Soluciones de Última Generación para el Monitoreo de Resistencia a Medicamentos y la Cura del VIH

La infección por el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) continúa siendo un desafío global de salud pública.

A pesar de los avances en el tratamiento antirretroviral (TAR), la aparición de resistencia a los medicamentos antirretrovirales sigue siendo un problema importante en el manejo de la enfermedad.1 El monitoreo de la resistencia al tratamiento y la búsqueda de una cura para el VIH son áreas de investigación activas, impulsadas por el desarrollo de nuevas tecnologías de secuenciación.²                 

Tecnologías de secuenciación para la detección de resistencia al tratamiento del VIH 

Gráficas de secuenciación de nueva generación tomadas de: https://genotipia.com/ngs-secuenciacion/ créditos a su autor

La genotipificación de la resistencia a los medicamentos antirretrovirales en pacientes con VIH se ha vuelto crucial para guiar las decisiones de tratamiento. Tradicionalmente, se han utilizado métodos de secuenciación Sanger para identificar mutaciones en el genoma viral que confieren resistencia a los medicamentos antirretrovirales. Sin embargo, estas técnicas presentan limitaciones en términos de sensibilidad y capacidad para detectar variantes minoritarias. Es aquí donde las tecnologías de secuenciación de próxima generación (NGS) han demostrado ser herramientas poderosas en la detección precisa y sensible de las variantes resistentes a los medicamentos en el genoma del VIH. El estudio de Manyana et al. (2021) destaca las perspectivas actuales y futuras de las tecnologías de secuenciación en entornos con recursos limitados, donde se requiere un enfoque más rentable y eficiente para el monitoreo de la resistencia al tratamiento del VIH.¹

Gráficas de secuenciación de nueva generación tomadas de: https://genotipia.com/ngs-secuenciacion/ créditos a su autor

La secuenciación de nueva generación permite la detección masiva y simultánea de mutaciones en múltiples genes virales. Esto proporciona una visión más completa de la resistencia a los medicamentos y permite una toma de decisiones terapéuticas más precisa. Además, las tecnologías de secuenciación de nueva generación también pueden identificar mutaciones previamente desconocidas que podrían estar asociadas con la resistencia. El estudio de Ekici et al. (2014) resalta la importancia de la secuenciación de amplicones de alto rendimiento en la vigilancia de la resistencia porque esta técnica permite la amplificación y secuenciación masiva de múltiples regiones genómicas de VIH en una sola reacción, lo que resulta en una detección más rápida y económica de la resistencia a los medicamentos en comparación con los métodos tradicionales.²

^{Gráficas de secuenciación de nueva generación tomadas de: https://genotipia.com/ngs-secuenciacion/ créditos a su autor}

Las tecnologías de secuenciación de nueva generación también han mejorado la capacidad de cuantificar variantes minoritarias, que representan una proporción baja pero significativa de la población viral en muchos pacientes. Estas variantes pueden ser cruciales para predecir la respuesta al tratamiento y la progresión de la enfermedad. Además, la secuenciación de nueva generación permite el análisis de la resistencia a los medicamentos a nivel de genoma completo, lo que proporciona una imagen más completa de las mutaciones y su impacto en la respuesta terapéutica.^1,2

^{Gráficas de secuenciación de nueva generación tomadas de: https://genotipia.com/ngs-secuenciacion/ créditos a su autor}

¿Son viables estas nuevas tecnologías en países de bajos y medianos ingresos?

El acceso a tecnologías de secuenciación avanzadas puede ser limitado en países con recursos limitados, especialmente en aquellos de bajos y medianos ingresos. Sin embargo, es crucial garantizar que estos países también puedan llevar a cabo una vigilancia efectiva de la resistencia al tratamiento del VIH. En este sentido, el estudio de Ekici et al. (2014), como se mencionó anteriormente, resalta la viabilidad y la eficiencia de la secuenciación de amplicones en paralelo para el monitoreo rentable de la resistencia al tratamiento del VIH, lo cual la hace viable incluso en países de bajos y medianos ingresos. Esta técnica utiliza marcadores moleculares específicos que amplifican regiones genómicas relevantes del VIH y permiten la secuenciación simultánea de múltiples muestras. La utilización de esta estrategia multiplexada y de alto rendimiento reduce los costos y los requerimientos de infraestructura, lo que la hace adecuada para implementarse en entornos con recursos limitados.^2,3

La secuenciación de amplicones en paralelo ofrece una solución eficaz para la vigilancia de la resistencia al tratamiento en países de bajos y medianos ingresos al permitir el análisis de un gran número de muestras en un solo experimento. Esto es especialmente relevante en contextos donde la carga viral y la diversidad genética del VIH son altas, ya que proporciona una visión más completa de las mutaciones de resistencia presentes en la población viral. Además, la secuenciación de amplicones en paralelo es flexible y puede adaptarse a diferentes plataformas de secuenciación de próxima generación, lo que facilita su implementación en laboratorios con diferentes capacidades y recursos disponibles. De esta manera, se promueve la estandarización y la comparabilidad de los resultados en diferentes regiones y países, lo que es fundamental para la cooperación internacional en la lucha contra el VIH.²

La aplicación de la secuenciación de amplicones en paralelo en países de bajos y medianos ingresos también tiene implicaciones importantes para la salud pública. Al proporcionar información precisa sobre la resistencia al tratamiento del VIH en estas poblaciones, se pueden tomar decisiones más informadas sobre las estrategias de tratamiento y prevención. Esto incluye la selección de los medicamentos antirretrovirales más efectivos, el diseño de regímenes terapéuticos personalizados y la implementación de intervenciones para prevenir la transmisión de cepas resistentes. Además, la identificación temprana de la resistencia al tratamiento en pacientes individuales puede ayudar a evitar el desarrollo de infecciones crónicas y mejorar los resultados clínicos a largo plazo.³

Y, ¿hay avances en cuanto a la detección de cura de la infección del VIH?

Además del monitoreo de la resistencia al tratamiento, la búsqueda de una cura para el VIH es un objetivo importante en la investigación. El simposio "Winnipeg Consensus" destacado en el estudio de Ji et al. (2020) discute la preparación y las implicaciones de las tecnologías de secuenciación de próxima generación en el contexto del monitoreo de la resistencia y la búsqueda de una cura.³ Estas tecnologías han permitido un análisis más profundo de la integración viral, que es un paso crucial en el ciclo de replicación del VIH. Y, han proporcionado información sobre la expansión clonal de células infectadas por VIH, lo que es fundamental para comprender la latencia viral y la persistencia de la infección.⁴

La secuenciación de nueva generación también ha facilitado el estudio de las barreras genéticas que impiden la cura del VIH. La identificación de variantes virales y huésped asociadas con la progresión de la enfermedad y la respuesta al tratamiento ha sido posible gracias a la capacidad de secuenciar grandes cantidades de datos genómicos. Esta información es esencial para diseñar estrategias terapéuticas personalizadas y mejorar los enfoques existentes para alcanzar la cura. Además, la secuenciación de nueva generación ha revelado la presencia de reservorios virales latentes y persistentes en diferentes tejidos y compartimentos del cuerpo, lo que ha llevado a un mayor entendimiento de los desafíos asociados con la eliminación completa del VIH.^2,4,5

La secuenciación de nueva generación también ha impulsado el desarrollo de enfoques innovadores para la cura del VIH, como la terapia génica y la edición del genoma. Estas tecnologías permiten la modificación precisa del material genético del VIH o de las células huésped para eliminar la infección o alterarla de manera que el virus no pueda replicarse. La capacidad de secuenciar y analizar grandes conjuntos de datos genómicos ha sido fundamental para identificar los objetivos terapéuticos más prometedores y optimizar las estrategias de entrega de los agentes terapéuticos. Si bien aún quedan desafíos importantes por resolver, la secuenciación de nueva generación ha allanado el camino para un enfoque más preciso y personalizado en la búsqueda de la cura del VIH.^4,5

En la tabla 1, se resumen las nuevas tecnologías, sus ventajas y la fase de desarrollo en la que se encuentran.

Tabla 1. Nuevas tecnologías para detección de resistencia al tratamiento y la cura de la infección por VIH^1,2,3,4

Cada una de estas tecnologías emergentes han permitido aclarar muchos aspectos relevantes de la infección por VIH, al tiempo que proporcionar datos que han permitido hacer ajustes al tratamiento, todo enfocado en quizás el principal objetivo de la investigación médica, encontrar la cura de la infección por VIH y así salvar muchas vidas.

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Referencias 

1. 1. Manyana S, Gounder L, Pillay M, et al. HIV-1 Drug Resistance Genotyping in Resource Limited Settings: Current and Future Perspectives in Sequencing Technologies. Viruses. 2021 Jun 11;13(6):1125.
   2. Parikh UM, McCormick K, van Zyl G, Mellors JW. Future technologies for monitoring HIV drug resistance and cure. Curr Opin HIV AIDS. 2017 Mar;12(2):182-189.
   3. Ekici H, Rao SD, Sönnerborg A, et al. Cost-efficient HIV-1 drug resistance surveillance using multiplexed high-throughput amplicon sequencing: implications for use in low- and middle-income countries. J Antimicrob Chemother. 2014 Dec;69(12):3349-55. 
   4. Ji H, Sandstrom P, Paredes R, Harrigan PR, et al. Are We Ready for NGS HIV Drug Resistance Testing? The Second "Winnipeg Consensus" Symposium. Viruses. 2020 May 27;12(6):586. 
   5. Anderson EM, Maldarelli F. The role of integration and clonal expansion in HIV infection: live long and prosper. Retrovirology. 2018 Oct 23;15(1):71.