Eine vor drei Wochen im Journal of Infectious Diseases veröffentlichte Studie hat ergeben, dass man mit der Ultradeep-Sequenzierung niedrigfrequente medikamentenresistente Mutanten des Hepatitis-B-Virus (HBV) in infizierten Proben nachweisen kann, einschließlich Mutanten, die mit den herkömmlichen direkten Sequenzierungsmethoden nach PCR nicht nachgewiesen werden (1). In dem Artikel werden die Ergebnisse eine Kooperation zwischen der Stanford-Universität und 454 Life Sciences, einer Tochterfirma von Roche, vorgestellt. Hierbei wurden Blutproben von Probanden, die mit Nukleosid- und Nukleotid-Analoga (NRTI) behandelt worden waren oder die eine solche Behandlung noch nicht erhalten hatten, mit 454-Sequenziersystemen analysiert. Die Studie bietet neue Einblicke in die frühen Stadien der NRTI-Resistenzbildung von HBV, da die bisherigen Methoden neue Mutanten erst nachweisen können, wenn sie bereits in hohen Anteilen vorhanden sind.
Der Hepatitis-B-Virus verursacht eine chronische Erkrankung, die zu einer schweren Leberentzündung führt. Ähnlich wie beim HIV hat auch die reverse Transkriptase des HBV eine hohe Replikationsrate, die im Wirt eine stetig wachsende Zahl von potentiell medikamentenresistenten Virusstämmen erzeugt. Die bisher zur Charakterisierung der Sequenzvariabilität von HBV angewandten Methoden, wie die direkte Sequenzierung mit PCR oder die "populationsbasierte" Sequenzierung, können Mutanten nur nachweisen, wenn sie mindestens 20 % der Viruspopulation ausmachen. Mit hochsensitiver Ultradeep-Sequenzierung konnten die Forscher an der Stanford-Universität unter Leitung von Dr. Robert Shafer und Dr. Severine Margeridon-Thermet eine Vielzahl medikamentenresistenter Mutanten detektieren, von denen manche nur einen Anteil von 1 % hatten. In der Studie konnten insgesamt in 10 Proben von 5 NRTI-behandelten Probanden medikamentenresistente Mutanten nachgewiesen werden, die mit PCR nicht detektiert worden waren. In einigen Proben konnte durch Ultradeep-Sequenzierung eine Infektion mit Genotyp A und Genotyp G gefunden werden, wo die PCR-Sequenzierung nur den Genotyp G gefunden hatte.
"Diese Studie verdeutlicht die Leistungsfähigkeit der Ultradeep-Sequenzierung bei der Aufdeckung bisher verborgener Medikamentenresistenzen", sagte Dr. Robert Shafer, Associate Professor für Infektionskrankheiten an der Stanford-Universität und Leiter der Studie. "Der durch diese Methode erweiterte Blickwinkel auf neu auftretende oder latente HBV-Medikamentenresistenzen könnte in Zukunft hilfreich sein bei der Optimierung des Einsatzes von HBV-Medikamenten zur Behandlung dieser lebenslangen Infektion."
"Diese Veröffentlichung ergänzt unsere Arbeiten zur Detektion niedrigfrequenter HIV-Mutanten mit der Untersuchung einer anderen chronischen Virusinfektion, der Hepatitis-B-Infektion", erklärte Michael Egholm, Chief Technology Officer von 454 Life Sciences und Co-Autor der Studie. "Es ist aufregend, die Technologie bei diesen real existierenden Problemen eingesetzt zu sehen. Wir sind davon überzeugt, dass sie in Zukunft die Überwachung und Behandlung von Infektionskrankheiten verändern wird."
454 Life Sciences, ein Center of Excellence von Roche Applied Science, entwickelt und vermarktet das innovative 454-Sequenziersystem für die ultraschnelle Hochdurchsatz-DNA-Sequenzierung. Spezifische Anwendungsfelder der Technik sind zum Beispiel die De-novo-Sequenzierung und Resequenzierung von Genomen, Metagenomik, RNA-Analyse und die gezielte Sequenzierung bestimmter DNA-Bereiche. Das 454-Sequenziersystem zeichnet sich durch eine einfache, unvoreingenommene Probenvorbereitung und lange, präzise Leseweiten, auch bei Paired-End-Sequenzierung, aus. Mit Hilfe der 454-Sequenziertechnologie sind hunderte in Peer-Review-Zeitschriften veröffentlichte Studien durchgeführt worden, in so unterschiedlichen Bereichen wie Krebsforschung, Infektiologie, Wirkstoffsuche, Meeresbiologie, Anthropologie, Paläontologie und vielen anderen.
Der 454 GS FLX wird nur für biowissenschaftliche Forschungszwecke verkauft.
454, 454 SEQUENCING, 454 LIFE SCIENCES und GS FLX TITANIUM sind Marken von Roche.
(1) Margeridon-Thermet et al. (2009). Ultra-Deep Pyrosequencing of Hepatitis B Virus Quasispecies from Nucleoside and Nucleotide Reverse-Transcriptase Inhibitor (NRTI)-Treated Patients and NRTI-Naïve patients. Journal of Infectious Diseases. Onlineveröffentlichung 16. März 2009.
Der Hepatitis-B-Virus verursacht eine chronische Erkrankung, die zu einer schweren Leberentzündung führt. Ähnlich wie beim HIV hat auch die reverse Transkriptase des HBV eine hohe Replikationsrate, die im Wirt eine stetig wachsende Zahl von potentiell medikamentenresistenten Virusstämmen erzeugt. Die bisher zur Charakterisierung der Sequenzvariabilität von HBV angewandten Methoden, wie die direkte Sequenzierung mit PCR oder die "populationsbasierte" Sequenzierung, können Mutanten nur nachweisen, wenn sie mindestens 20 % der Viruspopulation ausmachen. Mit hochsensitiver Ultradeep-Sequenzierung konnten die Forscher an der Stanford-Universität unter Leitung von Dr. Robert Shafer und Dr. Severine Margeridon-Thermet eine Vielzahl medikamentenresistenter Mutanten detektieren, von denen manche nur einen Anteil von 1 % hatten. In der Studie konnten insgesamt in 10 Proben von 5 NRTI-behandelten Probanden medikamentenresistente Mutanten nachgewiesen werden, die mit PCR nicht detektiert worden waren. In einigen Proben konnte durch Ultradeep-Sequenzierung eine Infektion mit Genotyp A und Genotyp G gefunden werden, wo die PCR-Sequenzierung nur den Genotyp G gefunden hatte.
"Diese Studie verdeutlicht die Leistungsfähigkeit der Ultradeep-Sequenzierung bei der Aufdeckung bisher verborgener Medikamentenresistenzen", sagte Dr. Robert Shafer, Associate Professor für Infektionskrankheiten an der Stanford-Universität und Leiter der Studie. "Der durch diese Methode erweiterte Blickwinkel auf neu auftretende oder latente HBV-Medikamentenresistenzen könnte in Zukunft hilfreich sein bei der Optimierung des Einsatzes von HBV-Medikamenten zur Behandlung dieser lebenslangen Infektion."
"Diese Veröffentlichung ergänzt unsere Arbeiten zur Detektion niedrigfrequenter HIV-Mutanten mit der Untersuchung einer anderen chronischen Virusinfektion, der Hepatitis-B-Infektion", erklärte Michael Egholm, Chief Technology Officer von 454 Life Sciences und Co-Autor der Studie. "Es ist aufregend, die Technologie bei diesen real existierenden Problemen eingesetzt zu sehen. Wir sind davon überzeugt, dass sie in Zukunft die Überwachung und Behandlung von Infektionskrankheiten verändern wird."
454 Life Sciences, ein Center of Excellence von Roche Applied Science, entwickelt und vermarktet das innovative 454-Sequenziersystem für die ultraschnelle Hochdurchsatz-DNA-Sequenzierung. Spezifische Anwendungsfelder der Technik sind zum Beispiel die De-novo-Sequenzierung und Resequenzierung von Genomen, Metagenomik, RNA-Analyse und die gezielte Sequenzierung bestimmter DNA-Bereiche. Das 454-Sequenziersystem zeichnet sich durch eine einfache, unvoreingenommene Probenvorbereitung und lange, präzise Leseweiten, auch bei Paired-End-Sequenzierung, aus. Mit Hilfe der 454-Sequenziertechnologie sind hunderte in Peer-Review-Zeitschriften veröffentlichte Studien durchgeführt worden, in so unterschiedlichen Bereichen wie Krebsforschung, Infektiologie, Wirkstoffsuche, Meeresbiologie, Anthropologie, Paläontologie und vielen anderen.
Der 454 GS FLX wird nur für biowissenschaftliche Forschungszwecke verkauft.
454, 454 SEQUENCING, 454 LIFE SCIENCES und GS FLX TITANIUM sind Marken von Roche.
(1) Margeridon-Thermet et al. (2009). Ultra-Deep Pyrosequencing of Hepatitis B Virus Quasispecies from Nucleoside and Nucleotide Reverse-Transcriptase Inhibitor (NRTI)-Treated Patients and NRTI-Naïve patients. Journal of Infectious Diseases. Onlineveröffentlichung 16. März 2009.
