HIV人群抗药性的进化
艾滋病毒的耐药突变在感染患者体内传播时,会减少病毒基因组其余部分的遗传多样性,但在不同的患者中,其程度不同。一项新的研究发表在公共科学图书馆遗传学他们发现,在一些患者中,单个病毒颗粒出现了对特定药物的耐药性突变,然后该病毒颗粒迅速增殖,直到患者体内的整个病毒种群由其后代组成,并且也对该药物具有耐药性。在其他患者中,在短时间内多个病毒颗粒中发生了相同的耐药性突变,这导致了更加异质,但仍然具有耐药性的病毒种群。
20年来一直困扰着研究HIV的生物学家们的一个大问题是,病毒在患者体内的“有效种群大小”。有效种群大小是一个数学量,除其他外,它决定了耐药性可能进化的速度。根据不同的方法,对艾滋病病毒的这一数量的估计范围很大,从1000到1亿,这让研究人员感到困惑。潘宁斯博士和他的同事观察到,艾滋病毒的耐药性是通过所谓的硬选择性和软选择性扫描来进化的。在硬扫描中,整个抗性种群由单个病毒粒子的后代组成;在软扫描中,它由不同病毒颗粒的子代组成。这两种类型的清除在病毒基因组中留下了不同的特征:硬清除清除遗传多样性,而软扫则不然。潘宁斯和他的同事们意识到,他们可以利用软扫和硬扫的比例来研究特定的东西耐药性一种叫做K103N的突变来估计患者体内HIV病毒的有效种群大小。他们估计这个数量在15万左右。
在目前的研究中,潘宁斯博士及其同事重新分析了20世纪90年代末临床试验的旧数据集。数据非常丰富,100多名患者在多个时间点有多个序列。作者集中研究了能够最好地观察耐药性演变的一小部分患者。在这部分患者中,目前的研究令人信服地表明,艾滋病毒存在软扫和硬扫。
在未来,潘宁斯博士计划进行研究病人用其他药物治疗,以了解这些药物如何影响艾滋病毒的有效性人口规模.这项研究可能有助于了解哪些药物更有效地防止耐药性的演变。