Latent HIV-1, viral undertrykkelse og håp om HIV-kur

Bakgrunn: Basert på 2013 Kenya AIDS Indicator Survey, var 58 % av personer som lever med HIV/AIDS (PLWHA) i alderen 15-64 år i Kenya kvalifisert for antiretroviral terapi (ART), men bare 63 % av dem ble funnet å ha vært satt i gang. Tidligere studier har vist at anslagsvis 33 % til 40 % av pasientene forventes å mislykkes i behandlingen i løpet av de første 12 månedene av andrelinje ART. I mange lav- og mellominntektsland (LMIC) uten tilgjengelige tredjelinjeregimer, er andrelinje ART det siste alternativet for pasienter, og derfor påvirker svikt i stor grad pasientbehandlingen. En studie i det kenyanske nasjonale ART-programmet antyder at omtrent 27 % av pasientene med andrelinjesvikt har behov for å bytte til tredjelinjebehandling, med 25 % som viser fullstendig utmattelse av alternative første- og andrelinjeregimer. Selv om nye legemidler for HIV-behandling er under utvikling, er HIV-behandlingstilbud innenfor nasjonale programmer fortsatt begrenset. Derfor er holdbarheten av bytte til andrelinjeregimer så vel som holdbarhet til andrelinjeregimer avgjørende for langsiktig suksess med ART og til slutt pasientens overlevelse. Heldigvis gir virologisk (VL) svikt på andrelinje ART ikke nødvendigvis et bytte til et tredjelinjeregime, da proteasehemmere (PIer) har en høy genetisk barriere for resistensmutasjoner, spesielt blant PI-naive pasienter. Siden svikt på andrelinje ART er mer relatert til suboptimal adherens enn medikamentresistens, innebærer håndtering av VL-svikt på andrelinje typisk intensivert adherensrådgivning med legemiddelsubstitusjoner anbefalt i tilfeller av dokumenterte resistensmutasjoner, alvorlige bivirkninger (ADR) eller narkotikahandel. Mens frekvensen av medikamentsubstitusjoner og holdbarheten til førstelinje ART har blitt beskrevet tidligere, er det svært lite informasjon om mønstre for medikamentsubstitusjoner for pasienter på andrelinje ART i ART nasjonale retningslinjerspesifikke perioder. I tillegg er lite kjent om virkningen av endringer i ART-retningslinjene på holdbarheten til andrelinje-ART og kontinuitet i omsorgen.

Selv om det er avgjørende å bestemme holdbarheten til ART når det gjelder å overvåke suksess og mulige ART-mutasjoner, er det ønskede resultatet utryddelse av HIV innen 2030. Konseptet med utryddelse av HIV fra infiserte pasienter har derfor fått mye oppmerksomhet de siste årene. ART har endret dynamikken i HIV-epidemien gjennom undertrykkelse av HIV-1 RNA til uoppdagelige plasmanivåer. Som et tegn på alvoret i landene for å oppnå 90-90-90, er det viktig å spore suksessresultater på hvert stadium av HIV-kontinuumet av omsorg og viktigst av virusundertrykkelsen. Selv om antiretroviral terapi kan undertrykke HIV-1-infeksjon til uoppdagelige nivåer av plasmaviremi, integreres HIV-DNA og vedvarer i hvilende CD4+ T-celler. Latent HIV-infeksjon av CD4+ T-celler, etablert i de tidlige stadiene av infeksjon, nødvendiggjør livslang ART, og behandlingssvikt kan føre til seleksjon av medikamentresistensmutasjoner i det virale genomet, som kan arkiveres i det cellulære reservoaret. Det meste av HIV-DNA i disse cellene er defekt og kan ikke forårsake infeksjon. Imidlertid kan latente HIV-1-genomer som koder for replikasjonskompetent virus dukke opp igjen når ART seponeres. Dette latente reservoaret med replikasjonskompetent virus har lang halveringstid, og antas å være den største hindringen for en kur ved ART alene. Dette rettferdiggjør utvidelse av forskning som undersøker HIV-latens i sammenheng med vedvarende viral undertrykkelse med et øye for å utvikle et mulig kurregime som kan brukes i stor skala. Nylig har farmasøytiske tilnærminger fokusert på utvikling av molekyler som er i stand til å reaktivere HIV fra latent infiserte celler for å gjøre dem mottakelige for kombinert antiretroviral terapi (c-ART), virale cytopatiske effekter og vertsimmunresponser. Å avsløre latent virus og drepe det med ART hviler åpenbart på en antagelse om at det aktiverte viruset vil være mottakelig for ART en person tar. Som sådan er det viktig å finne ut om reaktiverte HIV-provirus er mottakelige for ART-kuren for maksimal nytte for pasienten.

Det store flertallet av HIV-infiserte individer bor for tiden i Afrika sør for Sahara, hvor fullstendig undertrykkende ART ekspanderer raskt. På grunn av denne utvidelsen forventes et stort antall pasienter å oppnå full viral undertrykkelse. Det er derfor behov for å kvantifisere og dokumentere størrelsen på latent HIV-reservoar hos viralt undertrykte pasienter i denne regionen for individualisert behandling. Til dags dato har det ikke vært noen systematiske studier for å kvantifisere det latente reservoaret hos viralt undertrykte HIV-infiserte pasienter i Afrika. Å oppdage hvor mye av det induserbare viruset som er igjen i menneskekroppen etter antiretroviral terapi utgjør den største utfordringen for fullstendig helbredelse av HIV. Stratifisering av viralt undertrykte pasienter basert på mengden latent HIV, ART-regimer og immunstatus kan informere kvalifiserte kandidater for latensreaktiveringsbehandling når en er tilgjengelig.

Hypotese: Arkiverte provirus i det latente reservoaret opprettholdes hos aviremiske pasienter og er en hindring for HIV-kur.

Generelt mål: Undersøke virkningen av induserbar, replikasjonskompetent latent HIV-1 som en hindring for HIV/AIDS-kur.

Mål:

• Dokumentere behandlingscocktail og bestemme hastigheten på viral rebound hos aviremiske pasienter; Som et tegn på hvor seriøst land er for å oppnå 90-90-90, er det viktig å spore suksessresultater på hvert trinn av kontinuumet av HIV-omsorgen. Utforskeren vil gjennomføre tre analyser på pasienter: 1) Dokumentere antiviral cocktail; 2) Varighet av viral undertrykkelse; 3) Overvåk forekomsten av viral rebound. Dette vil gi et klart rammeverk for bruk av data for å maksimere kobling, oppbevaring og helseresultater. Det vil også hjelpe land med høye byrder til å bruke disse dataene på et subnasjonalt nivå og på fylkesnivå for å forbedre tjenesteforbindelsen og redusere hull på hvert trinn av kontinuumet av HIV-omsorgen.
• Undersøke og måle størrelsen på latente HIV-reservoarer hos viralt undertrykte pasienter; Når en pasient oppnår viral undertrykkelse med antiretroviral terapi, blir det svært viktig å fortelle hvor mye virus som fortsatt er igjen, og om det kan replikere. Slike data kan føre til en forståelse av HIV-patogenesen og til å justere behandlingen for å forbedre livskvaliteten til HIV-pasienten og informere om strategier for utryddelse av HIV-1. Disse dataene vil gjøre det mulig å identifisere pasienter som vil være kvalifiserte kandidater for kurbehandling når en blir tilgjengelig.
• Utforsk nivået av immunaktivering hos viralt undertrykte HIV-infiserte pasienter i samsvar med størrelsen på reservoaret; I tillegg til å huse HIV-1 i et reservoar med lang levetid, har individer på ART vedvarende forhøyede nivåer av betennelse og T-celleaktivering. Unormal betennelse og immunaktivering kan bidra til HIV-1 persistens ved å drive spredning og aktivering av HIV-1-infiserte celler og ved å aktivere uinfiserte celler som kan støtte viral replikasjon på lavt nivå. Etterforskeren foreslår å evaluere størrelser på HIV-1-reservoar i forhold til betennelse og T-celleaktivering i HIV-1 hos aviremiske pasienter i terapi for å informere om strategier som tar sikte på å redusere HIV-1-reservoarer, betennelse og aktivering som vedvarer til tross for ART.

Studiepopulasjon: Studien vil bruke HIV-1-infiserte pasienter (18 til 70 år) som deltar på HIV-pleie- og behandlingsfasiliteter i tre fylker Meru, Kilifi og Mombasa. Analyse av journaler for å dokumentere ART cocktail vil bli utført. Latent HIV vil bli bestemt hos pasienter med viral undertrykkelse, definert i henhold til WHOs retningslinjer 2016, og fulgt i 24 måneder for å overvåke forekomsten av viral rebound. En viral belastningsterskel på <1000 kopier/ml definerer behandlingssuksess i henhold til WHOs konsoliderte retningslinjer fra 2016 for bruk av antiretrovirale legemidler for behandling og forebygging av HIV-infeksjon. Derfor vil forsøkspersoner med testresultater for viral belastning under terskelen anses å ha undertrykt viral belastning og inkludert i studien. Forsøkspersoner med fullstendig suppresjon (med viral belastning under deteksjonsgrensen) vil også bli inkludert i studien.

Studiesteder: Deltakere (222) vil bli rekruttert fra Tudor District Hospital i Mombasa, Malindi District Hospital i Kilifi, Maua Methodist Hospital og Meru Level Five Hospital i Meru Counties of Kenya. Steder ble valgt avhengig av volumer av HIV-infiserte individer registrert i HIV omfattende omsorgssentre som har tatt HAART i minst de siste 12 månedene og har vist virusundertrykkelse i minst ett av de tidligere testresultatene for viral belastning.

Beregning av utvalgsstørrelse: Sykehus vil bli målrettet utvalgt fra hvert av de tre fylkene Meru, Kilifi og Mombasa på grunn av den høye HIV-byrden i disse fylkene. Ved å bruke den rapporterte HIV-estimerte prevalensen i hvert av de tre fylkene, vil prøvestørrelsen bli beregnet for hvert fylke ved å bruke følgende formel av Armitage. Derfor, prøvestørrelse for;

1. Mombasa County vil være; 107 HIV-smittede individer
2. Meru County vil være; 43 HIV-smittede individer
3. Kilifi County vil være; 52 HIV-smittede individer

Derfor vil en prøvestørrelse på minimum 202 HIV-infiserte individer være nødvendig for denne studien. Men for å ta hensyn til potensielt frafall, manglende etterlevelse og tapte oppfølgingssaker, vil 10 % av minste prøvestørrelse per fylke bli lagt til, og dermed vil 222 HIV-smittede individer i alle de tre fylkene bli utnyttet.

Etiske vurderinger: Før studiestart vil det søkes om godkjenning fra Center for Microbiology Research -KEMRI, Center Scientific Committee (CSC) samt KEMRI Scientific and Ethical Review Unit (SERU). Når godkjenningen er innhentet fra KEMRI, vil etterforskeren søke godkjenning for studien fra den respektive fylkesdirektøren for medisinske tjenester der studien skal utføres. Deretter vil det søkes om godkjenning fra lokalitetene (sykehusene) før studiestart. Informert samtykke vil bli innhentet fra voksne deltakere. Rekruttering vil være frivillig og frivillige vil bli oppfordret til å stille spørsmål om rettighetene deres. Studiedeltakere som i løpet av studiet på noen måte er ufør, vil få samtykket innsøkt på nytt. Deltakerne vil ikke pådra seg noen kostnader som følge av å delta i studien og vil stå fritt til å trekke seg fra studien når de måtte ønske det. Et kodet identifikasjonsnummer vil bli tildelt hver deltaker og brukes kun til prøvesporing. Dokumenter som kobler sammen personlige identifikatorer og prøveresultater vil bli ødelagt etter studien. All informasjon vil bli holdt konfidensiell.

Datainnsamling og laboratoriemetoder: Sosiodemografiske data fra deltakere, ART-regime, CD4+-celletall, opportunistiske infeksjoner, iscenesettelse fra Verdens helseorganisasjon (WHO) og legerapportert etterlevelse vil i ettertid bli samlet inn fra pasientmapper. Alle deltakere vil gjennomgå plasma HIV-1 RNA og CD4 kvantifisering ved påmelding og etter hver 6. måned under oppfølging. Baseline viral belastning og CD4+ celletall vil være nærmest ART-regimestart. Alle HIV-1 RNA-nivåer oppnådd som en del av studien vil umiddelbart bli gjort tilgjengelig for den respektive legen. Etterforskeren vil evaluere hver paret HIV-1 viral belastning (VL) og CD4-telling utført for å analysere holdbarheten av viral undertrykkelse og risikoen for rebound blant pasienter med virologisk undertrykkelse. Tiden til rebound vil bli beregnet ved å bruke påfølgende observasjonssekvenser for forsøkspersoner hvis første to virusbelastninger vil være under den nedre grensen for kvantifisering og hadde en viral belastningsmåling i løpet av oppfølgingsdagene.

Statistiske analyser: En forholdsparet test eller lik varians to-utvalgs t-test vil bli brukt for å beregne signifikansen mens man sammenligner sett med data når det er nødvendig. All statistisk analyse vil bli utført med PRISM-programvare. En P-verdi på mindre eller lik 0,05 vil anses å være signifikant i hver av de statistiske analysene som utføres. Korrelasjoner mellom to uavhengige sett med data vil bli utført ved å bruke Pearson-korrelasjonskoeffisienten.