Определение лекарственной устойчивости и субтипа ВИЧ-1

Профиль резистентности по всем классам АРТ и субтипирование — модели обучены на российских изолятах субтипа A6

🧬 Описание пейплайна

Наш алгоритм обеспечивает полный цикл обработки данных секвенирования для выявления мутаций лекарственной устойчивости и точного определения субтипа ВИЧ-1.

📥 На входе: Сырые данные в формате FASTQ (например, после того как ML-модель Dorado (base-caller) переведет электрические сигналы с нанопоры в данные о нуклеотидах; преобразование POD5/FAST5 в FASTQ).
📤 На выходе: Детальный HTML-отчёт для врача-клинициста и расширенный отчёт для биоинформатика.

📊 Доступность продукта

Платформа	Статус доступности
OnSiteSeq Cockpit Edge	🟢 Доступно
OnSiteSeq Cockpit Desktop	🟢 Доступно
OnSiteSeq Cockpit Cloud	🔴 Не доступно

🎯 Гены и мутации резистентности

Пайплайн анализирует ген pol целиком — все три фермента-мишени антиретровирусной терапии. Интерпретация мутаций выполняется по правилам Stanford HIVdb — мирового стандарта генотипической интерпретации ЛУ-ВИЧ.

Класс препаратов	Ген	Ключевые мутации	Препараты
НИОТ (нуклеозидные ингибиторы ОТ)	RT	M184V/I, K65R, тимидиновые (M41L, D67N, T215Y/F, K219Q/E)	Тенофовир, Ламивудин, Абакавир
ННИОТ (ненуклеозидные ингибиторы ОТ)	RT	K103N, Y181C, G190A, E138K	Эфавиренз, Невирапин, Рилпивирин, Доравирин
ИП (ингибиторы протеазы)	PR	D30N, M46I/L, I50V, I54V/M, V82A/F/T, L90M	Атазанавир, Дарунавир, Лопинавир
ИНСТИ (ингибиторы интегразы)	IN	Q148H/R/K, G118R, R263K, N155H	Долутегравир, Биктегравир, Ралтегравир

Ингибиторы интегразы — первая линия современной АРТ (долутегравир включён в российские клинические рекомендации), поэтому мониторинг мутаций интегразы (Q148 + вторичные) имеет особое значение.

⚙️ Версии и ML-модели

Мы постоянно совершенствуем наш пайплайн и модели машинного обучения.

Основной инструмент

Компонент	Текущая версия
OnSiteSeq HIV Pipeline	`1.0`

ML-модели

Модель	Версия	Описание и история версий
HIV-1-M-Env-Rus	`1.0`	История версий (Changelog)
HIV-1-Resist-Rus	`3`	История версий (Changelog)

📚 Публикации и Конференции

Наш инструмент прошел валидацию и был представлен на следующих ведущих научных площадках:

МНСК-2026 — Перейти к странице доклада
МФТИ-2026 — Перейти к странице доклада
МСИТ-2026 — Перейти к странице доклада

🛠 Под капотом: Зависимости и Окружение (Pipeline Stack)

Пайплайн управляется с помощью фреймворка Snakemake и разделен на изолированные Conda-окружения для максимальной воспроизводимости. Ключевые библиотеки и инструменты в зависимостях.

Этап пайплайна	Используемые библиотеки и инструменты
1. Контроль качества (QC)	`Python 3.10`, `porechop_abi`, `NanoFilt`, `pigz`
2. Выравнивание (Alignment)	`minimap2`, `samtools`
3. Сборка консенсуса	`medaka 1.11.*`, `bcftools`, `htslib`
4. ML Предсказание	`PyTorch >=2.0`, `BioPython`, `pandas`, `scikit-learn`

🖥 Пример карточки пейплайна в OnSiteSeq Cockpit

Карточка пейплайна OnSiteSeq HIV в Cockpit

📋 Примеры отчётов

Ознакомьтесь с тем, как выглядят итоговые результаты работы пайплайна:

🌍 Глобальный контекст: почему это важно

Россия — более 1 млн людей живут с ВИЧ; в стране и Восточной Европе доминирует субтип A6 (бывш. A-FSU), редкий на Западе. Наши модели HIV-1-M-Env-Rus и HIV-1-Resist-Rus обучены именно на российских изолятах — это их ключевое отличие от западных аналогов, заточенных под субтип B.
ВОЗ — генотипическое тестирование лекарственной устойчивости рекомендовано до старта АРТ: переданная устойчивость к ННИОТ в ряде регионов превышает 10%-й порог.
INSTI-эра — переход первой линии на долутегравир делает мониторинг мутаций интегразы приоритетом надзора за ЛУ-ВИЧ.

🔬 Источники

📄 Stanford HIV Drug Resistance Database (HIVdb) — стандарт интерпретации мутаций ЛУ-ВИЧ
📄 REGA HIV-1 Subtyping Tool — субтипирование ВИЧ-1
📄 WHO — HIV Drug Resistance Report

🔬 Связанные OnSiteSeq-исследования

Углубитесь в контекст проблемы, изучив наши дополнительные материалы и статьи.

Академические исследования:

📄 ВИЧ и демография России. Анализ последствий (PDF)

Научно-популярные статьи, видео (Дзен):