ΑΑ3. Περίλθψθ ΕΘΝΙΚΟ ΚΑΙ ΚΑΠΟΔΙΣΡΙΑΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΙΑΣΡΙΚΗ ΧΟΛΗ ΕΡΓΑΣΗΡΙΟ ΤΓΙΕΙΝΗ, ΕΠΙΔΗΜΙΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΙΑΣΡΙΚΗ ΣΑΣΙΣΙΚΗ

Transcript

1 ΕΘΝΙΚΟ ΚΑΙ ΚΑΠΟΔΙΣΡΙΑΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΙΑΣΡΙΚΗ ΧΟΛΗ ΕΡΓΑΣΗΡΙΟ ΤΓΙΕΙΝΗ, ΕΠΙΔΗΜΙΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΙΑΣΡΙΚΗ ΣΑΣΙΣΙΚΗ ΑΑ3 ΜΟΡΙΑΚΗ ΑΝΑΛΤΗ ΑΣΟΜΩΝ ΜΕ HIV-1 ΛΟΙΜΩΞΗ ΣΑ ΠΛΑΙΙΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΣΟ ΠΑΡΕΜΒΑΗ Ε ΔΙΚΣΤΑ (TRIP): Η ΦΤΛΟΓΕΝΕΣΙΚΗ ΑΝΑΛΤΗ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΕΝΣΟΠΙΕΙ HIV ΛΟΙΜΩΞΕΙ Ε ΑΣΟΜΑ ΜΕ ΚΟΙΝΗ ΚΟΙΝΩΝIΚΗ ΔΙΚΣΤΩΗ Κωςτάκθ Ευαγγελία¹, Παυλίτινα Ειρινθ², Williams Leslie³, Schneider John, Skaathun Britt, Morgan Ethan, Ψυχογυιοφ Μιναµ, φψα Βάνα¹, Smyrnov Pavlo, Korobchuk Ania, Μαλλιϊρθ Μζνθ, Χατηάκθσ Άγγελοσ¹, Friedman Samuel R.³, Νικολόπουλοσ Γεϊργιοσ², Παραςκευισ Δθμιτριοσ¹ ¹Εργαςτιριο Υγιεινισ, Επιδθμιολογίασ και Ιατρικισ Στατιςτικισ, Ιατρικι Σχολι, Πανεπιςτιμιο Ακθνϊν, Ακινα, ²Transmission Reduction Intervention Project (TRIP), Ακινα, ³National Development and Research Institutes, New York, University of Chicago Medical Center, Center for AIDS Elimination, Chicago, µγενικό Νοςοκομείο Λαϊκό, Αϋ Πακολογικι Κλινικι, Ακινα, Alliance for Public Health, Kiev, Αϋ Ψυχιατρικι Κλινικι, Ιατρικι Σχολι, Πανεπιςτιμιο Ακθνϊν, Ακινα, Ιατρικι Σχολι, Πανεπιςτιμιο Κφπρου, Λευκωςία Περίλθψθ Το ΤRIP είναι πρόγραμμα παρζμβαςθσ ςε δίκτυα, με ςτόχο τθ μείωςθ τθσ εξάπλωςθσ του HIV-1 από πρόςφατα μολυςμζνουσ HIV(+). Στθν παροφςα μελζτθ ερευνικθκε ο τρόποσ διαςποράσ του ιοφ μεταξφ Χρθςτϊν Ενδοφλζβιων Ναρκωτικϊν (ΧΕΝ), μελετικθκε θ κοινωνικι τουσ δικτφωςθ και διερευνικθκε θ πικανι ςυςχζτιςθ μεταξφ τρόπου μετάδοςθσ και κοινωνικισ δικτφωςθσ. Χρθςιμοποιϊντασ προςομοιωμζνα φυλογενετικά δζντρα (Ν=100) βρζκθκε ότι το ποςοςτό των HIV(+) που εντοπίςτθκε ςε δίκτυα μετάδοςθσ και είχε διαπιςτωμζνθ κοινι κοινωνικι δικτφωςθ (43,8%) με τουλάχιςτον άλλο ζνα μζλοσ του δικτφου τουσ, ιταν ςθμαντικά μεγαλφτερο από ότι αναμζνονταν να ίςχυε κατά τφχθ. Η παροφςα μελζτθ αναδεικνφει τθν ςυνειςφορά τθσ μοριακισ επιδθμιολογίασ ςτον εντοπιςμό δικτφων μετάδοςθσ HIV(+) οι οποίοι ςυνδζονται κοινωνικά, και κα μποροφςε να ςυμβάλλει ςτο ςχεδιαςμό παρεμβάςεων προσ όφελοσ τθσ δθμόςιασ υγείασ.

2 Ειςαγωγι: Το ΤRIP (Transmission Reduction Intervention Project) είναι πρόγραμμα παρζμβαςθσ ςε δίκτυα. Ο ςτόχοσ του προγράμματοσ είναι θ μείωςθ τθσ εξάπλωςθσ του HIV-1, εντοπίηοντασ τουσ πρόςφατα μολυςμζνουσ HIV(+) και τθν κοινωνικι τουσ δικτφωςθ. Ο ςυνδυαςμόσ κοινωνικϊν και μοριακϊν μεκόδων μπορεί να παρζχει χριςιμεσ πλθροφορίεσ για τθ μετάδοςθ του ιοφ μεταξφ των κοινωνικϊν δικτφων των HIV(+). κοπόσ: Η διερεφνθςθ του τρόπου διαςποράσ του ιοφ μεταξφ Χρθςτϊν Ενδοφλζβιων Ναρκωτικϊν (ΧΕΝ), θ μελζτθ των κοινωνικϊν τουσ δικτφων και θ διερεφνθςθ πικανισ ςυςχζτιςθσ μεταξφ του τρόπου μετάδοςθσ και τθσ κοινωνικισ δικτφωςθσ. Τλικό: Το TRIP πραγματοποιικθκε ςτθν Ακινα το χρονικό διάςτθμα μεταξφ 2013 και Στο πρόγραμμα ςυμμετείχαν ςυνολικά 356 άτομα, εκ των οποίων το 90,2% (Ν=321) ιταν ΧΕΝ. Το 46,7% (Ν=150) των ΧΕΝ είχαν διαγνωςκεί με HIV-1 (Σχιμα 1). Αναλφκθκαν φυλογενετικά όλεσ οι διακζςιμεσ νουκλεοτιδικζσ αλλθλουχίεσ (Ν=119) των HIV(+) ςυμμετεχόντων του TRIP, που ιταν διακζςιμεσ ςτθν PR/RT (873 nt) (Σχήμα 1). Mζκοδοι: Τα δεδομζνα κοινωνικισ δικτφωςθσ προςδιορίςτθκαν μζςω ςυνεντεφξεων με ερωτθματολόγιο και παρατιρθςθσ των χϊρων ςυνάκροιςθσ των ςυμμετεχόντων από το προςωπικό του TRIP. Στισ ςυνεντεφξεισ οι ςυμμετζχοντεσ καλοφνταν να δθλϊςουν τα άτομα του κοινωνικοφ τουσ δικτφου (άμεςεσ ι ζμμεςεσ κοινωνικζσ επαφζσ). Στθν παροφςα μελζτθ χρθςιμοποιικθκαν μόνο οι άμεςεσ κοινωνικζσ επαφζσ (πρϊτου και δευτζρου βακμοφ), δθλαδι τα άτομα με τα οποία οι ςυμμετζχοντεσ είχαν ςεξουαλικζσ επαφζσ ι ζκαναν χριςθ ναρκωτικϊν ουςιϊν. Η αναπαράςταςθ των κοινωνικϊν δικτφων πραγματοποιικθκε ςτο πρόγραμμα SocNetV v1.9. Σχήμα 1 Διάγραμμα ςυμμετεχόντων του προγράμματοσ TRIP. Η κατηγορία που ζχει επιςημανθεί αντιςτοιχεί ςτισ διαθζςιμεσ νουκλεοτιδικζσ αλληλουχίεσ των ςυμμετεχόντων HIV(+) ΧΕΝ του TRIP που αποτελοφν τον υπό μελζτη πληθυςμό τησ μελζτησ. Mζκοδοι (ςυνζχεια): Η υποτφπθςθ των διακζςιμων αλλθλουχιϊν τθσ μελζτθσ (Ν=119) πραγματοποιικθκε ςτο αυτόματο εργαλείο COMET v0.2 και επιβεβαιϊκθκε φυλογενετικά χρθςιμοποιϊντασ 247 αλλθλουχίεσ με παγκόςμια δειγματολθψία και αλλθλουχίεσ HIV(+) ΧΕΝ που είχαν ςυλλεγεί ςτθν Ακινα μεταξφ 2011 και 2015, ωσ αλλθλουχίεσ αναφοράσ. Επίςθσ, χρθςιμοποιικθκαν εξειδικευμζνα προγράμματα (RDP4, Simplot v3.5.1) για τθν εφρεςθ των αναςυνδιαςμζνων μορφϊν του ιοφ. Τα επιμζρουσ δίκτυα μετάδοςθσ εντοπίςτθκαν μζςω φυλογενετικισ ανάλυςθσ, θ οποία πραγματοποιικθκε ςε δυο βιματα. Συγκεκριμζνα, θ ανάλυςθ πραγματοποιικθκε ςτο: 1. ςφνολο των διακζςιμων δειγμάτων ανά HIV(+) (N=158) 2. προγενζςτερο χρονικά διακζςιμο δείγμα ανά HIV(+) (N=119)

3 Mζκοδοι (ςυνζχεια): Τα φυλογενετικά δζντρα (φυλογενετικζσ τοπολογίεσ) εκτιμικθκαν με: 1. μζκοδο μζγιςτθσ πικανοφάνειασ (ML) (GTR+Γ), με τα προγράμματα FastTree v2.1 και RAxML v μζκοδο αποςτάςεων (Neighbor-Joining, NJ) με ML αποςτάςεισ (GTR+Γ), με το πρόγραμμα PAUP* Μπεχηιανι μζκοδο (GTR+Γ, MCMC=10x10^5, sampling=1000, burn-in=10%), με το πρόγραμμα MrBayes v3.2.2 Ωσ μονοφυλετικι υποομάδα (επιμζρουσ δίκτυο μετάδοςθσ) ορίςτθκε κάκε φυλογενετικι ομάδα αποτελοφμενθ τουλάχιςτον από 2 αλλθλουχίεσ με: 1. SH και bootstrap τιμι μεγαλφτερθ από 0,90 και 70%, αντίςτοιχα (ML και NJ μζκοδο) 2. εκ των υςτζρων πικανότθτα μεγαλφτερθ από 0,80 (Μπεχηιανι μζκοδο) Εκτιμικθκε το ποςοςτό των HIV(+) που βρζκθκε ςε επιμζρουσ δίκτυα μετάδοςθσ του ιοφ και είχε διαπιςτωμζνθ κοινι κοινωνικι δικτφωςθ (πρϊτου ι δευτζρου βακμοφ). Χρθςιμοποιικθκαν προςομοιωμζνα φυλογενετικά δζντρα (Ν=100), τα οποία καταςκευάςτθκαν με τυχαία ανακατανομι των άκρων του ML δζντρου ςτο πρόγραμμα Mesquite v3.01, ϊςτε να αναπαραςτακεί ζνασ πλθκυςμόσ με τθν ίδια πικανότθτα ανά άτομο να μεταδϊςει τον ιό (panmixis hypothesis). Για κάκε προςομοιωμζνο φυλογενετικό δζντρο εκτιμικθκε το ποςοςτό των HIV(+) που βρζκθκε ςε επιμζρουσ δίκτυα μετάδοςθσ και είχε διαπιςτωμζνθ κοινι κοινωνικι δικτφωςθ πρϊτου βακμοφ με τουλάχιςτον άλλο ζνα μζλοσ του δικτφου τουσ. Τζλοσ, ελζγχκθκε αν το εκτιμϊμενο ποςοςτό ιταν ςθμαντικά μεγαλφτερο από το ποςοςτό που αναμζνονταν να ίςχυε κατά τφχθ. Αποτελζςματα Η υποτφπθςθ ζδειξε τθν φπαρξθ τριϊν κατθγοριϊν δικτφων μετάδοςθσ του ιοφ (Πίνακασ 1). Συγκεκριμζνα, εντοπίςτθκαν δίκτυα με: Πίνακας 1. Κατανομή αλληλουχιϊν που απομονϊθηκαν από ςυμμετζχοντεσ HIV(+) XEN του TRIP ανά κατηγορία δικτφου μετάδοςησ και υπότυπο Δίκτυα μετάδοςθσ Τπότυποσ/CRF Αρικμόσ αλλθλουχιϊν (%) Δίκτυα ΧΕΝ Δίκτυα μθ-χεν 1. ςτελζχθ που είχαν εντοπιςτεί ςε τοπικά δίκτυα ΧΕΝ και αφοροφςαν τθν HIV-1 επιδθμία ςτθν Ακινα (n=97, 81,5%) 2. αναςυνδυαςμζνουσ ιοφσ από τα δίκτυα ΧΕΝ (n=13, 11,0%) 3. ςτελζχθ που δεν ςχετίηονταν με μεταδόςεισ ςε δίκτυα ΧΕΝ (n=9, 7,5%) Αναςυνδιαςμζνοι ιοί με ςτελζχθ από δίκτυα ΧΕΝ ΧΕΝ: Χριςτεσ Ενδοφλζβιων Ναρκωτικϊν CRF14_BG 53 (44,5) CRF35_AD 18 (15,1) Β 17 (14,3) Α 9 (7,6) Τποςφνολο 97 (81,5) Α 7 (5,9) CRF56_cpx 1 (0,8) B/D αναςυνδιαςμζνοσ τφποσ 1 (0,8) Τποςφνολο 9 (7,5) 13 (11,0) φνολο 119 (100) CRF: Αναςυνδιαςμζνοσ τφποσ του ιοφ

4 Σχήμα 2 Φυλογενετικό δζντρο (φυλογενετική τοπολογία) ςε μορφή κλαδογράμματοσ, HIV-1 νουκλεοτιδικϊν αλληλουχιϊν που απομονϊθηκαν από ςυμμετζχοντεσ HIV(+) XEN του TRIP (Ν=119). Το φυλογενετικό δζντρο εκτιμήθηκε χρηςιμοποιϊντασ το πρόγραμμα RAxML με τη μζθοδο μζγιςτησ πιθανοφάνειασ. Στην τοπολογία ζχουν επιςημανθεί οι μονοφυλετικζσ υποομάδεσ (επιμζρουσ δίκτυα μετάδοςησ του ιοφ) για τισ οποίεσ βρζθηκαν υψηλά ποςοςτά αξιοπιςτίασ από όλεσ τισ μεθόδουσ (κόκκινο) και υψηλά ή μζτρια ποςοςτά αξιοπιςτίασ από όλεσ τισ μεθόδουσ (πράςινο), αντίςτοιχα. Αποτελζςματα (ςυνζχεια) H διερεφνθςθ πικανισ ςυςχζτιςθσ μεταξφ του τρόπου μετάδοςθσ και τθσ κοινωνικισ δικτφωςθσ, ζδειξε ότι: 1. μελετϊντασ τθν άμεςθ κοινωνικι δικτφωςθ πρϊτου βακμοφ, το 43,8% (Ν=14) των αλλθλουχιϊν που εντοπίςτθκε ςε επιμζρουσ δίκτυα μετάδοςθσ είχε διαπιςτωμζνθ κοινι κοινωνικι δικτφωςθ με τουλάχιςτον άλλο ζνα μζλοσ του δικτφου (Σχήμα 3 Α) 2. μελετϊντασ τθν άμεςθ κοινωνικι δικτφωςθ δευτζρου βακμοφ, βρζκθκε ότι το ποςοςτό των αλλθλουχιϊν που εντοπίςτθκε ςε επιμζρουσ δίκτυα μετάδοςθσ με διαπιςτωμζνθ κοινι κοινωνικι δικτφωςθ, αυξικθκε ςε 53,1% (Ν=17) (Σχήμα 3 Β) Α Β Αποτελζςματα (ςυνζχεια) Η φυλογενετικι ανάλυςθ ςτο ςφνολο των διακζςιμων δειγμάτων ανά αςκενι (Ν=158) ζδειξε ότι δυο αλλθλουχίεσ του ίδιου αςκενι, που είχαν ςυλλεγεί ςε διαφορετικζσ χρονικζσ περιόδουσ, ταξινομικθκαν ςε διαφορετικζσ κατθγορίεσ δικτφων μετάδοςθσ του ιοφ, και ςυγκεκριμζνα ςτα δίκτυα ΧΕΝ του CRF14_BG και του υπότυπου A. Η φυλογενετικι ανάλυςθ που πραγματοποιικθκε ςε ςφνολο 119 αλλθλουχιϊν χρθςιμοποιϊντασ το προγενζςτερο χρονικά δείγμα για 117 HIV(+) και τα 2 δείγματα από τον ίδιο αςκενι, που βρζκθκαν ςτθν προθγοφμενθ ανάλυςθ, ζδειξε τθν φπαρξθ 13 μονοφυλετικϊν ομάδων (επιμζρουσ δίκτυα μετάδοςθσ του ιοφ). Τα δίκτυα είχαν εφροσ από 2 ζωσ 5 αλλθλουχίεσ και ςυνολικά αποτελοφνταν από 32 αλλθλουχίεσ, που αντιςτοιχοφν ςτο 27,0% του ςυνόλου των αλλθλουχιϊν που αναλφκθκαν (Σχήμα 2). Σχήμα 3 Κοινωνικά δίκτυα ςυμμετεχόντων HIV(+) ΧΕΝ του TRIP (Ν=32) οι οποίοι βρζθηκαν ςε φυλογενετικζσ υποομάδεσ (επιμζρουσ δίκτυα μετάδοςησ): A. πρϊτου βαθμοφ κοινωνικήσ δικτφωςησ, B. πρϊτου και δευτζρου βαθμοφ κοινωνικήσ δικτφωςησ. Η αναπαράςταςη των κοινωνικϊν δικτφων πραγματοποιήθηκε ςτο πρόγραμμα Social Network Visualizer v1.9 χρηςιμοποιϊντασ τη μζθοδο Degree Centrality, η οποία τοποθετεί τουσ ςυμμετζχοντεσ από το κζντρο προσ την περιφζρεια του κφκλου ανάλογα με τον αριθμό των κοινωνικϊν τουσ επαφϊν (ςυνδζςεων). Όςο μεγαλφτεροσ ο αριθμόσ των ςυνδζςεων ενόσ ςυμμετζχοντα, τόςο πληςιζςτερα τοποθετείται ςτο κζντρο. Οι ςυμμετζχοντεσ (κόμβοι) ζχουν επιςημανθεί με διαφορετικά χρϊματα ανάλογα με το επιμζρουσ δίκτυο μετάδοςησ ςτο οποίο βρζθηκαν. Οι κόμβοι ςε ςχήμα ρόμβου αναπαριςτοφν ςυμμετζχοντεσ οι οποίοι δεν ζχουν διαπιςτωμζνη κοινή κοινωνική δικτφωςη με κανζνα άλλο μζλοσ του δικτφου τουσ.

5 Αποτελζςματα (ςυνζχεια) Περαιτζρω ανάλυςθ κατά τθν οποία εκτιμικθκε για κάκε προςομοιωμζνο δζντρο (Ν=100) το ποςοςτό των HIV(+) που εντοπίςτθκε ςε επιμζρουσ δίκτυα μετάδοςθσ και είχε διαπιςτωμζνθ κοινι κοινωνικι δικτφωςθ πρϊτου βακμοφ, ζδειξε ότι το εκτιμϊμενο από τα πρωτογενι δεδομζνα ποςοςτό (43,8%) ιταν ςθμαντικά μεγαλφτερο από εκείνο που αναμενόταν να ίςχυε κατά τφχθ (Σχήμα 4). Σχήμα 4 Κατανομή του ποςοςτοφ των ςυμμετεχόντων που εντοπίςτηκε ςε επιμζρουσ δίκτυα μετάδοςησ με διαπιςτωμζνη κοινή κοινωνική δικτφωςη πρϊτου βαθμοφ με τουλάχιςτον άλλο ζνα μζλοσ του δικτφου τουσ, η οποία εκτιμήθηκε με τυχαία ανακατανομή των άκρων του δζντρου μζγιςτησ πιθανοφάνειασ (ML) (Ν=100 προςομοιωμζνα φυλογενετικά δζντρα) (panmixis hypothesis). Ο κόκκινοσ κφκλοσ υποδηλϊνει το αντίςτοιχο ποςοςτό (43,8%) το οποίο εκτιμήθηκε από τα πρωτογενή δεδομζνα. υμπεράςματα H κοινωνικι δικτφωςθ κάκε ατόμου επθρεάηει τθν πικανότθτα του να μολυνκεί ι να μεταδϊςει τον HIV-1. Η παροφςα μελζτθ ζδειξε ότι ζνα υψθλό ποςοςτό (43,7%) HIV(+) που μολφνκθκαν ςε κοινά δίκτυα μετάδοςθσ είχε διαπιςτωμζνθ κοινωνικι δικτφωςθ πρϊτου βακμοφ. Τα ευριματα μασ υποδθλϊνουν ότι κατά τθν επιδθμία του HIV-1 μεταξφ των ΧΕΝ ςτθν Ακινα, περίπου οι μιςζσ μεταδόςεισ πραγματοποιικθκαν μεταξφ ατόμων με κοινι κοινωνικι δικτφωςθ. Η μελζτθ μασ αναδεικνφει τθν ςυνειςφορά τθσ μοριακισ επιδθμιολογίασ ςτον εντοπιςμό δικτφων μετάδοςθσ HIV(+) οι οποίοι ςυνδζονται κοινωνικά, και κα μποροφςε να ςυμβάλλει ςτο ςχεδιαςμό παρεμβάςεων προσ όφελοσ τθσ δθμόςιασ υγείασ. τοιχεία Επικοινωνίασ dparask@med.uoa.gr, ekostakh@med.uoa.gr Funding This work was supported by the US National Institute on Drug Abuse (NIDA) (Grant: DP1 DA034989) and the Hellenic Scientific Society for the Study of AIDS & Sexually Transmitted Diseases (STDs).