Dlaczego badanie genomu wirusów HBV i HCV metodą NGS jest istotne?

Wirus zapalenia wątroby typu B (HBV) i wirus zapalenia wątroby typu C (HCV) atakują ten sam narząd i mogą prowadzić do takich schorzeń, jak przewlekłe zapalenie wątroby, marskość oraz rak wątrobowokomórkowy. Mimo podobnego obrazu choroby są to jednak różne pod względem molekularnym patogeny. HBV to niewielki, częściowo dwuniciowy wirus DNA z rodziny Hepadnaviridae, który pozostawia w komórkach wątroby trwały rezerwuar w postaci cccDNA. Z kolei HCV jest jednoniciowym wirusem RNA z rodziny Flaviviridae.  Nie pozostawia on trwałego śladu w genomie gospodarza, ale za to charakteryzuje się bardzo wysoką zmiennością genetyczną.

Różnice biologiczne między tymi wirusami przekładają się również na strategie leczenia. Zakażenie HBV kontroluje się przede wszystkim za pomocą analogów nukleozydów/nukleotydów oraz interferonem Terapie te hamują replikację wirusa, lecz rzadko prowadzą do jego całkowitej eliminacji. W przypadku HCV przełomem było wprowadzenie leków o bezpośrednim działaniu przeciwwirusowym (DAA), które umożliwiają trwałe wyleczenie większości pacjentów.  Mimo to u części chorych mogą pojawić się warianty wirusa zawierające mutacje oporności, które mogą obniżać skuteczność terapii.

Zarówno HBV, jak i HCV charakteryzują się znaczną zmiennością genetyczną. Z tego względu klasyczne metody, takie jak sekwencjonowanie Sangera, mają istotne ograniczenia. Nie pozwalają na wykrywanie wariantów stanowiących mniej niż kilkanaście-kilkadziesiąt procent populacji wirusa ani na określenie, czy poszczególne mutacje występują jednocześnie w tym samym genomie wirusa, czy są rozproszone pomiędzy wariantami. W praktyce oznacza to, że część istotnych klinicznie informacji może pozostać niewykryta. Sekwencjonowanie następnej generacji (NGS) pozwala z wysoką dokładnością i czułością odczytać genom wirusa. W przypadku HBV badanie koncentruje się na regionach o największym znaczeniu klinicznym, natomiast    dla HCV możliwa jest analiza całego genomu. Dzięki wysokiej czułości metody można wykryć warianty mniejszościowe, mutacje lekooporności czy rzadkie i rekombinowane formy wirusa. Takie podejście wspiera dobór odpowiedniej terapii, nadzór nad rozprzestrzenianiem się wariantów oraz prace nad nowymi lekami i szczepionkami.

Odpowiedzią na te wyzwania są gotowe rozwiązania NGS, takie jak zestawy Arrow Diagnostics: HBV Solution oraz HCV Solution. Pierwszy z nich pozwala na analizę fragmentów wirusa HBV: Reverse Trascriptase oraz PreCore, drugi natomiast umożliwia pełnogenomową analizę wirusa HCV.

Obecnie technologia NGS znajduje zastosowanie głównie w ośrodkach badawczych, laboratoriach referencyjnych oraz w nadzorze epidemiologicznym. W rutynowej diagnostyce klinicznej pojawia się przede wszystkim przy niepowodzeniach terapii lub podejrzeniu nietypowego wariantu wirusa. Wraz z rosnącą dostępnością technologii oraz spadkiem kosztów badań coraz częściej porusza się kwestię włączenia NGS dla wirusów HBV i HCV do standardów opieki nad pacjentem.

Chcesz dowiedzieć się, jak wdrożyć sekwencjonowanie NGS HBV/HCV w swoim laboratorium? Skontaktuj się z nami.