Sorveglianza molecolare e filogenetica di HIV | Accanto ai...

Secondo i dati dell’ultimo report UNAIDS, nel 2020 ci sono state, in tutto il mondo, 1.5 milioni di nuove diagnosi di infezione da HIV e sono 38 milioni le persone che vivono con l’infezione da HIV (1).

Il 2019 ha fatto registrare 24.801 nuove diagnosi di HIV nei 30 paesi dell’Unione/Area Economica Europea (2).

In Italia, alla fine del 2019 sono state riportate 2.531 nuove diagnosi, con un’incidenza di 4.2 per 100.000 residenti. Il dato, seppure in lieve diminuzione dal 2012, rende testimonianza della necessità di affinare gli interventi di prevenzione internazionali e locali. (3).

L’analisi filogenetica come strumento di sorveglianza

L’introduzione del test genotipico di resistenza per HIV come elemento integrante l’assistenza clinica fornisce da anni una fonte di dati per diversi tipi di studi.

L’abbondanza di sequenze del gene pol di HIV ci consente di utilizzare approcci filogenetici - metodi che utilizzano la distanza genetica per stabilire le relazioni tra un gruppo di organismi - per indagare su diversi aspetti (Figura 1).

Accanto ai tradizionali metodi epidemiologici, l’analisi filogenetica è oggi infatti uno strumento per caratterizzare la dinamica della trasmissione di HIV, localizzare cluster molecolari di trasmissione locali o estesi (e quindi identificare i fattori che si associano alla trasmissione), tracciare la circolazione di nuovi sottotipi virali o sottotipi che fino a un determinato momento circolavano solamente in altri luoghi, come conseguenza dei numerosi flussi migratori.

Una considerevole proporzione delle nuove diagnosi è infatti coinvolta in cluster molecolari di trasmissione (4-7).

L’importanza di conoscere il sottotipo virale

Sebbene esistano algoritmi online in grado di predire i sottotipi di HIV, l’analisi filogenetica rimane il gold standard per identificarli nel modo più corretto ed è fondamentale per migliorarne la caratterizzazione (8).

Conoscere il sottotipo virale è molto importante, oltre che dal punto di vista epidemiologico, anche da quello clinico, poiché diversi sottotipi possono influire sull’attività di alcuni farmaci antiretrovirali e sulla progressione della malattia (9,10). In Italia e nel resto d’Europa, i flussi migratori degli ultimi anni hanno contribuito a determinare un cambiamento della variabilità di HIV in termini soprattutto di circolazione di sottotipi non-B puri e forme ricombinanti circolanti (CRFs) (11,12), tale da raggiungere ad oggi una situazione di circolazione di sottotipi non-B in Italia al pari di quelli B e, non solo a carico dei migranti, ma ormai anche a carico degli italiani (6,7,11).

Caratterizzazione dei cluster molecolari di trasmissione

Nel contesto del monitoraggio epidemiologico risulta estremamente importante anche la caratterizzazione tramite analisi filogenetica di cluster molecolari di trasmissione, che possono includere individui con comportamenti a rischio e spesso infettati da virus resistenti ai farmaci antiretrovirali (4-6,11). Questo ci aiuta a comprendere più approfonditamente le dinamiche di trasmissione di HIV tra determinati gruppi di persone, cruciali per le strategie di prevenzione, e la diffusione della resistenza trasmessa, che può compromettere l’efficacia della terapia nel paziente con nuova diagnosi di HIV.

Diversi studi italiani (4,6,7,11,12) hanno messo in evidenza come il contributo delle indagini molecolari tramite filogenesi abbia permesso la caratterizzazione di diversi gruppi più o meno estesi di individui accomunati dall’essere infettati dallo stesso virus. Per la maggior parte dei casi gli individui inclusi nei cluster molecolari di trasmissione, rispetto agli individui infettati da HIV non riscontrati in cluster, erano omosessuali o bisessuali, più giovani, italiani, con una conta di CD4 più elevata. Gli individui in cluster erano inoltre spesso infettati, oltre che da sottotipo B, da sottotipi non-B, quali C, F1 e diversi CRFs come il CRF02_AG e vari CRFs_BF.

La resistenza trasmessa, in Italia, rimane costante intorno al 9-10% (6,7), ma comunque da tenere sotto controllo. A tal proposito, in alcuni casi sono stati riscontrati cluster di trasmissione includenti individui con resistenza trasmessa, soprattutto a carico degli inibitori non nucleosidici della trascrittasi inversa (6,11).

Valido aiuto in ambito epidemiologico

Nonostante le strategie di prevenzione attuate per limitare l’infezione, HIV continua comunque a diffondersi rapidamente. L’analisi filogenetica può dare un valido aiuto nel monitoraggio della dinamica della circolazione e della trasmissione di HIV, soprattutto come supporto all’indagine epidemiologica tradizionale.

Dal punto di vista di sanità pubblica, un’accurata identificazione della circolazione dei ceppi circolanti e dei cluster molecolari di trasmissione è molto importante per poter quindi intervenire e prevenire nel modo più rapido possibile le nuove infezioni e bloccarne la trasmissione.

Bibliografia

1. https://www.unaids.org/en
2. https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/hivaids-surveillance-europe-2020-2019-data
3. Regine V, Pugliese L, Boros S, et al. Aggiornamento delle nuove diagnosi di infezione da HIV e dei casi di AIDS in Italia al 31 dicembre 2019. Notiziario ISS November 2020, 33:11.
4. Lai A, Bergna A, Simonetti FR, et al. Contribution of transgender sex workers to the complexity of the HIV-1 epidemic in the metropolitan area of Milan. Sex Transm Infect. 2020; 96(6):451-456.
5. Yerly S, Junier T, Gayet-Ageron A, et al. The impact of transmission clusters on primary drug resistance in newly diagnosed HIV-1 infection. AIDS. 2009; 23(11), 1415–1423.
6. Fabeni L, Alteri C, Di Carlo D, et al. Dynamics and phylogenetic relationships of HIV-1 transmitted drug resistance according to subtype in Italy over the years 2000-14. J Antimicrob Chemother. 2017; 1;72(10):2837-2845.
7. Rossetti B, Di Giambenedetto S, Torti C, et al. Evolution of transmitted HIV-1 drug resistance and viral subtypes circulation in Italy from 2006 to 2016. HIV Med. 2018; 19(9):619-628.
8. Pineda-Peña AC, Faria NR, Imbrechts S, et al. Automated subtyping of HIV-1 genetic sequences for clinical and surveillance purposes: performance evaluation of the new REGA version 3 and seven other tools. Infect Genet Evol. 2013; 19:337–348.
9. Abecasis AB, Deforche K, Snoeck J, et al. Protease mutation M89I/V is linked to therapy failure in patients infected with the HIV-1 non-B subtypes C. F or G. AIDS. 2005; 19:1799-1806.
10. Kouri V, Khouri R, Aleman Y, et al. CRF19_cpx is an evolutionary fit HIV-1 variant strongly associated with rapid progression to AIDS in Cuba. EBioMedicine. 2015; 2:244-254.
11. Fabeni L, Santoro MM, Lorenzini P, et al. Evaluation of HIV Transmission Clusters among Natives and Foreigners Living in Italy. Viruses. 2020; 23;12(8):791.
12. Sagnelli C, Uberti-Foppa C, Bagaglio S, et al. Molecular epidemiology of HIV-1 infection in immigrant population in northern Italy. Epidemiol Infect. 2020; 5;148:e19.