Подтипы ВИЧ включают два основных подтипа, известных как ВИЧ типа 1 (ВИЧ-1) и ВИЧ типа 2 (ВИЧ-2). Эти подтипы имеют четкие генетические различия и связаны с различными эпидемиологическими моделями и клиническими характеристиками.
ВИЧ-1 демонстрирует генетическую связь с вирусами, характерными для шимпанзе и горилл, населяющих Западную Африку , в то время как вирусы ВИЧ-2 связаны с вирусами, присутствующими у дымчатого мангабея , уязвимого западноафриканского примата. [2]
Вирусы ВИЧ-1 можно далее стратифицировать на группы M, N, O и P. Среди них вирусы ВИЧ-1 группы M являются наиболее распространенными, инфицируя почти 90% людей, живущих с ВИЧ , и ответственны за глобальную пандемию СПИДа . Группа M может быть далее подразделена на подтипы на основе данных о генетической последовательности . Некоторые подтипы известны своей повышенной вирулентностью или лекарственной устойчивостью к различным препаратам, используемым для лечения ВИЧ.
Вирусы ВИЧ-2 обычно считаются менее вирулентными и менее заразными , чем вирусы группы М ВИЧ-1, хотя известно, что ВИЧ-2 по-прежнему вызывает СПИД.
Одной из основных проблем в поиске эффективного лечения ВИЧ является выраженная генетическая изменчивость вируса и быстрая вирусная эволюция . [3]
ВИЧ-1 является наиболее распространенным и наиболее патогенным штаммом вируса. По состоянию на 2022 год [обновлять]ежегодно происходит около 1,3 миллиона таких инфекций. [4] [5] Ученые делят ВИЧ-1 на основную группу (группа M) и две или более второстепенных групп, а именно группы N, O и, возможно, группу P. Считается, что каждая группа представляет собой независимую передачу вируса иммунодефицита обезьян (SIV) человеку, за исключением подтипов внутри определенной группы. [2] Полная последовательность генома ВИЧ-1 содержит в общей сложности 39 открытых рамок считывания (ORF) во всех шести возможных рамках считывания (RF), но только некоторые из них функциональны. [6]
С буквой «M» для «major» это, безусловно, самый распространенный тип ВИЧ, причем более 90% случаев ВИЧ/СПИДа вызваны инфекцией вирусами ВИЧ-1 группы M. Этот основной ВИЧ, который был источником пандемических вирусов до 1960 года, возник в 1920-х годах в Леопольдвиле , Бельгийское Конго , сегодня известном как Киншаса, которая сейчас является столицей Демократической Республики Конго (ДРК). [7] Его зоонозное происхождение - штамм SIVcpz , который заражает шимпанзе. Группа M подразделяется далее на клады , называемые подтипами, которым также присваивается буква. Существуют также «циркулирующие рекомбинантные формы» или CRF, полученные в результате генетической рекомбинации между вирусами разных подтипов, которым, кроме того, присваивается номер. CRF12_BF, например, является рекомбинацией между подтипами B и F. [ необходима цитата ]
Пространственное перемещение этих подтипов происходило по железным дорогам и водным путям ДРК из Киншасы в эти другие районы. [15] Эти подтипы иногда дополнительно разделяются на подподтипы, такие как A1 и A2 или F1 и F2. [ необходима ссылка ] В 2015 году было обнаружено, что штамм ВИЧ CRF19, рекомбинант подтипа A, подтипа D и подтипа G с протеазой подтипа D , тесно связан с быстрым прогрессированием СПИДа на Кубе . [16] Это не считается полным или окончательным списком, и, вероятно, будут обнаружены дополнительные типы. [17]
«N» означает «не M, не O». [19] Эта группа была обнаружена франко-камерунской командой в 1998 году, когда они идентифицировали и изолировали штамм варианта ВИЧ-1, YBF380, от камерунской женщины, которая умерла от СПИДа в 1995 году. При тестировании вариант YBF380 реагировал с антигеном вирусной оболочки из SIVcpz, а не с антигенами группы M или группы O, что указывает на то, что это действительно был новый штамм ВИЧ-1. [20] По состоянию на 2015 год было зарегистрировано менее 20 случаев заражения группой N. [21][обновлять]
Группа O («Outlier») заразила около 100 000 человек, проживающих в Западной и Центральной Африке, и обычно не встречается за пределами этой области. [21] Сообщается, что она наиболее распространена в Камеруне, где исследование 1997 года показало, что около 2% ВИЧ-положительных образцов были из группы O. [22] Ее зоонозное происхождение - SIVgor, который заражает горилл (а не более распространенный источник, SIVcpz). [23] Группа вызвала некоторую обеспокоенность, поскольку ее нельзя было обнаружить с помощью ранних версий наборов для тестирования на ВИЧ-1. В настоящее время разработаны более совершенные тесты на ВИЧ для обнаружения как группы O, так и группы N. [24]
В 2009 году было сообщено, что недавно проанализированная последовательность ВИЧ имеет большее сходство с SIVgor, чем с SIVcpz. Вирус был выделен от камерунской женщины, проживающей во Франции, у которой в 2004 году была диагностирована инфекция ВИЧ-1. Ученые, сообщающие об этой последовательности, поместили ее в предложенную группу P «в ожидании идентификации дальнейших случаев у людей». [25] [26] [27]
ВИЧ-2 в основном встречается в Африке, и поэтому менее известен в других частях мира. Первое выявление ВИЧ-2 произошло в 1985 году в Сенегале микробиологом Сулейманом Мбупом и его сотрудниками. [28] Первый случай в Соединенных Штатах был в 1987 году. [29] Первый подтвержденный случай ВИЧ-2 был у португальца, который лечился в Лондонской больнице тропических болезней и позже умер в 1987 году. Считалось, что он подвергся воздействию заболевания в Гвинее-Бисау , где он жил с 1956 по 1966 год. Его патологический диагноз в то время был криптоспоридиоз и энтеровирусная инфекция , но анализ его сохраненной сыворотки в 1987 году показал, что он был инфицирован ВИЧ-2. [30]
Многие тест-наборы для ВИЧ-1 также обнаруживают ВИЧ-2. [31]
Существует восемь известных групп ВИЧ-2, обозначенных буквами от A до H. Из них только группы A и B являются пандемическими . Группа A встречается в основном в Западной Африке, но также распространилась на Анголу, Мозамбик, Бразилию, Индию, Европу и США. Несмотря на присутствие ВИЧ-2 во всем мире, группа B в основном ограничена Западной Африкой. [32] [33]
ВИЧ-2 тесно связан с вирусом иммунодефицита человека (SIV), эндемичным для дымчатых мангабеев ( Cercocebus atys atys ) (SIVsmm), вида обезьян, населяющих леса прибрежной Западной Африки. Филогенетический анализ показывает, что вирус, наиболее тесно связанный с двумя штаммами ВИЧ-2, которые значительно распространены среди людей (группы ВИЧ-2 A и B), — это вирус SIVsmm, обнаруженный в дымчатых мангабеях леса Тай на западе Кот-д'Ивуара . [32]
Существует еще шесть известных групп ВИЧ-2, каждая из которых была обнаружена только у одного человека. Все они, по-видимому, произошли от независимых передач от дымчатых мангабеев к человеку. Группы C и D были обнаружены у двух человек из Либерии, группы E и F были обнаружены у двух человек из Сьерра-Леоне, а группы G и H были обнаружены у двух человек из Кот-д'Ивуара. Каждый из этих штаммов ВИЧ-2, для которых люди, вероятно, являются тупиковыми хозяевами , наиболее тесно связан со штаммами SIVsmm от дымчатых мангабеев, живущих в той же стране, где была обнаружена инфекция у человека. [32] [33]
Диагноз ВИЧ-2 может быть поставлен, когда у пациента нет симптомов, но положительный анализ крови указывает на наличие у человека ВИЧ. Тест Multispot HIV-1/HIV-2 Rapid в настоящее время является единственным одобренным FDA методом для такой дифференциации между двумя вирусами. Рекомендации по скринингу и диагностике ВИЧ всегда заключались в использовании иммуноферментных анализов, которые обнаруживают ВИЧ-1, ВИЧ-1 группы O и ВИЧ-2. [34] При скрининге комбинации, если тест положительный, а затем следует неопределенный вестерн-блот ВИЧ-1 , необходимо провести последующий тест, такой как аминокислотный тест, чтобы определить, какая инфекция присутствует. [35] По данным NIH, дифференциальную диагностику ВИЧ-2 следует рассматривать, если человек имеет западноафриканское происхождение или имел сексуальный контакт или пользовался общими иглами с таким человеком. Западная Африка находится в группе наибольшего риска, поскольку является источником вируса. [ необходима цитата ]
Было обнаружено, что ВИЧ-2 менее патогенен, чем ВИЧ-1. [36] Механизм ВИЧ-2 четко не определен, как и его отличие от ВИЧ-1, однако скорость передачи ВИЧ-2 намного ниже, чем ВИЧ-1. Оба вируса могут привести к СПИДу у инфицированных людей, и оба могут мутировать, развивая устойчивость к лекарствам. [34] Мониторинг заболевания у пациентов с ВИЧ-2 включает клиническую оценку и количество клеток CD4, в то время как лечение включает антиретровирусную терапию (АРТ), нуклеозидные ингибиторы обратной транскриптазы (НИОТ), ингибиторы протеазы (ИП) и ненуклеозидные ингибиторы обратной транскриптазы (ННИОТ) с добавлением антагонистов корецептора CCR5 и ингибиторов слияния . [37]
Выбор начальной и/или второй линии терапии для ВИЧ-2 еще не определен. ВИЧ-2, по-видимому, устойчив к ННИОТ по своей природе, но может быть чувствителен к НИОТ, хотя механизм этого плохо изучен. Ингибиторы протеазы показали переменный эффект, в то время как ингибиторы интегразы также оцениваются. Комбинированные схемы вышеперечисленных терапий также изучаются, также показывая переменный эффект в зависимости от типов объединенных терапий. Хотя механизмы для ВИЧ-1 и ВИЧ-2 не совсем понятны, известно, что они используют разные пути и шаблоны, что делает алгоритмы, используемые для оценки мутаций, связанных с резистентностью ВИЧ-1, нерелевантными для ВИЧ-2. [34]
Каждый вирус может быть инфицирован по отдельности, или они могут быть инфицированы вместе в том, что называется коинфекцией. ВИЧ-2, по-видимому, имеет более низкие показатели смертности, менее серьезные симптомы и более медленное прогрессирование до СПИДа, чем ВИЧ-1 отдельно или коинфекция. Однако при коинфекции это во многом зависит от того, какой вирус был инфицирован первым. ВИЧ-1 имеет тенденцию превосходить ВИЧ-2 в прогрессировании заболевания. Коинфекция, по-видимому, становится растущей проблемой во всем мире с течением времени, при этом большинство случаев было выявлено в странах Западной Африки, а также некоторые случаи в США. [37] Исследование показало, что люди, которые заражаются ВИЧ-2 до ВИЧ-1, как правило, имеют более медленную скорость прогрессирования заболевания, что предполагает, что иммунный ответ на ВИЧ-2 может ограничивать распространение ВИЧ-1. [38]
Если беременная мать подвергается воздействию, скрининг проводится как обычно. Если присутствует ВИЧ-2, ряд перинатальных АРТ-препаратов может быть назначен в качестве профилактического средства для снижения риска передачи от матери ребенку. После рождения ребенка следует начать стандартный шестинедельный режим этих профилактических мер. Грудное молоко также может содержать вирусные частицы ВИЧ-2; поэтому грудное вскармливание строго не рекомендуется. [35]
Быстрая эволюция ВИЧ может быть связана с его высокой скоростью мутаций. На ранних стадиях мутации эволюция кажется нейтральной из-за отсутствия эволюционного ответа. Однако при исследовании вируса у нескольких разных людей можно обнаружить конвергентные мутации, появляющиеся в этих вирусных популяциях независимо. [39]
Эволюция ВИЧ в организме хозяина влияет на такие факторы, как вирусная нагрузка заданного значения вируса . Если вирус имеет низкую вирусную нагрузку заданного значения, хозяин будет жить дольше, и существует большая вероятность того, что вирус будет передан другому человеку. Если вирус имеет высокую вирусную нагрузку заданного значения, хозяин будет жить меньшее время, и существует меньшая вероятность того, что вирус будет передан другому человеку. [40] ВИЧ эволюционировал, чтобы максимизировать количество инфекций у других хозяев, и эта тенденция отбора в пользу промежуточных штаммов показывает, что ВИЧ подвергается стабилизирующему отбору. [ необходима цитата ]
Вирус также эволюционировал, чтобы стать более заразным между хозяевами. Существует три различных механизма, которые позволяют ВИЧ развиваться на уровне популяции. [40] Один из них включает в себя непрерывную борьбу за развитие и преодоление иммунной системы, что замедляет эволюцию ВИЧ и смещает фокус вируса на уровень популяции. Другой включает в себя медленную эволюцию вирусной нагрузки из-за того, что мутации вирусной нагрузки являются нейтральными внутри хозяина. Последний механизм фокусируется на предпочтении вируса передавать основополагающие вирусные штаммы, сохраненные на ранних стадиях инфекции. Это предпочтение вируса передавать свои сохраненные копии генома объясняет, почему ВИЧ развивается быстрее внутри хозяина, чем между хозяевами. [40]
ВИЧ эволюционирует в сторону более мягкой формы, но он все еще «ужасно далек» от того, чтобы перестать быть смертельным, [41] [42] и тяжелые варианты все еще появляются. [43] [44]
Изоляты ВИЧ-1 и ВИЧ-2 с устойчивостью к антиретровирусным препаратам возникают в результате естественного отбора и генетических мутаций, которые отслеживались и анализировались. Стэнфордская база данных устойчивости к препаратам ВИЧ и Международное общество по СПИДу публикуют списки наиболее важных из них; в первом году перечислено 80 распространенных мутаций, а в последнем году — 93 распространенных мутации, и они доступны через Стэнфордскую базу данных ОТ ВИЧ и последовательности протеазы . [ необходима ссылка ]
Но P, по-видимому, перешел от гориллы; он был обнаружен только в прошлом году и только у одной женщины, которая была из Камеруна, где на равнинных горилл охотятся ради мяса.