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A aplicação de ELISA digital ultrassensível para p24 permite uma melhor avaliação do HIV

Aug 04, 2023

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 10958 (2023) Citar este artigo

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O advento da terapia antirretroviral combinada (TARc) tem sido fundamental no controle da replicação e transmissão do HIV-1 e na diminuição da morbidade e mortalidade associadas. No entanto, a TARVc por si só não é capaz de curar o VIH-1 devido à presença de células imunitárias de longa duração e infectadas de forma latente, que re-semeiam a viremia plasmática quando a TARVc é interrompida. A avaliação das estratégias de cura do HIV usando métodos de cultura ex vivo para uma melhor compreensão da diversidade do HIV reativado, do crescimento viral e da dinâmica de replicação é aprimorada usando ELISA digital ultrassensível baseado na tecnologia de matriz de molécula única (Simoa) para aumentar a sensibilidade da detecção de endpoint . Em ensaios de crescimento viral (VOA), demonstrou-se que o crescimento exponencial do VIH-1 depende do tamanho inicial da explosão do vírus, ultrapassando um limiar de crescimento crítico de 5100 cópias de ARN do VIH-1. Aqui, mostramos uma associação entre concentrações ultrassensíveis de HIV-1 Gag p24 e número de cópias de RNA do HIV-1 que caracterizam a dinâmica viral abaixo do limiar de replicação exponencial. O sequenciamento de genoma único (SGS) revelou a presença de múltiplas sequências idênticas de HIV-1, indicativo de replicação de baixo nível ocorrendo abaixo do limiar de crescimento exponencial no início de uma VOA. No entanto, a SGS revelou ainda diversas variantes relacionadas do VIH, detectáveis ​​por métodos ultrassensíveis, que não conseguiram estabelecer um crescimento exponencial. No geral, nossos dados sugerem que o crescimento viral que ocorre abaixo do limiar necessário para estabelecer o crescimento exponencial na cultura não exclui a competência de replicação do HIV reativado, e a detecção ultrassensível do p24 do HIV-1 pode fornecer um método para detectar variantes anteriormente não quantificáveis. Estes dados apoiam fortemente a utilização da plataforma Simoa numa abordagem multifacetada para medir a carga viral latente e a eficácia de intervenções terapêuticas destinadas à cura do VIH-1.

Embora a terapia antirretroviral combinada (TARc) controle a replicação do vírus da imunodeficiência humana tipo 1 (HIV-1) e retarde em grande parte a progressão da doença, a adesão ao regime de TARc prescrito ao longo da vida é necessária devido à presença de reservatórios virais de longa vida, capazes de ressurgir quando a terapia é interrompida1,2,3,4,5. Este reservatório é estabelecido muito cedo na infecção, amplamente disperso pelos tecidos linfóides do corpo, e continua a ser uma barreira importante à erradicação do VIH-16. As células T CD4+ em repouso são um tipo de célula bem caracterizado que contém uma porção do reservatório latente do HIV. Vários ensaios clínicos estão actualmente a investigar os efeitos dos agentes de reversão da latência e da expansão imunitária anti-HIV na depuração destas células7,8.

Para determinar a eficácia das estratégias de cura do HIV-1, a medição precisa da frequência de células infectadas latentemente é de extrema importância. Os ensaios convencionais baseados em PCR oferecem maior velocidade de processamento e sensibilidade do ensaio em relação aos métodos de crescimento ex vivo, mas são incapazes de distinguir entre reservatórios competentes que podem se recuperar em um indivíduo e aqueles que não podem9,10,11. Recentemente, vários grupos relataram melhorias na detecção de genomas provirais intactos utilizando múltiplos iniciadores e sondas em partes conservadas do genoma viral . No entanto, estima-se que 30-40% dos vírus amplificados por este método ainda possam estar defeituosos, em parte devido a polimorfismos de sequência que limitam o sucesso da amplificação do provírus intacto . No outro extremo estão os métodos baseados em cultura, como o ensaio quantitativo de crescimento viral (QVOA), que é considerado o padrão ouro para a detecção de vírus competentes para replicação. No entanto, o interrogatório do QVOA revelou que ele subestima o verdadeiro tamanho do reservatório latente devido a uma porção de provírus que permanece não induzida após uma única rodada de estimulação celular .

 0.0722, conventional ELISA p > 0.0893). Taken together, these results suggest that digital ELISA effectively shortens the duration of QVOA culturing, resulting in reduction of efforts and costs while measuring latent HIV-1 reservoirs, which is of major importance to the HIV-1 cure agenda42,43./p> 15 year follow-up sample collected from a study participant of an RV130/514 clinical trial (NCT01013415) through conventional ELISA did not yield a reservoir measurement, however, digital ELISA identified HIV-1 p24 above the LOD in 7 out of 16 supernatants (Fig. 1S). All the measurements collected by digital ELISA exhibited HIV-1 p24 molecule concentrations below the critical threshold of genome copy equivalents required to establish exponential replication, suggesting either inadequate levels of virus reactivation or insufficient levels of replication inside the wells, consequently leading to failure to launch ex vivo exponential outgrowth in culture. Ultimately, the QVOA coupled with digital ELISA produced a reservoir measurement (0.778 p24-producing cells per million resting CD4 T cells with a 95% confidence interval from 0.365 to 1.665) whereas conventional ELISA and integrated HIV-1 DNA assay did not return a quantifiable measurement (Fig. 1S)./p> 0.98), confirmation of the standard curve, quality controls, sample CVs (< 20%), ambient temperature and humidity monitoring during the run, adjustment of assay definition concentrations to that of the kit lot, in addition to assessment of any relevant errors during the analysis (e.g. too much fluorescence scored as positive and fluorescence below the standard curve scored as negative) as per manufacturer’s instructions. Four-parameter logistic (4PL) regression fitting, 1/y2 weighted, was used to estimate the concentration of p24 in the culture supernatants using the manufacturer’s software analysis. Wells were considered positive for the presence of p24 if the concentration was above 0.0515 pg/mL./p>