Las pruebas de resistencia
genotípica y fenotípicaA
por Greg Szekeres
Traducción y adaptación de Christopher Gortner
Introducción
La eficacia del tratamiento antirretroviral sumamente activo (TARSA)
para suprimir el VIH ha revolucionado el control clínico de la enfermedad
por VIH. La capacidad del VIH para desarrollar resistencia a los fármacos
antirretrovirales, sin embargo, es una causa significativa del fracaso
o insuficiencia de TARSA. (Debe señalarse que "fracaso" o "insuficiencia"
en este caso puede referirse al rebrote del ARN del VIH a niveles detectables,
y no necesariamente a la progresión clínica de la enfermedad). Debido
al fenómeno de la resistencia opuesta, en la cual la pérdida de sensibilidad
del virus a un fármaco antirretroviral puede conferir resistencia a otros
fármacos de su misma clase, el desarrollo de la resistencia a uno o más
fármacos de un régimen puede también limitar las opciones terapéuticas
futuras.
Por estas razones, los cambios en el tratamiento ocasionados por el rebrote
de la carga viral (denominado como insuficiencia) han sido regulados según
el historial de uso de antirretrovirales de la persona y los perfiles
de resistencia opuesta de los fármacos que haya tomado. El cambiar todos
los fármacos en el régimen que sea posible es una meta principal para
evitar la resistencia.
Las pruebas de resistencia genotípica y fenotípica tienen el potencial
de ayudar a identificar qué fármacos de un régimen están fracasando y
ayudar en la selección de nuevos fármacos. Se puede argumentar que tales
pruebas pueden mejorar el cuidado clínico a través de un control más preciso
de los antirretrovirales, y que las decisiones sobre tratamientos se tomarán
con el apoyo de datos clínicos específicos. A pesar de esto, el papel
de la prueba de la resistencia en el cuidado estándar de la enfermedad
VIH permanece incierto. Este artículo examina los mecanismos del desarrollo
de la resistencia farmacéutica, define las pruebas genotípicas y fenotípicas
y presenta unas ideas sobre el mejor modo de emplear la prueba de resistencia
en el cuidado clínico.
Los mecanismos de la resistencia
El VIH es un virus basado en el ARN capaz de desarrollar rápidas mutaciones.
En contraste con los virus basados en ADN y otros organismos, el VIH carece
de la capacidad de evaluar y corregir las mutaciones genéticas que pueden
ocurrir durante su reproducción. Durante la enfermedad por VIH crónica,
el virus puede generar diez billones de nuevas partículas virales por
día; dado que un nucleótido (una molécula ARN, o materia de construcción)
tiende a producir aproximadamente una mutación durante cada ciclo de reproducción,
es fácil ver cómo la variación genética del VIH ocurre con facilidad.
En un solo día, pueden desarrollarse todas las mutaciones potenciales
que determinan la resistencia a un fármaco. Esto es significante porque
tanto los inhibidores no nucleósidos de la transcriptasa inversa (INNTRI)
actualmente aprobados como el análogo nucleósido 3TC (lamivudina, Epivir)
requieren una sola mutación para que el virus desarrolle la resistencia
de alto grado a ellos. Este hecho explica por qué la resistencia a estos
fármacos puede desarrollarse tan rápidamente y enfatiza la necesidad de
emplear estos fármacos únicamente en el contexto de un régimen de combinación
de máxima supresión viral.
Mientras que las mutaciones sencillas son comunes durante el proceso
de reproducción del VIH, las mutaciones dobles y triples son mucho menos
frecuentes - pero son responsables de la mayoría de los casos de resistencia
farmacéutica. Ciertos fármacos, como AZT (zidovudina, Retrovir) y algunos
de los inhibidores de proteasa pierden su eficacia sólo ante la presencia
de múltiples mutaciones. Las mutaciones múltiples especificas tienden
a ser generadas más por la presión selectiva de fármacos y menos por casualidad.
La presión selectiva se refiere a la capacidad de los antirretrovirales
de suprimir únicamente las cepas del VIH sensibles a los fármacos tomados.
Aquellas cepas que han generado mutaciones y son más resistentes al régimen
no son afectadas y quedan libres para continuar el ciclo de vida viral,
o sea, para reproducirse. La cepa viral resultante es resistente a uno
ó más de los fármacos tomados. Cuando los regímenes de combinación TARSA
son de máxima supresión, la teoría es que no es probable que la resistencia
se desarrolle con facilidad, ya que se ha bloqueado la reproducción viral
requerida para generar nuevas partículas virales resistentes. En la práctica,
varios factores pueden ocasionar una supresión inadecuada del VIH: el
empleo anterior de muchos antirretrovirales, bajas concentraciones de
los fármacos en la sangre debido a la falta de cumplimiento y/o problemas
con la absorción o metabolismo. Ante la presencia de exposición mínima
a los fármacos, estas situaciones pueden ocasionar el desarrollo de resistencia.
Las personas que han tomado diversos fármacos anti-VIH y no han experimentado
supresión viral, en particular aquellas que quizás hayan tomado el monotratamiento
consecutivo, pueden haber desarrollado resistencia a muchos, si no a todos,
los tratamientos actualmente disponibles. Para estas personas, la elaboración
de un régimen eficaz puede ser un desafío.
Al margen de que una persona haya tomado muchos tratamientos o esté empezando
a tomar un régimen por primera vez, el cumplimiento es crítico. Hoy en
día, las personas VIH positivas y sus médicos se están dando cada vez
más cuenta de las dificultades de cumplir con los regímenes anti-VIH complejos.
Cuando el cumplimiento es "menos de 100%" y se olvida tomar dosis o no
se toman de acuerdo con las restricciones alimenticias, las concentraciones
sanguíneas de los fármacos pueden descender por debajo del nivel requerido
para suprimir el virus. Cuando las concentraciones medicamentosas son
menores que las terapéuticas, la reproducción viral puede llevar al desarrollo
de resistencia a esos fármacos.
Aunque la falta de cumplimiento es una causa segura del rebrote de la
carga viral durante el tratamiento, también hay que considerar otros factores.
Estos pueden incluir problemas con la absorción del fármaco, común en
personas con desórdenes o complicaciones gastrointestinales, o la eliminación
prematura del fármaco, la cual puede también influir en la concentración
sanguínea de los antirretrovirales. La detección y corrección de estos
problemas pueden ayudar a que los fármacos cumplan con la meta de suprimir
el virus antes de que la resistencia tenga oportunidad de desarrollarse.
Aunque la presión selectiva y los problemas ya mencionados asociados
con el mantenimiento de la máxima supresión viral son responsables en
parte del incremento de la resistencia farmacológica, para comprender
la recurrencia de resistencia al nivel molecular es preciso hacer un análisis
del código genético del VIH. La secuencia nucleótida de un gen es responsable
de imprimir códigos en varios aminoácidos que funcionan como material
de construcción de polipéptidos específicos que caracterizan la estructura
y función de un organismo.
Un codón es la región específica del ARN en tres nucleótidos contiguos
que implementa el código para un aminoácido en particular. Durante la
reproducción viral, los cambios en los nucleótidos (conocidos como mutaciones)
pueden desarrollarse en codones específicos, produciendo un aminoácido
diferente al que normalmente se localiza en ese área. Un ejemplo de este
proceso es la mutación D30N asociada con la resistencia a nelfinavir (Viracept).
El número, en este caso el 30, indica la localización de la mutación:
codón 30. La primera letra representa al aminoácido normalmente localizado
en este codón; la segunda letra representa al aminoácido que ha sido producido
como resultado de esta mutación. En la mutación D30N, el ácido aspártico
("D') ha sido reemplazado por ácido asparagínico ("N') en el codón 30.
Cuando ocurre esta clase de reemplazo de aminoácidos, el gen proteasa
es transformado, confiriendo un cambio estructural a la enzima producida.
Por esta razón, los fármacos que inhiben estas enzimas pueden resultar
menos eficaces. Las pruebas de resistencia que cuantifican los cambios
genéticos y las actividades enzimáticas resultantes pueden proveer información
más precisa sobre el proceso y ayudar a los médicos a desarrollar regímenes
antirretrovirales óptimos e individualizados.
Clases de pruebas de resistencia
Hay dos clases principales de pruebas de resistencia: la genotípica
y la fenotípica. Genotípica se refiere a una constitución genética, reflejando
la secuencia de genes de un organismo individual. Fenotípica es la manifestación
funcional de uno o más genotipos. La prueba genotípica determina mutaciones
en el código genético del VIH que pueden estar asociadas con la resistencia
a fármacos antirretrovirales específicos, mientras que la prueba fenotípica
determina la capacidad del VIH para replicarse incluso bajo la supuesta
supresión de un fármaco. Cada prueba tiene sus ventajas y desventajas.
Puesto que ambas pruebas tienen sus pros y sus contras, es importante
comprender cómo su empleo puede ayudar en las decisiones clínicas. El
llegar a ese nivel de comprensión ha sido difícil; muchos médicos no están
seguros de la utilidad de las pruebas en cuanto a la toma de decisiones
sobre el tratamiento con sus pacientes. Las pruebas además son caras,
y por ahora no hay consenso entre la comunidad científica y médica sobre
el uso regular de las pruebas en el cuidado rutinario de los pacientes.
La prueba genotípica
Como se ha mencionado, la prueba genotípica determina mutaciones en
los genes proteasa o transcriptasa inversa asociadas con la resistencia
a uno o más fármacos. Se pueden emplear varias técnicas para cumplir esta
meta. Todas las técnicas comienzan con la amplificación de la materia
genética del ARN o ADN del VIH en una muestra a través de la tecnología
de la reacción de polimerasa encadenada (PCR), amplificando la materia
al nivel suficiente para permitir el empleo de la prueba genotípica. Algunas
de las pruebas genotípicas determinan con tinta fluorescente las secuencias
de nucleótidos, denominando cada nucleótido con un color diferente. Las
secuencias son revisadas y analizadas por una persona o una computadora.
Otras técnicas, como la prueba Genechip elaborada por Affymetrix, emplean
computación para determinar las mutaciones y generan informes sobre los
resultados.
Al margen de la prueba genotípica específica empleada, la carga viral
de VIH generalmente tiene que ser mayor de 1.000 copias/mL para que la
prueba resulte fiable e informativa. Además, sólo se pueden detectar cepas
particulares si representan el 20% ó más de la muestra. Si, por ejemplo,
la persona desarrolló mutaciones resistentes durante un tratamiento antirretroviral
previo, pero estas mutaciones han decaído a concentraciones bajas durante
un cambio en el tratamiento, es probable que la prueba no las detecte.
Es posible que la prueba genotípica logre detectar el desarrollo de la
resistencia antes que la fenotípica, ya que determina mutaciones genéticas
que pueden ocurrir antes del desarrollo de la resistencia fenotípica.
La prueba genotípica también resulta más disponible, requiere menos tiempo
para proveer resultados (usualmente de unos días a semanas), y es comparativamente
más económica, aunque el Hospital General de San Francisco cobra $356
por prueba genotípica y otros hospitales pueden cobrar incluso $800. Puesto
que la prueba genotípica no está aprobada por la FDA para el empleo clínico,
el precio no es reembolsado por seguros médicos. Además, los resultados
de la prueba requieren interpretación experta, porque los informes generados
a partir de las mutaciones son complejos.
La prueba fenotípica
La prueba fenotípica comparte algunos rasgos con la genotípica. Igual
que la genotípica, la prueba fenotípica requiere una carga viral de al
menos 1.000 copias/mL. La fenotípica también puede detectar únicamente
esas mutaciones que representan el 20% ó más de la población viral. A
pesar de esto, las pruebas presentan diferencias fundamentales. En lugar
de determinar mutaciones genéticas que indiquen la probabilidad de resistencia,
la prueba fenotípica implica el cultivo del virus de la persona ante la
presencia de diversas concentraciones de fármacos antirretrovirales y
el resultado es comparado con cepas susceptibles a los fármacos. La prueba
fenotípica es parecida a la técnica empleada para determinar la resistencia
bacteriana a los antibióticos, que se conoce como prueba de "cultivo y
sensibilidad".
Los fenotipos resistentes a los antirretrovirales pueden ser detectados
a través de la determinación de la cantidad de fármaco requerida para
inhibir la reproducción viral in vitro. Las determinaciones estándar
se denominan IC50 y IC90. Estas designaciones se refieren a la concentración
inhibitoria del fármaco necesaria para suprimir el VIH en un 50% y un
90%, respectivamente. Por lo común, lo mínimo que puede detectarse es
un incremento de cuatro veces en IC50, con respecto a una muestra de laboratorio
de una cepa viral salvaje (sin mutación).
Igual que la genotípica, la prueba fenotípica no está aprobada para el
empleo clínico, así que su reembolso por parte de un seguro médico es
difícil. La prueba fenotípica resulta más cara (generalmente cuesta alrededor
de $900) y los resultados pueden tardar incluso seis semanas. Además,
sólo se puede determinar la resistencia a un fármaco por cada prueba,
y los resultados son generados como resistencia al monotratamiento con
ese fármaco, lo cual limita su empleo ya que el estándar hoy en día es
el tratamiento con tres o más fármacos anti-VIH.
El papel de la prueba de resistencia
en el control clínico
El empleo de las pruebas de resistencia en el cuidado clínico suscita
diversas preguntas, entre ellas, ¿Cuándo se deben usar? ¿Cómo deben ser
interpretados los resultados? ¿Ayudan las pruebas a mejorar las decisiones
sobre el tratamiento? ¿Incrementarán la supervivencia de las personas?
¿Está justificado el gasto de las pruebas por el ahorro de eliminar el
uso de fármacos que no resultan eficaces? Aunque que no hay un acuerdo
universal sobre las respuestas a estas preguntas, por lo menos existe
información disponible para lidiar con ellas.
Cuándo deben usarse las pruebas
de resistencia
Las pruebas de resistencia pueden ser útiles en varias circunstancias.
Durante la etapa muy temprana de la enfermedad VIH, las pruebas pueden
ayudar a determinar la presencia de cepas virales resistentes a los fármacos.
Hoy en día, la transmisión del virus resistente es un fenómeno creciente.
Si son empleadas a tiempo, las pruebas pueden proveer información que
ayude en la selección de un régimen de tratamiento inicial para aquellas
personas que hayan sido infectadas por cepas resistentes. Pero tiene que
ser a tiempo, porque a medida que la enfermedad progresa, las mutaciones
pueden transformarse en minorías, y las pruebas tienen menos probabilidades
de detectarlas. Además, es posible que las mutaciones resistentes iniciales
no broten de nuevo hasta que se encuentren bajo la presión selectiva del
fármaco.
Las pruebas de resistencia también pueden ser útiles para guiar la decisión
de cambiar a un nuevo régimen, cuando se haya experimentado rebrote de
la carga viral debido a la resistencia farmacéutica. Si la carga viral
de una persona está por debajo del límite de detección y se cambia el
tratamiento por otras razones, como por efectos secundarios adversos,
las pruebas no serán útiles porque es probable que no exista resistencia.
Pero si la carga viral es mayor de 1.000 copias/mL y la falta de sensibilidad
a los fármacos está presente, el empleo de las pruebas puede sugerir qué
fármacos del régimen han perdido eficacia.
En el caso de la prueba genotípica, la información sobre las mutaciones
puede proveer claves sobre qué fármacos podrían resultar problemáticos
en cuanto a la resistencia, ayudando en la selección de fármacos que no
sean de la misma clase o que no tengan tendencia a ocasionar resistencia
opuesta. Aunque las pautas actuales del tratamiento anti-VIH apoyan la
teoría de cambiar todos los fármacos de un régimen cuando se ha experimentado
un rebrote viral significativo, es posible que en ciertas personas la
resistencia desarrollada sea a un fármaco en particular. Las pruebas de
resistencia podrían permitir el reemplazo del fármaco insuficiente, en
vez del régimen completo, preservando así las opciones de tratamiento.
En la práctica, sin embargo, la prueba genotípica se emplea principalmente
después de padecer el rebrote viral.
La interpretación de los resultados
Las pruebas de resistencia tienen sus limitaciones - las mutaciones
genotípicas no siempre se correlacionan con la resistencia fenotípica,
y la resistencia fenotípica no se determina en el cuerpo, donde ocurren
reacciones múltiples y cambios metabólicos, sino en un cultivo aislado
de laboratorio, o in vitro en vez de in vivo. Por esta razón,
los resultados de las pruebas de resistencia probablemente proveen su
mejor información cuando son interpretados en el contexto del historial
antirretroviral, el número CD4, la carga viral, y el estado clínico; o
sea, los resultados deben ser interpretados en conjunto con otros factores
clínicos. La evaluación del número CD4 y de la carga viral forma la base
para determinar el inicio y/o cambio del tratamiento antirretroviral.
El hacer decisiones basadas solo en los resultados de las pruebas de resistencia
puede ocasionar la suspensión prematura de un régimen eficaz.
La comprensión sobre los resultados de las pruebas y la interpretación
de las mismas presentan un desafío, en particular en el caso de la prueba
fenotípica, ya que la correlación de mutaciones genéticas con varios fármacos
antirretrovirales no es un proceso linear simple. Ciertas mutaciones,
como la mutación K103N asociada con la resistencia a los INNTRI, son capaces
de ocasionar resistencia de alto grado por sí solas. Otras mutaciones
no pueden ocasionar una resistencia elevada por sí solas, pero ocasionan
resistencia al acumularse con otras mutaciones. El desarrollo de la resistencia
puede ser un proceso complejo; la interpretación de los resultados debe
consistir en una evaluación experta que considere tanto los resultados
como el historial de tratamiento del paciente y su estado clínico.
Las pruebas de resistencia
y las decisiones clínicas
Queda poca duda de que las pruebas genotípicas y fenotípicas proveen
información útil. La pregunta es si las personas que se someten a estas
pruebas disfrutan de información que les ayude a prolongar sus vidas y
mejorar su salud. Recientemente, investigadores que intentaron contestar
esta pregunta concluyeron que las pruebas sí tienen un papel importante
en el control de la enfermedad VIH.
Durante la conferencia CROI, los investigadores de los Programas de Comunidad
Terry Beirn para la Investigación Clínica del SIDA presentaron los resultados
de su estudio CPCRA 046. En este estudio de la Prueba de Resistencia Antirretroviral
Genotípica (PRAG), 153 participantes que experimentaron un rebrote significativo
de la carga viral, a pesar del empleo de regímenes de combinación que
incluyeron dos análogos nucleósidos y un inhibidor de proteasa, fueron
seleccionados al azar para recibir la prueba genotípica con o sin la interpretación
experta. Dicho de otro modo, todos los participantes se sometieron a la
prueba genotípica pero no todos los resultados fueron interpretados y
explicados por expertos a los participantes para guiar las decisiones
sobre el tratamiento (grupo PRAG y grupo no PRAG). Ambos grupos recibieron
el estándar de cuidado médico. Los médicos del grupo PRAG pudieron usar
los resultados de la prueba junto con los historiales de medicamentos
y otra información para hacer decisiones sobre un nuevo régimen. El grupo
no PRAG tuvo que hacer la misma decisión basada únicamente en su historial
y números de laboratorio (CD4 y la carga viral).
Aunque ambos grupos iniciaron el estudio con cargas virales de un estimado
de 28.000 copias/mL, la carga viral en el grupo PRAG se redujo a un promedio
de 815 copias/mL mientras que el grupo no PRAG sólo experimentó una reducción
a un promedio de 7.950 copias/mL a partir de las 12 semanas. Además, el
51% del grupo PRAG experimentó una carga viral indetectable a partir de
las ocho semanas, comparado con el 25% del grupo no PRAG. Los resultados
sugieren que, al menos con interpretación experta, el empleo de la prueba
genotípica puede mejorar la selección de fármacos apropiados cuando se
está cambiando un tratamiento a consecuencia del rebrote viral. Debe señalarse
que este estudio no incluyó una sección donde los participantes recibieron
consejo experto basado solo en sus números de laboratorio e historiales
médicos. La evaluación de esta información junto con el consejo médico
podría haber generado resultados parecidos.
En un estudio que evaluó la prueba fenotípica, investigadores del Hospital
General de San Francisco (SFGH) inscribieron a personas cuyas cargas virales
rebrotaron después de la insuficiencia de un régimen de combinación con
indinavir (Crixivan); los participantes recibieron un régimen de salvamento
de abacavir (Ziagen), nelfinavir (Viracept) y saquinavir (Fortovase),
más un INNTRI. El empleo de la prueba fenotípica reveló que los participantes
que eran sensibles a ninguno o solo uno de los nuevos fármacos en el momento
de cambiar de régimen experimentaron una reducción en sus cargas virales
de solo 0,14 logo copias/mL a partir de los cuatro meses, mientras que
las personas cuyos resultados fenotípicos revelaron sensibilidad a dos
o tres de los nuevos fármacos experimentaron una reducción en la carga
viral de 2,25 logo copias/mL. Estos datos sugieren que el uso de la prueba
fenotípica antes de hacer un cambio en el tratamiento puede ayudar en
la selección de una combinación de fármacos que resulte tan potente como
sea posible para cada persona.
Conclusión
A medida que va progresando la investigación sobre el empleo de las pruebas
de resistencia genotípica y fenotípica en el cuidado médico rutinario,
los datos disponibles sugieren que la prueba de resistencia tiene un papel
en las decisiones sobre el tratamiento. Actualmente, la prueba de resistencia
es cara y los resultados, particularmente de la prueba genotípica, presentan
un desafío en cuanto a su interpretación. Si los estudios demuestran que
la prueba de resistencia incrementa la posibilidad de seleccionar regímenes
de máxima eficacia, preservando así las opciones futuras del tratamiento,
entonces las pruebas podrían convertirse en una parte importante del control
rutinario de la enfermedad VIH. Si, como muchos expertos esperan, la incidencia
de la resistencia farmacéutica en las personas que toman TARSA y la transmisión
del VIH resistente continúan en aumento, también aumentará la necesidad
de contar con pruebas de resistencia que sean útiles, económicas y exhaustivas.
Greg Szekeres es miembro del equipo de investigación del Consorcio
de Comunidad del Programa de Salud Positivo en UCSF.
Christopher Gortner es editor de BETA en español.
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