Published March 1, 2021 | Version v1
Publication Metadata-only

Adapting the geno2pheno[coreceptor] tool to HIV-1 subtype CRF01_AE by phenotypic validation using clinical isolates from South-East Asia

Creators

  • 1. University of Basel
  • 2. Ministry of Public Health
  • 3. Department of Medical Sciences
  • 4. University Hospital Cologne
  • 5. University of Cologne
  • 6. Max Planck Institute for Informatics

Description

Geno2pheno[coreceptor] is a widely used tool for the prediction of coreceptor usage (viral tropism) of HIV-1 samples. For HIV-1 CRF01_AE, a significant overcalling of X4-tropism is observed when using the standard settings of Geno2pheno[coreceptor]. The aim of this study was to provide the experimental backing for adaptations to the geno2pheno[coreceptor] algorithm in order to improve coreceptor usage predictions of clinical HIV-1 CRF01_AE isolates V3-sequences of 20 clinical HIV-1 subtype CRF01_AE samples were sequenced and analyzed by geno2pheno[coreceptor]. In parallel, coreceptor usage was determined for these samples by replicative phenotyping in human cells in the presence of specific X4- or R5-inhibitors. The sole introduction of the CRF01_AE V3 region into a full-length otherwise subtype B provirus failed to produce replication-competent viral progeny. A successive genome-replacement strategy revealed that also CRF01_AE derived gag and pol sequences are necessary to generate HIV genomes with sufficient replication competence. Subsequent phenotypic analysis confirmed overcalling of X4-tropism for CRF01_AE viruses using the current version and the standard cut-off at 10% false positive rate (FPR) of geno2pheno[coreceptor]. Lowering the FPR cut-off to 2.5% reduced the X4-overcalling in our sample collection, while still allowing a safe administration of Maraviroc (MCV). This study demonstrates the successful adjustment of geno2pheno[coreceptor] rules for subtype CRF01_AE. It also supports the unique strength of combining complementing methods, namely phenotyping and genotyping, for validating new bioinformatics tools prior to application in diagnostics.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

Geno2pheno[المستقبل الأساسي] هو أداة تستخدم على نطاق واسع للتنبؤ باستخدام المستقبل الأساسي (الاستقطاب الفيروسي) لعينات فيروس نقص المناعة البشرية -1. بالنسبة لفيروس نقص المناعة البشرية -1 CRF01_AE، لوحظ فرط كبير في انتحاء X4 عند استخدام الإعدادات القياسية لـ Geno2pheno[coreceptor]. كان الهدف من هذه الدراسة هو توفير الدعم التجريبي للتكيف مع خوارزمية geno2pheno [coreceptor] من أجل تحسين تنبؤات استخدام المستقبلات الأساسية لـ HIV -1 CRF01_AE السريرية التي تعزل متواليات V3 لـ 20 عينة سريرية من النوع الفرعي لـ HIV -1 CRF01_AE تم تسلسلها وتحليلها بواسطة geno2pheno[coreceptor]. في موازاة ذلك، تم تحديد استخدام المستقبلات الأساسية لهذه العينات عن طريق التنميط الظاهري التكراري في الخلايا البشرية في وجود مثبطات X4 - أو R5 محددة. فشل الإدخال الوحيد لمنطقة CRF01_AE V3 في فيروس من النوع الفرعي B كامل الطول في إنتاج سلالة فيروسية مؤهلة للتكرار. كشفت استراتيجية متعاقبة لاستبدال الجينوم أن تسلسلات الكمامة والبول المستمدة من CRF01_AE ضرورية أيضًا لتوليد جينومات فيروس نقص المناعة البشرية بكفاءة كافية للتكرار. أكد تحليل النمط الظاهري اللاحق فرط استدعاء X4 لفيروسات CRF01_AE باستخدام الإصدار الحالي والقطع القياسي بمعدل إيجابي كاذب 10 ٪ (FPR) من geno2pheno[coreceptor]. خفض قطع FPR إلى 2.5 ٪ قلل من زيادة X4 في جمع العينات لدينا، مع السماح في الوقت نفسه بإدارة آمنة لـ Maraviroc (MCV). توضح هذه الدراسة التعديل الناجح لقواعد geno2pheno[coreceptor] للنوع الفرعي CRF01_AE. كما أنه يدعم القوة الفريدة للجمع بين الأساليب المكملة، وهي التنميط الظاهري والتنميط الجيني، للتحقق من صحة أدوات المعلوماتية الحيوية الجديدة قبل تطبيقها في التشخيص.

Translated Description (French)

Geno2pheno[corécepteur] est un outil largement utilisé pour la prédiction de l'utilisation des corécepteurs (tropisme viral) des échantillons de VIH-1. Pour le VIH-1 CRF01_AE, un appel excessif significatif du tropisme X4 est observé lors de l'utilisation des paramètres standard deGeno2pheno [corécepteur]. L'objectif de cette étude était de fournir le support expérimental pour les adaptations à l'algorithme géno2phéno [corécepteur] afin d'améliorer les prédictions d'utilisation des corécepteurs des isolats cliniques du VIH-1 CRF01_AE. Les séquences V3 de 20 échantillons cliniques du VIH-1 de sous-type CRF01_AE ont été séquencées et analysées pargéno2phéno [corécepteur]. En parallèle, l'utilisation des corécepteurs a été déterminée pour ces échantillons par phénotypage réplicatif dans des cellules humaines en présence d'inhibiteurs X4 ou R5 spécifiques. La seule introduction de la région CRF01_AE V3 dans un provirus de sous-type B de pleine longueur n'a pas permis de produire une descendance virale apte à la réplication. Une stratégie de remplacement successif du génome a révélé que les séquences gag et pol dérivées de CRF01_AE sont également nécessaires pour générer des génomes du VIH avec une compétence de réplication suffisante. L'analyse phénotypique subséquente a confirmé un appel excessif du X4-tropisme pour les virus CRF01_AE en utilisant la version actuelle et le seuil standard à 10% de taux de faux positifs (FPR) dugéno2phéno [corécepteur]. L'abaissement du seuil de FPR à 2,5 % a réduit le dépassement de X4 dans notre collection d'échantillons, tout en permettant une administration sûre de Maraviroc (MCV). Cette étude démontre l'ajustement réussi des règles degéno2phéno [corécepteur] pour le sous-type CRF01_AE. Il soutient également la force unique de combiner des méthodes de complémentation, à savoir le phénotypage et le génotypage, pour valider de nouveaux outils bioinformatiques avant leur application dans les diagnostics.

Translated Description (Spanish)

Geno2pheno[correceptor] es una herramienta ampliamente utilizada para la predicción del uso de correceptores (tropismo viral) de muestras de VIH-1. Para HIV-1 CRF01_AE, se observa un exceso significativo de tropismo X4 cuando se utilizan los ajustes estándar de Geno2pheno[correceptor]. El objetivo de este estudio fue proporcionar el respaldo experimental para las adaptaciones al algoritmo geno2pheno [correceptor] con el fin de mejorar las predicciones de uso de correceptores de los aislados clínicos de VIH-1 CRF01_AE V3: las secuencias de 20 muestras clínicas de VIH-1 subtipo CRF01_AE fueron secuenciadas y analizadas porgeno2pheno [correceptor]. En paralelo, el uso de correceptores se determinó para estas muestras mediante fenotipado replicativo en células humanas en presencia de inhibidores específicos de X4 o R5. La única introducción de la región CRF01_AE V3 en un provirus de longitud completa, por lo demás de subtipo B, no produjo una progenie viral competente para la replicación. Una estrategia sucesiva de reemplazo del genoma reveló que también las secuencias gag y pol derivadas de CRF01_AE son necesarias para generar genomas de VIH con suficiente competencia de replicación. El análisis fenotípico posterior confirmó el exceso de tropismo X4 para los virus CRF01_AE utilizando la versión actual y el corte estándar a una tasa de falsos positivos (FPR) del 10% degeno2pheno [correceptor]. La reducción del límite de FPR al 2,5% redujo el exceso de llamadas X4 en nuestra recolección de muestras, al tiempo que permitió una administración segura de Maraviroc (MCV). Este estudio demuestra el ajuste exitoso de las reglasgeno2pheno [correceptor] para el subtipo CRF01_AE. También respalda la fortaleza única de combinar métodos complementarios, a saber, fenotipificación y genotipificación, para validar nuevas herramientas bioinformáticas antes de su aplicación en el diagnóstico.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تكييف أداة geno2pheno [coreceptor] مع النوع الفرعي لفيروس نقص المناعة البشرية -1 CRF01_AE عن طريق التحقق من صحة النمط الظاهري باستخدام العزلات السريرية من جنوب شرق آسيا
Translated title (French)
Adaptation de l'outilgéno2phéno [corécepteur] au sous-type VIH-1 CRF01_AE par validation phénotypique à l'aide d'isolats cliniques d'Asie du Sud-Est
Translated title (Spanish)
Adaptación de la herramienta geno2pheno [correceptor] al subtipo CRF01_AE del VIH-1 mediante validación fenotípica utilizando aislados clínicos del sudeste asiático

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3127340294
DOI
10.1016/j.jcv.2021.104755

Is supplement to
https://openalex.org/W4298691165 (Other)
https://openalex.org/W3029386773 (Other)
https://openalex.org/W2338166423 (Other)
https://openalex.org/W2118087741 (Other)
https://openalex.org/W2089191032 (Other)
https://openalex.org/W2057039167 (Other)
https://openalex.org/W2042128923 (Other)
https://openalex.org/W1975114493 (Other)
https://openalex.org/W1865764402 (Other)
https://openalex.org/W1487857142 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W101727076
  • https://openalex.org/W1793297159
  • https://openalex.org/W1958185549
  • https://openalex.org/W1963580119
  • https://openalex.org/W1970444001
  • https://openalex.org/W1986889622
  • https://openalex.org/W1988215875
  • https://openalex.org/W1991184764
  • https://openalex.org/W2001728079
  • https://openalex.org/W2007922771
  • https://openalex.org/W2017070671
  • https://openalex.org/W2020056247
  • https://openalex.org/W2022794918
  • https://openalex.org/W2044874413
  • https://openalex.org/W2051499965
  • https://openalex.org/W2066480278
  • https://openalex.org/W2104849048
  • https://openalex.org/W2110388384
  • https://openalex.org/W2114903401
  • https://openalex.org/W2115872602
  • https://openalex.org/W2169233646
  • https://openalex.org/W2328584320
  • https://openalex.org/W2338363711
  • https://openalex.org/W2392923505
  • https://openalex.org/W2610232785
  • https://openalex.org/W2756232354
  • https://openalex.org/W2784289373
  • https://openalex.org/W2799666247
  • https://openalex.org/W2806768040
  • https://openalex.org/W2887359444
  • https://openalex.org/W2945627336