HIV-1 NAT Blutspenderscreening Testversagen: Ursachen und mögliche Konsequenzen - Müssen zwei Zielregionen erkannt werden?

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Tristan Adenauer
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1 HIV-1 NAT Blutspenderscreening Testversagen: Ursachen und mögliche Konsequenzen - Müssen zwei Zielregionen erkannt werden?

2 NAT screening and blood safety Mandatory NAT testing HCV RNA: IU/mL per ID; HIV-1 RNA: IU/mL per ID; Blood safety - Efficiency of NAT testing NAT only cases (NAT yield) anti-hiv ve/hiv RNA +ve* Check of minimal sensitivity limits PEI proficiency testing program Period of Mandatory NAT Donations tested NAT Yield Cases NAT Yield cases / Donations tested Breakthrough Transmissions HCV ,8 mio 92 1 / 444,000 1 HIV ,1 mio 11 1 / 1,556,000 1 HIV ,3 mio 12 1 / 1,192,000 1 *Nübling et al. (2009) Transfusion 49,

3 Transfusion-associated HIV transmissions - Cases reported to PEI Introduction of HIV-1 NAT missed by CAP CTM v1 / 96 missed by CTS MPX /

4 Efficacy of NAT screening in Germany Reported cases of HIV-1 RNA non-detection by CE-marked NATs Case Assay Target Transmission Year HIV-1 RNA (IU/ml) / Subtype Status Donor WP, window period; Ab+, sero-positive; FTD, first-time donor; RD, repeat donor *clarification previous donation

5 Efficacy of NAT screening in Germany Reported cases of HIV-1 RNA non-detection by CE-marked NATs Case Assay Target Transmission Year HIV-1 RNA (IU/ml) / Subtype Status Donor 1 CAP CTM gag yes 2007 ~ / B WP RD,, 44 WP, window period; Ab+, sero-positive; FTD, first-time donor; RD, repeat donor *clarification previous donation

6 Efficacy of NAT screening in Germany Reported cases of HIV-1 RNA non-detection by CE-marked NATs Case Assay Target Transmission Year HIV-1 RNA (IU/ml) / Subtype Status Donor 1 CAP CTM gag yes 2007 ~ / B WP RD,, 44 2 CAP CTM gag no* 2007 ~ / B Ab+ RD,, 22 WP, window period; Ab+, sero-positive; FTD, first-time donor; RD, repeat donor *clarification previous donation

7 Efficacy of NAT screening in Germany Reported cases of HIV-1 RNA non-detection by CE-marked NATs Case Assay Target Transmission Year HIV-1 RNA (IU/ml) / Subtype Status Donor 1 CAP CTM gag yes 2007 ~ / B WP RD,, 44 2 CAP CTM gag no* 2007 ~ / B Ab+ RD,, 22 3 CTS MPX LTR yes 2009 ~ / B WP RD,, 26 WP, window period; Ab+, sero-positive; FTD, first-time donor; RD, repeat donor *clarification previous donation

8 Efficacy of NAT screening in Germany Reported cases of HIV-1 RNA non-detection by CE-marked NATs Case Assay Target Transmission Year HIV-1 RNA (IU/ml) / Subtype Status Donor 1 CAP CTM gag yes 2007 ~ / B WP RD,, 44 2 CAP CTM gag no* 2007 ~ / B Ab+ RD,, 22 3 CTS MPX LTR yes 2009 ~ / B WP RD,, 26 4 VSPK v1.1 LTR no 2010 ~200,000 / B Ab+ RD,, 42 WP, window period; Ab+, sero-positive; FTD, first-time donor; RD, repeat donor *clarification previous donation

9 Efficacy of NAT screening in Germany Reported cases of HIV-1 RNA non-detection by CE-marked NATs Case Assay Target Transmission Year HIV-1 RNA (IU/ml) / Subtype Status Donor 1 CAP CTM gag yes 2007 ~ / B WP RD,, 44 2 CAP CTM gag no* 2007 ~ / B Ab+ RD,, 22 3 CTS MPX LTR yes 2009 ~ / B WP RD,, 26 4 VSPK v1.1 LTR no 2010 ~200,000 / B Ab+ RD,, 42 5 VSPK v1.1 LTR no 2010 ~2,000 / B Ab+ FTD,, 18 WP, window period; Ab+, sero-positive; FTD, first-time donor; RD, repeat donor *clarification previous donation

10 Efficacy of NAT screening in Germany Reported cases of HIV-1 RNA non-detection by CE-marked NATs Case Assay Target Transmission Year Measure Target 1 CAP CTM gag yes 2007 CAP CTM v2 gag, LTR 2 CAP CTM gag no* 2007 CAP CTM v2 gag, LTR 3 CTS MPX LTR yes VSPK v1.1 LTR no 2010 (VSPK v1.2) LTR 5 VSPK v1.1 LTR no 2010 (VSPK v1.2) LTR *clarification previous donation

11 HIV-1 Gene Map* *HXB2 strain

12 HIV-1 RNA non-detection by CE-marked NATs Case 1, 2 (CAP CTM) HIV-1 target region: gag Sense primer CAP CTM HIV-1 Test (nt 1788 nt 1819) CTM Primer: 5 AGT GGG GGG ACA TCA AGC AGC CAT GCA AA 3 Donor: 5 AGT GGG GGG ACA TCA AGC AGC CAT GCA AA 3 Probe CAP CTM HIV-1 Test (nt 1821 nt 1856) CTM Probe: 5 TCT GCA GCT TCC TCA TTG ATG GT A TCT TTT AAC 3 Donor: 5 TCT GCA GCT TCC TCA TTG ATG GT T TCT TTT AAC 3 Antisense primer CAP CTM HIV-1 Test (nt 1950 nt 1921) CTM Primer: 5 G G T ACT AGT AGT TCC TGC TAT GTC ACT T CC 3 Donor: 5 G T T ACT AGT AGT TCC TGC TAT GTC ACT A CC 3 Schmidt et al. (2009) Transfusion 49,

13 HIV-1 RNA non-detection by CE-marked screening NATs Case 3 (CTS MPX) HIV-1 target region: LTR HXB2 483 CTGGGAGCTCTCTGGCTAACTAGGGAACCCACTGCTTAAGCCTCAATAAAGCTTGCCTTG 542 Case HXB2 543 AGTGCTTCAAGTAGTGTGTGCCCGTCTGTTGTGTGACTCTGGTAACTAGAGATCCCTCAG 602 Case A HXB2 603 ACCCTTTTAGTCAGTGTGGAAAATCTCTAGCAGTGGCGCCCGAACAGGGACCTGAAAGCG 662 Case 3 ---T--A T------T- HXB2 663 AAAGGGAAACCAGAGGAGCTCTCTCGACGCAGGACTCGGCTTGCTGAAGCGCGCACGGCAAGA 725 Case 3 ---ATA-G C---A--GAAG-G--CGCG--AAG--GCGA-TG-TG-GT- Case 3 ---ATA-G C---A G

14 HIV-1 RNA non-detection by CE-marked screening NATs Cases 4, 5 (VSPK) HIV-1 target region: LTR HXB2 483 CTGGGAGCTCTCTGGCTAACTAGGGAACCCACTGCTTAAGCCTCAATAAAGCTTGCCTTG 542 Cases4, CTG---T--- HXB2 543 AGTGCTTCAAGTAGTGTGTGCCCGTCTGTTGTGTGACTCTGGTAACTAGAGATCCCTCAG 602 Cases4, HXB2 603 ACCCTTTTAGTCAGTGTGGAAAATCTCTAGCAGTGGCGCCCGAACAGGGACCTGAAAGCG 662 Cases4,5 --A A - HXB2 663 AAAGGGAAACCAGAGGAGCTCTCTCGACGCAGGACTCGGCTTGCTGAAGCGCGCACGGCAAGA 725 Cases4,5 ----TARG A--W-----Y Y Y

15 Sequenzdivergenz (Prozent) 5 -LTR (nt ) HXB2 PEIRef Case 3 Case 4 Case 5 HXB2 2,1 13,6 5,3 6,2 PEIRef 13,2 5,8 6,6 env/pol Case 3 16,5 16,9 Case 4 1,2 Case 5

16 Comparative testing of CE-marked HIV-1 NAT systems Case 1,2 FN routine NAT CAP CTM v1 HIV-1 target regions CAP CTM v1 HPS CTM v1 CAS v1.5 CAM v1.5 CTS MPX VSPK v1.1 artus DRK Abbott RT VSPK v1.2 gag gag gag gag LTR LTR LTR LTR pol LTR CAP CTM v2 gag + LTR ((+)) (+) + Ultrio Plus pol + LTR 3 CTS MPX n.a (+) + 4,5 VSPK v1.1 n.a ((+)) (+) FN, false-negative --, no detection ((+)), highly reduced detction efficiency (factor >10) (+), moderately reduced detection efficiency (factor <10) n.a., not available for subsequent investigations

17 Further evidence from blood screening Improvement of an ultrasensitive human immunodeficiency virus Type 1 real-time reverse transcriptase polymerase chain reaction targeting the long terminal repeat region Edelmann et al.; Transfusion 50, (2010) HIV-1 RNA non-detection (2 different cases) by in-house screening NAT (LTR) A cluster of human immunodeficiency virus Type 1 recombinant form escaping detection by commercial genomic amplification assays Foglieni et al.; Transfusion, epub ahead of print (doi: /j x) HIV-1 RNA non-detection by CAS v1.5 and CAP CTM v1 (gag) underestimation in 19 / 558 (3.5%) patients, with the viral variant present in 11/19

18 Schlussfolgerungen (1) HIV-1 RNA Blutspenderscreening: wenige NAT-only Fälle in Deutschland Es liegen Ergebnisse der Untersuchungen verschiedener Fälle von Testversagen vor (mono-target screening NATs) Ursache falsch-negativer Ergebnisse sind Mismatche zwischen einem der Primer mit der Zielregionsequenz Abgeleitete HIV-Sequenzen sind unique und nicht in den Sequenzdatenbanken vorhanden Bei einigen Mismatches ist nicht erwartet worden, dass es zu einem Testversagen kommt (Christopherson et al. 1997; Nucleic Acid Res. 25:654-8)

19 Schlussfolgerungen (2) Ausbreitung neuer HIV-1-Varianten Sequenzvergleich mit nation. HIV-Datenbanken (pol, 1.3 kb) Case 3: Berlin RKI, 458 Vergleichssequenzen Eingang 2009 Köln, Inst. f. Virologie kein signifikantes Cluster Cases 4 / 5: offen PEI-Stufenplan vom (Stufe 1 Informationsaustausch) Vorsichtsmaßnahmen werden diskutiert Dual-target HIV-1-NAT-Tests für das Blutspenderscreening Abklärung Ab+/NAT- Geplantes Expertengespräch Anfang Juni 2011 im PEI

21 Änderungsanzeigen HCV- und HIV-1-NAT NAT-Verfahren In-house-Verfahren (einschl. kommerzielle RUO-Teste) CE non-screening Test Offlabel-use Geforderte Daten Selbst hergestellte NAT-Tests und modifizierte CE NAT-Verfahren (Änderung entscheidender Elemente der NAT, wie z. B. Extraktionsmethode etc.) - Validierung entsprechend den PEI-Empfehlungen - inkl. 8 gespikete Pools, 4 Pools auflösen - Mitführen externer Run-Kontrollen - Anzeige ist zustimmungspflichtig CE-zertifizierter Test nach Herstellerangaben durchgeführt (nur Verwendungszweck geändert) Einzelspendentestung (z. B. Cobas AmpliPrep/Cobas TaqMan Teste) - Anzeige ist nicht zustimmungspflichtig Pooltestung - Poolgröße definieren und Auflösungsalgorithmus beschreiben - 8 gespikete Pools, 4 Pools auflösen - Mitführen externer Run-Kontrollen - HPK der Tests sind entbehrlich - Anzeige ist zustimmungspflichtig CE screening Test Cobas Ampliscreen ( 24er Pool); TaqScreen MPX, Procleix Ultrio (Plus) ( 48er Pool) Cobas Ampliscreen (> 24er Pool) TaqScreen MPX, Procleix Ultrio (Plus) (> 48er Pool) CE-zertifizierter screeningtest nach Herstellerangaben durchgeführt - Keine zusätzlichen Validierungsdaten gefordert - Poolauflösungsalgorithmus beschreiben - Anzeige ist nicht zustimmungspflichtig - Poolgröße definieren (max. 96) - Poolauflösungsalgorithmus beschreiben - 4 gespikete Pools, 2 Pools auflösen - Mitführen externer Run-Kontrollen - Anzeige ist zustimmungspflichtig Erstellt: Aktualisiert: ; PEI-Webseite:

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