Testing a subtype-specific gp41 amplification method for genotyping individuals infected by human immunodficiency virus type-1 in the Brazilian population of Itajaí, south Brazil

Abstract

The method used by YAGYU et al. for the subtype-specific polymerase chain reaction (PCR) amplification of the gp41 transmembrane region of the human immunodeficiency virus type-1 (HIV-1) env gene, was tested. HIV-1 proviral DNA from 100 infected individuals in Itajaí, South Brazil was used to analyze this method. Seventy individuals were determined according to this method as having PCR products at the expected size for subtypes B, C, D and F. Of these individuals, 26 (37.1%) were observed as having the expected amplification for subtype C, and 42 (60%) were observed as having the expected products for subtypes B and D. Of the subtype B and D amplicons, 16 (22.9%) were classified as subtype D, and 26 (37.1%) were classified as subtype B. Two individuals (2.9%) had amplicons that were observed after subtype F-specific amplification was performed. Sequencing and comparing the patient sequences to reference sequences confirmed the classification of sequences of subtypes C and B. However, sequences that were falsely determined as being D and F in the PCR assay were determined as being subtypes C and B, respectively, by sequence analysis. For those individuals from whom no amplified products were obtained, a low viral load that was indicated in their patient history may explain the difficulty in subtyping by PCR methods. This issue was demonstrated by the results of ANOVA when testing the effect of viral load on the success of PCR amplification. The alignment of the obtained sequences with HIV-1 reference sequences demonstrated that there is high intra-subtype diversity. This indicates that the subtype-specific primer binding sites were not conserved or representative of the subtypes that are observed in the Brazilian populations, and that they did not allow the correct classification of HIV-1 subtypes. Therefore, the proposed method by YAGYU et al. is not applicable for the classification of Brazilian HIV-1 subtypes.

A metodologia para amplificação subtipo-específica por PCR da região transmembrana do gene env (gp41) do HIV-1, descrita por Yagyu e colaboradores, foi testada a partir de DNA proviral de 100 pacientes infectados pelo HIV-1 de Itajaí, Sul do Brasil. Setenta indivíduos apresentaram produtos amplificados e correspondentes aos subtipos B, C, D e F de acordo com a metodologia escolhida. Destes indivíduos, 26 (37,1%) apresentaram a amplificação esperada para o subtipo C de acordo com a metodologia; 42 (60%) apresentaram os produtos esperados para os subtipos B e D, sendo que na etapa seguinte de diferenciação destes subtipos, 16 (22,9%) corresponderam ao subtipo D e 26 (37,1%) ao subtipo B. Dois indivíduos (2,9%) mostraram produtos amplificados após a amplificação específica para o subtipo F. O sequenciamento e a comparação com sequências referências confirmou a subtipagem de HIV-1 C e B obtida pela metodologia. No entanto, indivíduos subtipados erroneamente como HIV-1 D e F pela metodologia, foram classificados pela comparação com sequências referências como subtipos C e B, respectivamente. Em relação aos indivíduos que não mostraram produtos amplificados, a baixa carga viral observada no histórico destes pacientes seria em parte responsável pela dificuldade na subtipagem pela metodologia de PCR, como demonstrado pelo resultado significativo no ANOVA ao testar o efeito da carga viral no sucesso da amplificação. O alinhamento das sequências obtidas com sequências referências de HIV-1 correspondentes à região da gp41 demonstrou que há uma alta diversidade intra-subtipo e que as regiões a partir das quais foram desenhados os oligonucleotídeos iniciadores HIV-1 subtipo-específicos não são conservadas nem suficientemente representativas dos subtipos observados nas populações brasileiras para permitir sua correta identificação. Portanto, esta metodologia não é aplicável para populações virais brasileiras.