A Follow-Up of the Multicenter Collaborative Study on HIV-1 Drug Resistance and Tropism Testing Using 454 Ultra Deep Pyrosequencing

St. John, Elizabeth P.; Simen, Birgitte B.; Turenchalk, Gregory S.; Braverman, Michael S.; Abbate, Isabella; Aerssens, Jeroen; Bouchez, Olivier; Gabriel, Christian; Izopet, Jacques; Meixenberger, Karolin; Di Giallonardo, Francesca; Schlapbach, Ralph; Paredes, Roger; Sakwa, James; Schmitz-Agheguian, Gudrun G.; Thielen, Alexander; Victor, Martin; Metzner, Karin J.; Däumer, Martin P.; 454 Life Sciences; Natl Inst Infect Dis L Spallanzani; Janssen Infect Dis Diagnost Bvba; Génétique Physiologie et Systèmes d'Elevage  ; Institut National de la Recherche Agronomique -Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse  ; Institut National Polytechnique   ; Université de Toulouse -Université de Toulouse -Institut National Polytechnique   ; Université de Toulouse -Université de Toulouse -École nationale supérieure agronomique de Toulouse  ; Institut National Polytechnique   ; Université de Toulouse -Université de Toulouse; Génome et Transcriptome - Plateforme Génomique  ; Institut National de la Recherche Agronomique -Plateforme Génome & Transcriptome  ; Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville]  ; Université Toulouse III - Paul Sabatier  ; Université de Toulouse -Université de Toulouse -Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse  ; Institut National Polytechnique   ; Université de Toulouse -Université de Toulouse -Institut National Polytechnique   ; Université de Toulouse -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale -Centre National de la Recherche Scientifique -Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement -Université Toulouse III - Paul Sabatier  ; Université de Toulouse -Université de Toulouse -Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse  ; Institut National Polytechnique   ; Université de Toulouse -Université de Toulouse -Institut National Polytechnique   ; Université de Toulouse -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale -Centre National de la Recherche Scientifique -Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement -Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville]  ; Université Toulouse III - Paul Sabatier  ; Université de Toulouse -Université de Toulouse -Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse  ; Institut National Polytechnique   ; Université de Toulouse -Université de Toulouse -Institut National Polytechnique   ; Université de Toulouse -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale -Centre National de la Recherche Scientifique -Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement -Université Toulouse III - Paul Sabatier  ; Université de Toulouse -Université de Toulouse -Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse  ; Institut National Polytechnique   ; Université de Toulouse -Université de Toulouse -Institut National Polytechnique   ; Université de Toulouse -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale -Centre National de la Recherche Scientifique -Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement; Blutzentrale Linz ; General Hospital Linz; Fac Med Toulouse - U563 - ; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale; Robert Koch Institute [Berlin]; Div Infect Dis & Hosp Epidemiol ; University hospital of Zurich [Zurich]; Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology  [Zürich]; Institut de Recerca de la Sida; Technol Innovat Agcy Natl Genom Platform; Roche Applied Science; Institute of Immunology and Genetics; Universität Zürich [Zürich] = University of Zurich

A Follow-Up of the Multicenter Collaborative Study on HIV-1 Drug Resistance and Tropism Testing Using 454 Ultra Deep Pyrosequencing

2016

St. John, Elizabeth P. | Simen, Birgitte B. | Turenchalk, Gregory S. | Braverman, Michael S. | Abbate, Isabella | Aerssens, Jeroen | Bouchez, Olivier | Gabriel, Christian | Izopet, Jacques | Meixenberger, Karolin | Di Giallonardo, Francesca | Schlapbach, Ralph | Paredes, Roger | Sakwa, James | Schmitz-Agheguian, Gudrun G. | Thielen, Alexander | Victor, Martin | Metzner, Karin J. | Däumer, Martin P. | 454 Life Sciences | Natl Inst Infect Dis L Spallanzani | Janssen Infect Dis Diagnost Bvba | Génétique Physiologie et Systèmes d'Elevage (GenPhySE) ; Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-École nationale supérieure agronomique de Toulouse (ENSAT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT) | Génome et Transcriptome - Plateforme Génomique (GeT-PlaGe) ; Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Plateforme Génome & Transcriptome (GET) ; Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Blutzentrale Linz ; General Hospital Linz | Fac Med Toulouse - U563 - ; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM) | Robert Koch Institute [Berlin] (RKI) | Div Infect Dis & Hosp Epidemiol ; University hospital of Zurich [Zurich] | Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich) | Institut de Recerca de la Sida (IrsiCaixa) | Technol Innovat Agcy Natl Genom Platform | Roche Applied Science | Institute of Immunology and Genetics | Universität Zürich [Zürich] = University of Zurich (UZH)

A multicenter study was conducted to validate an updated assay design for 454 Life Sciences' GS FLX Titanium system targeting protease/reverse transcriptase (RTP) and env (V3) regions to identify HIV-1 drug-resistance mutations and determine co-receptor use with high sensitivity. The study included 30 HIV-1 subtype B and 6 subtype non-B samples with viral titers (VT) of 3,940-447,400 copies/mL, two dilution series (52,129-1,340 and 25,130-734 copies/mL), and triplicate samples. Amplicons spanning PR codons 10-99, RT codons 1-251 and the entire V3 region were generated using barcoded primers. Analysis was performed using the GS Amplicon Variant Analyzer and geno2pheno for tropism. For comparison, population sequencing was performed using the ViroSeq HIV-1 genotyping system.The median sequencing depth across the 11 sites was 1,829 reads per position for RTP (IQR 592-3,488) and 2,410 for V3 (IQR 786-3,695). 10 preselected drug resistant variants were measured across sites and showed high inter-laboratory correlation across all sites with data (P < 0.001). The triplicate samples of a plasmid mixture confirmed the high interlaboratory consistency (mean% +/- stdev: 4.6 +/- 0.5, 4.8 +/- 0.4, 4.9 +/- 0.3) and revealed good intra-laboratory consistency (mean% range +/- stdev range: 4.2-5.2 +/- 0.04-0.65). In the two dilutions series, no variants >20% were missed, variants 2-10% were detected at most sites (even at low VT), and variants 1-2% were detected by some sites. All mutations detected by population sequencing were also detected by UDS.This assay design results in an accurate and reproducible approach to analyze HIV-1 mutant spectra, even at variant frequencies well below those routinely detectable by population sequencing.

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