The present thesis focuses on the analysis of Transmitted Drug Resistance Mutations (TDRMs) and the molecular distribution of HIV-1 strains within a population of antiretroviral therapy-naïve individuals followed across various specialized centers in the Veneto region between January 2020 and October 2025. The investigation is framed within a constantly evolving epidemiological landscape, highly sensitive to migratory flows and influenced by the repercussions of the SARS-CoV-2 pandemic, which led to a decrease in patient recruitment and diagnoses compared to previous periods. The study examined a total cohort of 502 adult patients, revealing a clear male predominance, accounting for 74.5% of the sample, compared to 25.5% females. The median age of the subjects involved falls within the 39 to 45-year range. From a demographic perspective, the relevance of the foreign-born population is evident, with non-European subjects representing 31.1% and non-Italian Europeans 9.0%, while the Italian component constitutes 58.8% of the total. The results confirm a shifting trend in the molecular distribution of the virus within the Veneto region: subtype B, historically prevalent in Europe, was identified in only 42.3% of patients, whereas non-B forms have become the majority, affecting 57.7% of the analyzed population. Among these, circulating recombinant forms (CRFs) show significant spread, particularly the CRF02_AG variant, identified in 22.3% of cases. Immunovirological analysis highlighted persistent challenges regarding the timing of infection diagnosis, with 40.7% of non-B patients and 43.7% of subtype B patients classified as late presenters, defined by a CD4+ lymphocyte count below 200 cells per microliter at the initial evaluation. This finding is even more concerning in the subgroup of non-European patients infected with subtype B, where the rate of late diagnosis reaches 62%. Regarding transmitted resistance mutations, the overall prevalence was comparable between the two subpopulations, standing at approximately 17.45% for the subtype B group and 17.59% for the non-B group. The non-nucleoside reverse transcriptase inhibitor (NNRTI) class remains the most affected by resistance, with a prevalence of 10.85% in subtype B and 14.14% in non-B subtypes. Specifically, position 138 mutation was identified as the most frequent, affecting a total of 33 patients and posing a direct clinical challenge for the implementation of future long-acting therapeutic regimens based on rilpivirine. Resistance to nucleoside inhibitors (NRTIs) and protease inhibitors (PIs) was less frequent, with the latter maintaining a high genetic barrier and a mutation prevalence below 1.5%. For the integrase inhibitor (INSTI) class, resistance also remains rare, although several high-risk variants were identified, emphasizing the necessity of baseline genotypic testing to correctly guide first-line therapy selection. This thesis was also supplemented by an analysis using Next-Generation Sequencing (NGS) on a patient subgroup. This approach enabled high-precision mapping of viral quasispecies complexity and the variability of circulating molecular forms. A comparison between different analytical sensitivity thresholds (20% and 5%) demonstrated high concordance across results; these findings underscore the importance of NGS for comprehensive genotypic characterization and the optimization of clinical monitoring.
Il presente lavoro di tesi si concentra sull'analisi delle mutazioni di resistenza ai farmaci (TDRMs) e sulla distribuzione molecolare delle forme di HIV-1 in una popolazione di soggetti naïve alla terapia antiretrovirale e assistita presso diversi centri specializzati della regione Veneto nel periodo compreso tra gennaio 2020 e ottobre 2025. L'indagine si inserisce in un quadro epidemiologico in continua evoluzione, fortemente sensibile ai flussi migratori e influenzato dalle ripercussioni della pandemia da SARS-CoV-2, che ha determinato una riduzione del reclutamento dei pazienti e delle diagnosi rispetto ai periodi precedenti. Lo studio ha preso in esame una coorte complessiva di 502 pazienti adulti, riscontrando una netta prevalenza del sesso maschile, che rappresenta il 74,5% del campione, a fronte del 25,5% di sesso femminile. L’età mediana dei soggetti coinvolti si attesta in un intervallo compreso tra 39 e 45 anni. Sotto il profilo demografico, emerge la rilevanza della popolazione straniera, con il 31,1% di soggetti extraeuropei e il 9,0% di europei non italiani, a fronte di una componente italiana che costituisce il 58,8% del totale. I risultati confermano un trend di cambiamento nella distribuzione molecolare del virus nel territorio veneto: il sottotipo B, storicamente prevalente in Europa, è stato identificato solamente nel 42,3% dei pazienti, mentre le forme non B sono diventate maggioritarie, interessando il 57,7% della popolazione analizzata. Tra queste, le forme ricombinanti circolanti (CRF) mostrano una diffusione significativa, in particolare la variante CRF02_AG, identificata nel 22,3% dei casi. L'analisi immunovirologica ha messo in luce difficoltà persistenti legate alla tempistica della diagnosi di infezione, con il 40,7% dei pazienti non B e il 43,7% dei pazienti B definiti come late presenters, ovvero con una conta di linfociti CD4+ inferiore alle 200 cellule per microlitro alla prima valutazione. Tale dato appare ancora più preoccupante nel sottogruppo dei pazienti extraeuropei infetti con sottotipo B, dove la percentuale di diagnosi tardive raggiunge il 62%. Per quanto riguarda le mutazioni di resistenza trasmesse, la prevalenza complessiva è risultata sovrapponibile tra le due sottopopolazioni, attestandosi intorno al 17,45% per il gruppo B e al 17,59% per il gruppo non B. La classe degli inibitori non nucleosidici della trascrittasi inversa (NNRTI) si conferma la più colpita da resistenze, con una prevalenza del 10,85% nel sottotipo B e del 14,14% nel sottotipo non B. In particolare, la mutazione in posizione 138 è stata identificata come la più frequente, interessando 33 pazienti complessivi e ponendo una sfida clinica diretta per l'utilizzo dei futuri regimi terapeutici long-acting basati sulla rilpivirina. Le resistenze agli inibitori nucleosidici (NRTI) e agli inibitori della proteasi (PI) sono risultate meno frequenti, con questi ultimi che mantengono un'elevata barriera genetica e una prevalenza di mutazioni inferiore all'1,5%. Anche per la classe degli inibitori dell'integrasi (INSTI) le resistenze rimangono rare, sebbene siano state identificate alcune varianti ad alto rischio che rendono indispensabile l'esecuzione del test genotipico basale per orientare correttamente la scelta della terapia di prima linea. Il lavoro è stato integrato da un approfondimento biotecnologico mediante l’impiego del sequenziamento di nuova generazione (Next-Generation Sequencing, NGS) su un sottogruppo di pazienti. Questa analisi ha permesso di mappare con superiore precisione la complessità delle quasispecie virali e la variabilità delle forme molecolari circolanti. Il confronto tra diverse soglie di sensibilità analitica (20% e 5%) ha evidenziato un’elevata concordanza dei risultati; tali evidenze sottolineano l’importanza dell'NGS per una caratterizzazione genotipica completa e per l'ottimizzazione del monitoraggio clinico.
Mutazioni di resistenza a farmaci alla diagnosi di infezione da HIV nei soggetti assistiti in alcuni centri veneti nel periodo gennaio 2020 - gennaio 2026: analisi con sequenza di popolazione o con ricerca delle popolazioni minoritarie
RINALDI, PIETRO
2025/2026
Abstract
The present thesis focuses on the analysis of Transmitted Drug Resistance Mutations (TDRMs) and the molecular distribution of HIV-1 strains within a population of antiretroviral therapy-naïve individuals followed across various specialized centers in the Veneto region between January 2020 and October 2025. The investigation is framed within a constantly evolving epidemiological landscape, highly sensitive to migratory flows and influenced by the repercussions of the SARS-CoV-2 pandemic, which led to a decrease in patient recruitment and diagnoses compared to previous periods. The study examined a total cohort of 502 adult patients, revealing a clear male predominance, accounting for 74.5% of the sample, compared to 25.5% females. The median age of the subjects involved falls within the 39 to 45-year range. From a demographic perspective, the relevance of the foreign-born population is evident, with non-European subjects representing 31.1% and non-Italian Europeans 9.0%, while the Italian component constitutes 58.8% of the total. The results confirm a shifting trend in the molecular distribution of the virus within the Veneto region: subtype B, historically prevalent in Europe, was identified in only 42.3% of patients, whereas non-B forms have become the majority, affecting 57.7% of the analyzed population. Among these, circulating recombinant forms (CRFs) show significant spread, particularly the CRF02_AG variant, identified in 22.3% of cases. Immunovirological analysis highlighted persistent challenges regarding the timing of infection diagnosis, with 40.7% of non-B patients and 43.7% of subtype B patients classified as late presenters, defined by a CD4+ lymphocyte count below 200 cells per microliter at the initial evaluation. This finding is even more concerning in the subgroup of non-European patients infected with subtype B, where the rate of late diagnosis reaches 62%. Regarding transmitted resistance mutations, the overall prevalence was comparable between the two subpopulations, standing at approximately 17.45% for the subtype B group and 17.59% for the non-B group. The non-nucleoside reverse transcriptase inhibitor (NNRTI) class remains the most affected by resistance, with a prevalence of 10.85% in subtype B and 14.14% in non-B subtypes. Specifically, position 138 mutation was identified as the most frequent, affecting a total of 33 patients and posing a direct clinical challenge for the implementation of future long-acting therapeutic regimens based on rilpivirine. Resistance to nucleoside inhibitors (NRTIs) and protease inhibitors (PIs) was less frequent, with the latter maintaining a high genetic barrier and a mutation prevalence below 1.5%. For the integrase inhibitor (INSTI) class, resistance also remains rare, although several high-risk variants were identified, emphasizing the necessity of baseline genotypic testing to correctly guide first-line therapy selection. This thesis was also supplemented by an analysis using Next-Generation Sequencing (NGS) on a patient subgroup. This approach enabled high-precision mapping of viral quasispecies complexity and the variability of circulating molecular forms. A comparison between different analytical sensitivity thresholds (20% and 5%) demonstrated high concordance across results; these findings underscore the importance of NGS for comprehensive genotypic characterization and the optimization of clinical monitoring.| File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.12608/105336