Journal of Data Mining en génomique et protéomique

Abstrait

Vers une meilleure médecine de précision : les lectures longues de molécules uniques PacBio résolvent l'interprétation des profils de mutation résistants aux médicaments contre le VIH au niveau des quasi-espèces explicites (haplotypes)

Da Wei Huang, Castle Raley, Min Kang Jiang, Xin Zheng, Dun Liang, M Tauseef Rehman, Helene C Highbarger, Xiaoli Jiao, Brad Sherman, Liang Ma, Xiaofeng Chen, Thomas Skelly, Jennifer Troyer, Robert Stephens, Tomozumi Imamichi, Alice Pau, Richard A. Lempicki, Bao Tran, Dwight Nissley, H Clifford Lane et Robin L Dewar

Le développement de mutations de résistance aux médicaments du VIH-1 (HDRM) est l'une des principales raisons de l'échec clinique du traitement antirétroviral. Les taux de réussite du traitement peuvent être améliorés en appliquant des schémas thérapeutiques anti-VIH personnalisés en fonction du profil HDRM d'un patient. Cependant, la sensibilité et la spécificité du profil HDRM sont limitées par les méthodes utilisées pour la détection. La technologie de séquençage basée sur Sanger a traditionnellement été utilisée pour déterminer les profils HDRM au niveau de la variante nucléotidique unique (SNV), mais avec une sensibilité de seulement ≥ 20 % dans la population VIH d'un patient. Les technologies de séquençage de nouvelle génération (NGS) offrent une plus grande sensibilité de détection (~ 1 %) et une plus grande portée (des centaines d'échantillons par exécution). Cependant, les technologies NGS produisent des lectures trop courtes pour permettre la détection des liens physiques des SNV individuels à travers l'haplotype de chaque souche de VIH présente. Dans cet article, nous démontrons que les longues lectures de molécules individuelles générées à l'aide du séquenceur de troisième génération (TGS), PacBio RS II, ainsi que la méthode d'analyse bioinformatique appropriée, peuvent résoudre le profil HDRM à un niveau quasi-espèce plus avancé. Les études de cas sur les échantillons de VIH des patients ont montré que la vue quasi-espèce produite à l'aide de la méthode PacBio offrait une plus grande sensibilité de détection et était plus complète pour comprendre les situations HDRM, ce qui complète les technologies Sanger et NGS. En conclusion, la méthode PacBio, qui fournit un nouveau niveau de profilage HDRM quasi-espèce prometteur, peut entraîner un changement important dans le domaine de la recherche sur la résistance aux médicaments contre le VIH.