variação genética em diferentes subtipos do hiv-1 e seu papel na

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1 Universidade Federal do Rio de Janeiro Instituto de Biologia Departamento de Genética Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na susceptibilidade viral a drogas antirretrovirais André Felipe Andrade dos Santos Tese apresentada como requisito parcial para obtenção do título de Doutor em Ciências Biológicas Modalidade Genética Orientador: Prof. Marcelo Alves Soares Rio de Janeiro 2010

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Page 1: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

1

Universidade Federal do Rio de Janeiro

Instituto de Biologia

Departamento de Genética

______

Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu

papel na susceptibilidade viral a drogas antirretrovirais

André Felipe Andrade dos Santos

Tese apresentada como requisito

parcial para obtenção do título

de Doutor em Ciências Biológicas

– Modalidade Genética

Orientador: Prof. Marcelo Alves Soares

Rio de Janeiro

2010

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2

SANTOS, André Felipe Andrade dos

Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na susceptibilidade viral a

drogas antirretrovirais

Rio de Janeiro, Universidade do Brasil / UFRJ, 2010

Páginas: 262

Tese de Doutorado em Ciências Biológicas (Genética)

1. HIV-1 2. Diversidade genética 3. Resistência 4. Hipersensibilidade

5. Tratamento

I. Departamento de Genética – Instituto de Biologia – Universidade do Brasil / UFRJ

II. Título

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3

AGRADECIMENTOS

Queria deixar aqui expresso todo o meu carinho às pessoas que tornaram

possível a elaboração deste trabalho.

Primeiramente agradeço ao meu orientador Marcelo Soares a quem devo muito

pela minha formação acadêmica nesse longo caminho da ciência. Obrigado pela

atenção, paciência, amizade, pelas longas discussões de teorias científicas e pela

disposição em ouvir minhas idéias. Graças a esse estágio que começou a mais de seis

anos descobri uma verdadeira paixão pela pesquisa.

Não posso de deixar de agradecer ao professor Eric Arts e ao PhD Denis Tebit.

Ao primeiro por me acolher de braços abertos em seu labs, que permitiu que a espinha

dorsal desta tese se tornasse realidade. A Denis por toda a paciência deste mundo em me

ensinar as técnicas necessárias para desenvolver meus experimentos.

Ao grande amor da minha vida, Cláudia Priscila, por me reensinar toda a

plenitude de se amar. Ao seu lado me sinto a pessoa mais especial, segura, completa e

feliz deste mundo. A nossa separação por um ano foi extramamente difícil e dolorosa,

mas foi graças ao seu apoio, carinho, amizade, paciência (e eu sei que foram em altas

doses), companheirismo e compreensão (agradeçamos ao skype e msn também) que este

eterno nerd conseguiu completar esta tese. Obrigado por ter sempre acreditado em mim.

Tenho muito orgulho de ter você ao meu lado.

Aos meus pais, Dalmo e Cláudia, por todo o carinho, amor, atenção e dedicação

ao longo de minha vida. Mais ainda por todo apoio que sempre me deram desde o

primeiro momento em que decidi optar pelos caminhos da Genética. Também agradeço

aos meus irmãos, Rodrigo e Danielle, por todo o apoio que sempre me deram.

Não menos importantes agradeço aos amigos do LVH unidade UFRJ: Thati,

Lívia, Lian, Elisabete, Gabriel, Priscila, Louise e Luãnna. Obrigado pelo

companheirismo, amizade, esforço e dedicação. Também agradeço aos integrantes do

LVH que trabalham no INCA. Um agradecimento especial à Fátima por todas as pontas

que segura. Agradeço também ao LAGMES por nos ensinar que as dificuldades podem

ser levadas com bom humor.

Page 4: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

4

“A ciência permanecerá sempre a satisfação do desejo mais alto da nossa

natureza, a curiosidade; fornecerá sempre ao homem o único meio que ele possui de

melhorar a própria sorte.”

Ernest Renan (1823-1892) – Filósofo Francês.

Page 5: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

5

LISTA DE ABREVIATURAS

3TC – Lamivudina

ABC – Abacavir

AC – Antagonista de CCR5

APV – amprenavir

ATV – atazanavir

AZT – Zidovudina

CCID50 – dose capaz de infectar 50% da cultura celular (do inglês cell culture infectious

dose 50%)

CRF – forma recombinante circulante (do inglês circulanting recombinant form)

d4T – Estavudina

ddC – Zalcitabina

ddI – Didanosina

DLV – delavirdina

DMEM – do inglês Dulbecco/Vogt modified Eagle’s Minimal Essential Medium

DMSO – dimetilsulfóxido

DNA (ou ADN) – Ácido desoxirribonucléico

DNAc – DNA complementar

DNAg – DNA genômico

DRV – darunavir

EFV – efavirenz

ETV – etravirina

fAPV – fosamprenavir

FTC – Emtribicina

HS – hipersusceptibilidade

h – hora

Page 6: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

6

HAART – terapia antirretroviral altamente ativa (do inglês highly active antiretroviral

therapy).

HIV (ou VIH) – Vírus da Imunodefiência Humana

HTLV – vírus linfotrófico da células T humana (do inglês Human T lymphotropic virus)

IAS – do inglês International AIDS Society

IC50 – concentração média de droga anti-HIV necessária para inibir 50% dos vírus (do

inglês inhibitory concentration 50)

IDV – indinavir

IF – Inibidor de Fusão

II – Inibidor de Integrase

INTR – Inibidor Nucleosídico / Nucleotídico da Transcriptase Reversa

INNTR – Inibidor Não-Nucleosídico da Transcriptase Reversa

IP – Inibidor de Protease

kb – kilobases (= 1000 pares de base)

LAV – do inglês lymphadenopathy-associated virus

LPV/r – lopinavir/ritonavir

LTR – Repetições Terminais Longas (do inglês Long Terminal Repeats)

MOI – multiplicidade de infecção

MRD – mutação de resistência a drogas

NFV – nelfinavir

ng – nanograma

nm – nanomêtro

NR – nível de resistência

NVP – nevirapina

OLA – ensaio de ligação de oligonucleotídeos (do inglês oligonucleotide ligation assay)

PBS – sítio de ligação do iniciador (do inglês primer binding site)

PBS – tampão fosfato-salino (do inglês phosphate buffered saline).

PCR – reação de polimerização em cadeia

Page 7: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

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RENAGENO – Rede Nacional de Laboratórios de Genotipagem

RNA (ou ARN) – ácido ribonucléico (do inglês ribonucleic acid)

RNAm – RNA mensageiro

rpm – rotação por minuto

RPMI – do inglês Roswell Park Memorial Institute

RTV – ritonavir

SFB – soro fetal bovino

SIV – vírus da imunodeficiência símia (do inglês simian immunodeficiency virus)

SQV – saquinavir

TDF – Tenofovir

TPV – tipranavir

UNAIDS – Programa das Nações Unidas para a Aids (do inglês United Nations

Programme for HIV/AIDS)

URF – forma recombinante única (do inglês unique recombinant form).

Page 8: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

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RESUMO

O HIV é caracterizado por uma grande variabilidade genética, onde o grupo M –

responsável pela pandemia – é dividido em nove subtipos puros e mais de 40 formas

recombinantes circulantes intersubtípicas. A distribuição desta variabilidade viral é

heterogênea no mundo, com o subtipo B sendo prevalente em países desenvolvidos e o

subtipo C presente em países super-populosos e em países africanos, que juntos

comportam 2/3 dos pacientes convivendo com HIV/Aids. O tratamento antirretroviral

foi desenvolvido com base nas informações genéticas do subtipo B e sua eficácia em

outros subtipos do grupo M tem sido alvo de investigação devido ao pouco

conhecimento acerca do comportamento destes subtipos frente aos antirretrovirais.

Paradoxalmente, algumas drogas parecem inibir melhor determinados subtipos não-B

do que o próprio subtipo B, para o qual foram primariamente desenvolvidas. Nosso

objetivo neste projeto foi o de verificar a cinética de aparecimento de MRDs ao longo

do tratamento em diferentes subtipos e determinar as bases genéticas deste fenômeno.

Nós demonstramos que determinados subtipos acumulam uma menor proporção de

determinadas MRDs ao longo de tratamento antirretroviral em 2.245 isolados virais de

diferentes pacientes. Também demonstramos o acúmulo diferencial de TAMs ao longo

do tempo de acordo com o subtipo analisado e a composição terapêutica utilizada. A

proporção de HS também mostrou diferenças entre os subtipos em relação ao subtipo B

para as drogas APV, IDV, NFV ABC, AZT, d4T, ddI e NVP. Os polimorfismos que

conferem o fenótipo HS foram mapeados e inseridos em clone infectivo de CRF02_AG

para medir seu papel individual ou em conjunto na HS. Desta forma, demonstramos que

os polimorfismos 17E e 64M em conjunto conferem HS a NFV e SQV, enquanto 70R

confere HS a APV e IDV. Além disso, tais polimorfismos aumentaram a capacidade

Page 9: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

9

replicativa viral em relação ao tipo selvagem. Também demonstramos que a MRD

L90M sozinha em isolados de subtipo G não eleva significativamente o nível de

resistência a NFV, mas apenas quando em conjunto com L89I, diferentemente de

isolados do subtipo B. Os resultados deste estudo podem auxiliar a melhor direcionar o

tratamento de pacientes infectados por subtipos não-B, que são responsáveis por cerca

de 80% das novas infecções mundiais, prolongando o tempo de aparecimento de

mutações de resistência a antirretrovirais e garantindo uma melhor expectativa de vida

aos pacientes que convivem com HIV/Aids, ao suprimir a carga viral por mais tempo.

Page 10: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

10

ABSTRACT

HIV-1 is characterized by a great genetic variability, in which group M –

responsible by the pandemics – is divided into nine pure subtypes and over 40

intersubtypic circulating recombinant forms. The worldwide distribution of variability is

heterogeneous, in with subtype B being more prevalent in the developed countries and

subtype C in populous in Asian countries and in African countries, where 2/3 of people

living with HIV/AIDS are located. The antiretroviral treatment was developed for

subtype B and its efficacy in the other group M subtypes has been target of investigation

due to the scarce knowledge of their response to antiretrovirals. Paradoxically, some

drugs appear to better inhibit certain non-B subtypes than subtype B, for which they

were primarily designed. Our aim in this project was evaluate the kinetics of drug

resistance mutation (DRM) emergence along treatment in different subtypes and to

elucidate its determinants. We showed that some subtypes accumulated a smaller

proportion of definite MRDs across antiretroviral treatment when compared to subtype

B in 2,245 viral isolates from different patients. We also demonstrated differential

accumulation of TAMs across time according to the subtype analyzed and therapeutic

composition. The proportion of hypersusceptibility (HS) also showed differences within

subtypes compared to subtype B for drugs amprenavir, indinavir, nelfinavir, abacavir,

zidovudine, stavudine, didanosine and nevirapine. The polymorphisms responsible for

the HS phenotype were mapped and inserted in a CRF02_AG infectious clone to verify

their role in HS individually and in combination. We were able to show that the

polymorphisms 17E and 64M together conferred HS to NFV and to SQV, while 70R

conferred HS to APV and to IDV. Moreover, such polymorphisms increased viral

replicative capacity in relation to the wild-type CRF02_AG. We also showed that the

Page 11: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

11

DRM L90M per se in subtype G isolates did not elevate significantly the fold-change to

NFV, but only when together with L89I, differently from subtype B isolates. Results of

this work may help to better guide treatment in patients infected with non-B subtypes,

responsible for about 90% of new worldwide HIV infections, prolonging the emergence

of DRMs and ensuring a better life expectancy to patients living with HIV/AIDS.

Page 12: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

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ÍNDICE

1. Introdução ..........................................................................................................................19

1.1. Pandemia da Aids ................................................................................................19

1.2. Classificação e origem do HIV ............................................................................21

1.3. Organização genômica viral ................................................................................24

1.4. A partícula viral ...................................................................................................26

1.5. O cilco de vida do HIV-1 .....................................................................................28

1.6. A diversidade genética do HIV-1 ........................................................................42

1.7. O fenômeno da recombinação ..............................................................................46

1.8. O tratamento antirretroviral e a resistência a drogas ............................................50

1.9. Epidemiologia global do HIV-1 grupo M ............................................................55

1.10. Impacto dos antirretrovirais nos diferentes subtipos do HIV-1 ..........................57

1.11. Seleção diferencial de resistência em subtipos não-B ........................................60

2. Objetivos .............................................................................................................................63

3. Material e métodos ............................................................................................................64

3.1. Obtenção de sequências de isolados virais de pacientes em falha terapêutica

infectados pelos subtipos B e F1 ......................................................................64

3.2. Obtenção de sequências de isolados virais de pacientes em falha terapêutica

infectados com os subtipos B e G .....................................................................64

3.3. Obtenção de sequências virais de diferentes subtipos do HIV-1 oriundos de

falha terapêutica de um banco de dados global ................................................65

3.4. Cinética de aparecimento de mutações de resistência ao longo do tempo de

tratamento .........................................................................................................66

3.5. Fenotipagem de isolados de subtipos do grupo M do HIV-1 ..............................67

3.6. Proporção de hipersusceptibilidade e mapeamento polimórfico .........................67

3.7. Mutagênese sítio-dirigida .....................................................................................68

Page 13: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

13

3.8. Sequenciamento dos plasmídeos pBD6-15 mutagenizados .................................71

3.9. Transfecções e ensaio de atividade da transcriptase reversa viral ........................72

3.10. Escolha da melhor linhagem celular para a infecção viral ................................73

3.11. Transfecção e propagação viral em cultura dos clones BD6-15

mutagenizados ...................................................................................................74

3.12. Titulação viral .....................................................................................................76

3.13. Fenotipagem viral aos inibidores de protease .....................................................76

3.14. Competições par-a-par ........................................................................................78

3.15. Fenotipagem de isolados virais com L90M de subtipo B e G ............................79

4. Resultados ...........................................................................................................................81

4.1. Aparecimento de MRD em proteases de subtipos F e B do HIV-1 no Brasil .....81

4.2. Aparecimento de MRDs em proteases de subtipos B e G do HIV-1 em

Portugal .............................................................................................................84

4.3. Aparecimento de MRDs na protease de isolados virais do grupo M do HIV-

1 .........................................................................................................................87

4.4. Aparecimento de MRDs na TR de isolados virais do grupo M do HIV-1

durante a primeira linha terapêutica ..................................................................92

4.5. Proporção de isolados virais hipersensíveis a antirretrovirais oriundos de

pacientes virgens de tratamento.........................................................................98

4.6. Mapeamento dos polimorfismos ligados a HS em IPs .........................................100

4.7. Fenotipagem dos clones infectivos de CRF02_AG ..............................................106

4.8. Capacidade replicativa viral conferida pelos polimorfismos naturais na PR .......114

4.9. Papel diferencial da MRD a IP L90M em subtipos B e G ....................................114

5. Discussão .............................................................................................................................118

6. Conclusões... ..................................................................................................................... ..132

7. Perspectivas Futuras ....................................................................................................... ..134

8. Referências bibliográficas ............................................................................................... ..135

Page 14: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

14

ANEXO I – Artigos publicados referentes à tese ................................................................. .174

Distinct resistance mutation and polymorphism acquisition in HIV-1 protease of

subtypes B and F1 from children and adult patients under virological

failure (2009) .....................................................................................................175

Discordant genotypic interpretation and phenotypic role of protease mutations

in HIV-1 subtypes B and G (2009)....................................................................193

HIV genetic diversity and drug resistance (2010) .......................................................200

ANEXO II – Artigos publicados não-referentes à tese ........................................................ .229

Epidemiology and evolutionary trends of HIV-1 CRF31_BC-related strains in

Southern Brazil (2007) ......................................................................................230

Differential drug resistance acquisition in HIV-1 of subtypes B and C (2007) ...........236

Conservation patterns of HIV-1 RT connection and RNase H domains:

identification of new mutations in NRTI-treated patients (2008) .....................245

Impact of HIV-1 protease mutations A71V/T and T74S on M89I/V-mediated

protease inhibitor resistance in subtype G isolates (2008) ................................252

Mutation T74S in HIV-1 subtype B and C proteases resensitizes them to

ritonavir and indinavir and confers fitness advantage (2010) ..........................256

Page 15: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

15

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1. Prevalência de pessoas adultas (15-49 anos) convivendo com HIV ao redor do

globo ......................... ............................................................................................................................20

Figura 2. Relação filogenética do HIV com outros lentívirus conhecidos ..............................21

Figura 3. Árvore filogenética pelo método de neighbor-joining com fragmento do gene

pol (655pb) ....... ....................................................................................................................................22

Figura 4. Organização genômica em diferentes lentivírus de primatas ...................................25

Figura 5. Organização genômica do HIV-1 e a presença das proteínas essenciais na

partícula viral madura ...........................................................................................................................25

Figura 6. A partícula viral e seus componentes .......................................................................27

Figura 7. Ciclo infeccioso do HIV-1 resumido ......................................................................29

Figura 8. Etapa de entrada viral ..............................................................................................30

Figura 9. Processo de fusão mediado pela gp41 ......................................................................30

Figura 10. Ciclo de vida do HIV-1, da entrada viral à integração genômica .........................31

Figura 11. Processo de integração viral ..................................................................................33

Figura 12. Proteínas celulares recrutadas para a transcrição do genoma proviral do

HIV-1 ............... ....................................................................................................................................34

Figura 13. RNA mensageiros produzidos pelo genoma do HIV-1 e os sítios de

processamento ... ...................................................................................................................................35

Figura 14. RNA mensageiro produzido pelo genoma proviral e suas estruturas

secundárias ....... ....................................................................................................................................37

Figura 15. Tradução do RNAm Gag e Gag-Pol ......................................................................40

Figura 16. Estruturas secundárias do RNA genômico viral e o processo de dimerização .....41

Figura 17. Estrutura das partículas virais imatura (virion) e madura (infectiva) ....................42

Page 16: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

16

Figura 18. Relações filogenéticas de 1,052 aminoácidos de Gag entre os grupos do

HIV-1 ............... ....................................................................................................................................44

Figura 19. Distância nucleotídica do gene pol entre grupos, subtipos, sub-subtipos,

populações e quasiespécie ....................................................................................................................44

Figura 20. Árvore filogenética de neighbor-joining com genomas completos de

representantes do HIV-1 .......................................................................................................................46

Figura 21. Processo de geração de vírus HIV recombinantes .................................................48

Figura 22. Esquema representando o evento de retrotranscrição ...........................................50

Figura 23. Atuação das classes de inibidores no ciclo de vida do HIV ..................................53

Figura 24. Quasiespécies viral no organismo hospedeiro e seleção de variantes

resistentes ao longo do tratamento .......................................................................................................54

Figura 25. Prevalência de subtipos ao redor do mundo ..........................................................56

Figura 26. Aparecimento de MRDs a IDV em subtipos B e F1 ..............................................82

Figura 27. Acúmulo das MRDs D30N e L90M em pacientes adultos e crianças

infectados pelos subtipos B e F1 sob tratamento com NFV .................................................................83

Figura 28. Aquisição de DRM D30N e L90M em quatro anos de tratamento com

HAART contendo NFV .......................................................................................................................86

Figura 29. Aquisição das MRDs M46I/L e V82A/F/T/S em subtipos B e G do HIV-1

em seis anos de tratamento com HAART contendo IDV .....................................................................87

Figura 30. Acúmulo de mutações D30N e/ou L90M para NFV em diferentes subtipos

do HIV-1 ao longo do tempo ................................................................................................................90

Figura 31. Acúmulo de MRDs majoritárias para IDV em diferentes subtipos do HIV-1

ao longo do tempo ................................................................................................................................91

Figura 32. Acúmulo de L90M em diferentes subtipos do HIV-1 ao longo do tratamento

com SQV ......... ....................................................................................................................................92

Figura 33. Proporção de isolados virais com pelo menos uma TAM em diferentes

subtipos do HIV-1 durante o primeiro esquema terapêutico composto por

AZT/d4T+3TC+INNTR .......................................................................................................................95

Page 17: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

17

Figura 34. Acúmulo das MRDs D30N e L90M em pacientes adultos e crianças

infectados pelos subtipos B e F1 sob tratamento com NFV .................................................................96

Figura 35. Aparecimento de TAMs ao longo do tempo dos diferentes subtipos do HIV-

1 frente ao tratamento com AZT/d4T+3TC+INNTR (A) e AZT/d4T+3TC+IP ..................................97

Figura 36. Porcentagem de isolados virais de diferentes subtipos do HIV-1 com pelo

menos uma MRD a INNTRs durante o primeiro esquema HAART composto por

AZT/d4T+3TC+INNTR. .......................................................................................................................98

Figura 37. Proporção de isolados HS para diferentes subtipos do HIV-1 a seis IPs ...............99

Figura 38. Proporção de isolados HS de diferentes subtipos do HIV-1 a oito inibidores

de transcriptase reversa .........................................................................................................................100

Figura 39. Mapeamento de polimorfismos ligados a HS em isolados do subtipo C a

NFV, APV e ATV .................................................................................................................................102

Figura 40. Mapeamento de polimorfismos ligados a HS em isolados do sub-subtipo F1

a SQV, IDV e ATV ..............................................................................................................................103

Figura 41. Mapeamento de polimorfismos ligados a HS em isolados do CRF02_AG a

APV, NFV, SQV e IDV .......................................................................................................................104

Figura 42. Ciclo infeccioso do HIV-1 resumido ....................................................................108

Figura 43. Fenotipagem dos clones oriundos de BD6-15 a APV ...........................................109

Figura 44. Fenotipagem dos clones oriundos de BD6-15 a NFV ............................................110

Figura 45. Fenotipagem dos clones oriundos de BD6-15 a SQV ............................................111

Figura 46. Fenotipagem dos clones oriundos de BD6-15 a IDV ............................................112

Figura 47. Fenotipagem dos clones oriundos de BD6-15 a LPV ............................................113

Figura 48. Nível de resistência de isolados de subtipos B e G com padrões distintos de

MRD a NFV, SQV e todos os IPs testados neste trabalho ...................................................................117

Page 18: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

18

ÍNDICE DE TABELAS

Tabela 1. Algumas das principais funções exercidas pelas proteínas regulatórias e

acessórias ......... .....................................................................................................................................26

Tabela 2. Características dos diferentes grupos do HIV-1 .....................................................45

Tabela 3. Resumo das drogas antirretrovirais disponíveis para uso clínico ...........................52

Tabela 4. Assinaturas genéticas e polimorfismos de subtipos não-B do HIV-1

associados com resistência a IPs ..........................................................................................................59

Tabela 5. Sumário das drogas analizadas neste estudo e suas respectivas mutações

majoritárias de resistência .....................................................................................................................66

Tabela 6. Primers desenhados para a mutagênese sítio-dirigida ............................................69

Tabela 7. Meios de cultivo para as linhagens celulares ..........................................................73

Tabela 8. Iniciadores para o OLA ...........................................................................................79

Tabela 9. Padrão de aquisição de MRDs para NFV ...............................................................84

Tabela 10. Padrão de aquisição de MRDs para IDV ...............................................................86

Tabela 11. Clones gerados por mutagênese sítio-dirigida e as drogas testadas por clone .......106

Tabela 12. Proporção de vírus após competição par-a-par ......................................................114

Tabela 13. Nível de resistência médio conferida pela L90M em diferentes vias

mutacionais para os subtipos B e G ......................................................................................................116

Tabela 14. Sumário de MRDs relacionadas a HS ...................................................................127

Page 19: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

19

1. Introdução

1.1. Pandemia da Aids

Desde os seus primeiros relatos em 1981 em homens homossexuais que

apresentavam febres prolongadas, grandes perdas de peso e graves casos de

imunodeficiência (Gottlieb et al., 1981; CDC, 1981), a síndrome de imunodeficiência

adquirida (do inglês, acquired immunodeficiency syndrome ou AIDS) se tornou um

grave caso de saúde pública em todo o mundo. Ao longo das últimas duas décadas,

estima-se que 25 milhões de pessoas tenham morrido devido à doença, tornando a aids

uma das piores pandemias da história da Humanidade, perdendo apenas para a gripe

espanhola que dizimou mais de 40 milhões de pessoas (Taubenberger et al., 2002).

Historicamente o agente causador da aids foi caracterizado em 1983 por dois

grupos independentemente. No início foi denominado como LAV pelo grupo francês

chefiado por Luc Montagnier (Barré-Sinoussi et al., 1983) e como HTLV-III pelo grupo

americano chefiado por Robert Gallo (Gallo et al., 1983; Sarngadharan et al., 1984).

Outros nomes foram ainda propostos, sendo o vírus três anos mais tarde renomeado

como HIV, seguindo normas internacionais de nomenclatura viral e com a concordância

de Luc Montagnier (Coffin et al., 1986). Mais recentemente, os franceses Françoise

Barré-Sinoussi e Luc Montagnier co-dividiram o Prêmio Nobel de Medicina e

Fisiologia de 2008 pela descoberta do vírus (http://nobelprize.org/nobel_prizes/lists/

2008.html).

Desde a caracterização da doença no início da década de 80 até o ano de 2007,

estima-se que cerca de 33 milhões de pessoas estejam infectadas pelo vírus

(http://www.unaids.org/en/KnowledgeCentre/HIVData/GlobalReport/2008/). Estima-se ainda

que em 2007 2,7 milhões de pessoas adquiriram o vírus, enquanto outros 2 milhões

Page 20: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

20

tenham morrido de aids. Segundo dados da UNAIDS mais de 3% da população mundial

na faixa etária de 15 a 49 anos convive atualmente com o vírus. Entretanto, a

prevalência nos países e regiões varia de menos de 0,1% a 28% (Figura 1). A região

mais afetada pela pandemia é o continente africano, onde os países localizados na região

subsaariana abrigam dois terços da população mundial infectada pelo HIV. Países como

Botsuana, Lesoto e Suazilândia apresentam um hoste de pessoas infectadas que equivale

a mais de 20% da população adulta de seus respectivos países. Como conseqüência

direta da epidemia, a economia de muitos países africanos cresce mais lentamente,

levando ao aumento da pobreza e à diminuição da expectativa de vida da população em

mais de 20 anos, o que torna a epidemia um problema atual de ordem ecônomica, saúde

e social.

]

Figura 1. Prevalência de pessoas adultas (15-49 anos) convivendo com HIV ao redor do globo.

Extraído e traduzido de 2008 Report on the global AIDS epidemic (http://www.unaids.org/

en/KnowledgeCentre/HIVData/GlobalReport/2008/).

Page 21: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

21

1.2. Classificação e origem do HIV

O HIV é classificado como pertencente à família Retroviridae, que tem como

principais características: I) partículas virais esféricas e envelopadas com tamanho

aproximado entre 80 e 100nm; II) nucleocapsídeo de forma icosaédrica; III) genoma

viral formado por duas fitas de RNA polaridade positiva com tamanho entre 7 e 10kb;

IV) codificação de uma transcriptase reversa viral; V) a retrotranscrição do RNA

genômico em uma dupla fita de DNAc integrativo, que é incorporado ao genoma da

célula hospedeira (Knipe et al., 2001). O vírus se agrupa dentro do gênero lentivírus,

junto com outros retrovírus exógenos que infectam seis grupos de mamíferos (Figura 2).

Figura 2. Relação filogenética do HIV com outros lentívirus conhecidos. Construção

filogenética através de máxima verosimilhança do gene pol de lentivírus que infectam

mamíferos com 1000 réplicas de bootstrap [extraído e traduzido de Katzourakis et al., 2007].

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Atualmente os dois tipos distintos de HIV (HIV-1 e HIV-2), além dos SIVs que

infectam in natura mais de quarenta espécies de primatas não-humanos do velho

mundo, formam o grupo de lentivírus que infectam primatas (Figura 3) (revisto por

Hirsch, 2004). Até o momento, primatas asiáticos e primatas do novo mundo não

apresentam SIV circulando em populações selvagens. O surgimento do SIV ancestral

ainda é incerto, mas análises de relógio molecular têm demonstrado uma origem recente

(< 2.500 anos), com subsequente transmissão zoonótica entre as espécies de primatas no

continente africano (Sharp et al., 2000; Wertheim & Worobey, 2007; Wertheim &

Worobey, 2009).

Figura 3. Árvore filogenética pelo método de neighbor-joining com fragmento do gene pol

(655pb) e 1000 réplicas de bootstrap. Em cores, os SIVs descritos no trabalho de Peeters et al.,

2002.

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23

Em geral, tem-se observado que os SIVs causam uma infecção assintomática em

seus respectivos hospedeiros naturais, raramente evoluindo para uma imunodeficiência

símia, muito embora a relação SIV-hospedeiro ainda permaneça obscura (revisto por

Hirsch, 2004). Por outro lado, a transmissão zoonótica experimental ou acidental de SIV

para primatas não-humanos asiáticos resulta em imunodeficiência grave e morte, similar

ao que ocorre na aids humana (Hirsch, 2004; Beer et al., 2005; Goldstein et al., 2005).

A história natural dos SIVs revela diversos eventos de transmissão zoonótica

entre primatas (Jin et al., 1994; Bibollet-Ruche et al., 1996), além de eventos de

recombinação entre diferentes cepas virais originando novos SIVs (Souquière et al.,

2001; Beer et al., 2001; Bailes et al., 2003). A entrada do HIV na população humana é

recente e, não surpreendentemente, se deu por pelo menos onze eventos bem sucedidos

de transmissão zoonótica (Wertheim & Worobey, 2007). Os dois tipos de HIV não tem

a mesma origem filogenética, sendo o HIV-2 geneticamente mais próximo de SIVsm

que infecta naturalmente macacos fuligentos (Cercocebus atys) (Gao et al., 1992), e o

HIV-1 mais relacionado ao SIVcpz que infecta naturalmente chimpanzés (Pan

troglodytes troglodytes) (Gao et al., 1999) (Figura 3). Calcula-se que a entrada do HIV-

1 na população humana tenha ocorrida há pouco mais de um século (1884-1924)

(Worobey et al., 2008), devido ao contato de fluidos corporais entre humanos e primatas

decorrente de caçadas promovidas a esses animais, com o subsequente manuseio e

preparo da carne para alimentação, e até mesmo a captura destes como animais de

estimação, o que é bastante comum em comunidades rurais de países africanos (Hahn et

al., 2000; Ndembi et al., 2009). A introdução de novos SIVs na espécie humana está

longe de ser descartada. Um estudo com 16 isolados de SIV de cinco linhagens

diferentes de primatas demonstrou que 12 foram capazes de infectar macrófagos

humanos e 11 foram capazes de se replicar em células mononucleares de sangue

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periférico daquela espécie (Grimm et al., 2003). Um outro trabalho caracterizou a

presença de SIVs circulando em pessoas HIV-negativas vivendo em regiões rurais da

República dos Camarões, que tinham contato frequente com fluidos corporais de

primatas não-humanos (Kalish et al., 2005).

1.3. Organização genômica viral

Dentro da partícula viral, o genoma do HIV é composto por duas fitas simples

lineares de RNA polaridade positiva com aproxidamente 9,5 kb de tamanho (Ratner et

al., 1987). Uma vez integrado ao cromossomo da célula hospedeira, o genoma do HIV-

1 é flanqueado por duas regiões terminais repetitivas denominadas LTRs, que possuem

sítios promotores de transcrição (Figura 4) (Knipe et al., 2001). Deste modo o genoma

passa a ser denominado proviral. O HIV-1 e seu ancestral SIVcpz, como todo lentívírus,

são considerados retrovírus complexos que possuem, além dos três genes essenciais

(gag, pol e env), dois genes regulatórios (tat e rev) e quatro genes acessórios (vif, vpr,

vpu e nef). O gene vpu é exclusivo da linhagem que abriga o HIV-1, enquanto o gene

vpx é exclusivo da linhagem que abriga o HIV-2 (Peeters & Courgnaud, 2002). A origem

desses genes ainda permanece desconhecida, embora a origem do gene vpx possa ser

explicada por uma duplicação do gene vpr (Tristem et al., 1992).

O gene gag codifica uma poliproteína contendo as quatro proteínas estruturais:

p17 (matriz), p24 (capsídeo), p7 (nucleocapsídeo) e p6, aém de duas proteínas pequenas

p1 e p2 (Figura 5). Já o gene pol codifica uma poliproteína com as três enzimas virais:

protease (p10), transcriptase reversa (p51/p56) e integrase (p32), enquanto o gene env

codifica uma poliproteína com as proteínas do envelope viral: gp120 (superfície) e gp41

(transmembrana). Já as proteínas regulatórias e acessórias acumulam diversas funções

durante o ciclo replicativo do HIV-1, conforme listadas na Tabela 1.

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Figura 4. Organização genômica em diferentes lentivírus de primatas. Em HIV-1 e SIVcpz (em

vermelho) os genes nef e env não se sobrepõem. Imagem extraída de Peeters & Courgnaud,

2002.

Figura 5. Organização genômica do HIV-1 e a presença das proteínas essenciais na partícula

viral madura. Figura extraída e traduzida de http://www.stanford.edu/group/virus/retro/

2005gongishmail/HIV.html

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Tabela 1. Algumas das principais funções exercidas pelas proteínas regulatórias e acessórias.

Proteína Classificação Funções

REV Regulatória Controle do processamento de RNA mensageiro viral;

Aumento da expressão de proteínas essenciais;

Diminuição da expressão de proteínas regulatórias;

Transporte dos transcritos para o citoplasma.

TAT Regulatória Transativador de transcrição viral;

Aumento da expressão gênica viral;

Repressor de promotores celulares.

NEF Acessória Endocitose e degradação de moléculas de CD4;

Aumento da eficiência da transcrição reversa;

Permite a fosforilação da proteína de matriz (p24).

VIF Acessória Degradação das proteínas celulares APOBEC3F e APOBEC3G;

Permite a infectividade em macrófagos e linfócitos;

Participação na montagem da partícula viral;

Regulação da atividade da protease viral.

VPR Acessória Bloqueio da divisão celular (mitose);

Localização nuclear do complexo pré-integrativo;

Permanência da célula na fase G2.

VPU Acessória Promove a liberação das partículas virais;

Envolvimento na maturação de proteínas do envelope;

Modulação negativa de CD4 no retículo endoplasmático.

Informações extraídas e traduzidas de www.bioafrica.net/proteomics/HIVproteome.html.

1.4. A partícula viral

A partícula viral, após o brotamento celular, sofre um processo proteolítico das

poliproteínas Gag e Pol mediado pela protease viral, que modifica a estrutura interna da

partícula. Esta partícula madura do HIV-1 é composta então de quatro partes distintas:

envelope viral externo, matriz, capsídeo e complexo nucleocapsídeo (Figura 6).

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O envelope viral é proveniente da bicamada lipídica celular adquirida durante o

brotamento viral (Gotto et al., 1994). Esta camada externa viral é rica em colesterol e

carreia pelo menos vinte diferentes proteínas derivadas da célula hospedeira, incluindo

os complexos MHC-I e MHC-II (Luo et al., 2008). No envelope viral se encontram as

duas glicoproteínas virais codificadas pelo gene env: proteína de superfície gp120 e

proteína transmembrana gp41. Ambas as proteínas estão associadas não-covalentemente

em trímeros, sendo a gp120 exposta na superfície do envelope e ricamente glicosilada

com numerosas cadeias de oligossacarídeos.

Figura 6. A partícula viral e seus componentes (extraído e traduzido de

http://arapaho.nsuok.edu/~castillo/Cell-mediateddeficiency..html).

Logo abaixo do envelope encontra-se uma matriz proteíca icosaédrica

fortemente associada a esta camada lípidica e formada por trímeros de p17, uma das

proteínas codificadas pelo gene gag. A afinidade de p17 pelo envelope lipídico se dá

por uma ligação covalente do seu domínio N-terminal após um processo de miristilação

(Bryant & Ratner, 1990).

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Envolvido pela matriz proteíca encontra-se o capsídeo viral com uma forma

cônica característica. O capsídeo é formado por hexâmeros de p24, uma outra proteína

sintetizada pelo gene gag (Gitti et al., 1996; Ganser-Pornillos et al., 2008). No interior

do capsídeo encontra-se o complexo nucleocapsídeo, formado por duas moléculas de

RNA fita simples dimerizadas e altamente condensadas pela proteína p7, a qual se liga

na região 5’ do RNA genômico entre o LTR e gag numa região denominada Ѱ (Knipe

et al., 2001). Além desta, outras proteínas codificadas por gag também estão presentes

no cerne viral: p1, p2 e p6. O domínio p1 parece ter função estrutural no virion imaturo

(Ganser-Pornillos et al., 2008), enquanto p6 é importante para a liberação da partícula

viral (Göttlinger et al. 1991). As três enzimas codificadas pela Pol, protease (PR),

transcriptase reversa (TR) e integrase (IN), também se encontram presentes no

nucleocapídeo, assim como as proteínas acessórias Vif, Vpr e Nef (Knipe et al., 2001).

Um RNAt1,2 lisil (RNA transportador carreador de lisina) oriundo da célula hospedeira

também está associado ao genoma de RNA viral e servirá como iniciador da transcrição

reversa do DNAc integrativo em um novo ciclo infeccioso (Wakefield et al., 1995).

1.5. O ciclo de vida do HIV-1

O ciclo infectivo do HIV-1 pode ser dividido em muitas etapas distintas, das

quais podemos destacar: reconhecimento e ligação vírus-célula, fusão membranar,

translocação do capsídeo em direção ao núcleo, transcrição reversa, integração do

cDNA viral, transcrição das proteínas virais, ancoramento das proteínas na membrana

celular, brotamento e maturação (Figura 7).

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Figura 7. Ciclo infeccioso do HIV-1 resumido. Imagem obtida e traduzida de

http://home.ncifcrf.gov/hivdrp/RCAS/images/figure1_870x660.gif.

A célula hospedeira humana alvo da infecção pelo HIV-1 faz parte do sistema

imunológico que expressa a proteína receptora de superfície CD4 (células T, células

dendríticas e macrófagos) (Klatzmann et al., 1984). Esta glicoproteína possui um papel

essencial no sistema imunológico de reconhecimento de MHC classe II em células

apresentadoras de antígenos. A proteína de superfície viral gp120 reconhece e se liga a

esse receptor em domínios membranares ricos em colesterol. Outras proteínas celulares

incorporadas no envelope também facilitam a adesão viral, tais como ICAM-1, cuja

função é ser um receptor de adesão celular (Fortin et al., 1997). A interação gp120-CD4

promove uma mudança estrutural em gp120, expondo a sua alça V3 que reconhece e se

associa a correceptores de quimiocina CCR5 (expresso em macrófagos e células

dendríticas) e/ou CXCR4 (expresso em células T) (Berson et al., 1996; Deng et al.,

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30

1996; Dragic et al., 1996) (Figura 8). Tal interação causa uma nova modificação na

conformação da gp120, que expõe uma região peptídica hidrofóbica (peptídeo de fusão)

da proteína transmembrana gp41. Esta é inserida na membrana da célula hospedeira,

expondo as regiões helicoidais HR1 e HR2 (Figura 9). Quando expostas, essas duas

regiões interagem, entrelaçando-se entre si e gerando a força necessária para aproximar

e promover a fusão entre as membranas viral e celular, o que culmina com a liberação

do capsídeo viral no citoplasma celular (Weissenhorn et al., 1997; Chan & Kim, 1998).

Figura 8. Etapa de entrada viral. Imagem obtida e modifica de http://www.hivmedicine.com/

textbook/haart/horizon.htm.

Figura 9. Processo de fusão mediado pela gp41. Imagem extraída e modificada de Ingallinella

et al., 2009.

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Uma vez dentro do citoplasma o capsídeo viral começa a sofrer um processo de

dissociação mediado por fatores celulares (Auewarakul et al., 2005). Tal processo parece

ocorrer mediante a fosforilação de sítios específicos da proteína p24 por quinases celulares,

embora ainda seja incerta a importância da fosforilação (Amella et al., 2005; Stantchev et al.,

2007; Wacharapornin et al., 2007). A dissociação do capsídeo viral culmina com a

liberação do complexo pré-integrativo no citoplasma celular, que é translocado em

direção ao núcleo, utilizando a rede de citoesqueleto através da interação com importina

celular (Figura 10) (Levin et al., 2009). Nesse aspecto, as proteínas do complexo viral

caracterizadas como responsáveis pela translocação através de sítios de localização

nuclear foram até o momento integrase, Vpr e p17 (Gallay et al., 1997; Jenkins et al.,

1998; Haffar et al., 2000).

Figura 10. Ciclo de vida do HIV-1, da entrada viral à integração genômica. Imagem traduzida

de Suzuki & Craigie, 2007. RTC = complexo de transcrição reversa; PIC = complexo pré-

integrativo; IN = integrase; MTOC = centro organizador de microtúbulos; NPC = complexo

poro nuclear.

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Durante a dissociação do capsídeo viral e a translocação do complexo pré-

integrativo ocorre um fenômeno característico dos retrovírus: a retrotranscrição do RNA

genômico viral em uma dupla fita de DNA integrativo através da enzima transcriptase

reversa (TR), ao mesmo tempo em que ocorre a degradação do RNA genômico viral

pela atividade da RNase H. O processo de transcrição é complexo e bastante ordenado,

e se inicia na própria partícula viral madura devido à presença aleatória de nucleotídeos

capturados durante a montagem da partícula, gerando assim uma curta fita de DNA fita

negativa (Knipe et al., 2001). O processo é retomado durante a penetração do capsídeo

viral no citoplasma da célula hospedeira e finalizado ao longo do caminho até o núcleo.

A proteína acessória Vif aumenta a afinidade da TR ao primer de RNAt1,2 lisil e

aumenta a taxa de polimerização da TR (Cancio et al., 2004). A enzima é uma

polimerase que não possui atividade de edição, ocasionando uma taxa de erro de

incorporação na ordem de cinco a dez a cada 10.000 bases por ciclo de replicação viral

(Dougherty & Temin, 1988). Uma vez terminada a transcrição, as regiões terminais

(LTRs) do DNA são flanqueadas por tetrâmeros de integrase formando uma alça, que é

estabilizada pelo fator celular LEDGF/p75 (Figura 5) (Suzuki & Craigie, 2007).

A importação nuclear do complexo pré-integrativo se dá através do complexo de

poro nuclear, que culmina na passagem da dupla de DNA integrativo associado com

integrase (Figura 10) (Suzuki & Craigie, 2007). Para este processo é essencial a

interação da proteína acessória Vpr com nucleoporinas e importinas celulares (Popov et

al., 1998). A interação de integrase e p17 com importinas também facilita o processo

(Suzuki & Craigie, 2007).

A primeira parte do processo de integração acontece ainda no citoplasma,

quando a integrase remove dois nucleotídeos GT adjacentes aos nucleotídeos CA

altamente conservados na ponta 3’ da LTR de cada fita de DNA (Van Maele &

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Debyser, 2005). Uma vez no núcleo, o complexo pré-integrativo deve se estabilizar com

a cromatina, o que pode ser mediado por fatores celulares como LEDGF/p75 e BAF. A

seguir a integrase cliva as pontes fosfodiéster do DNA cromossômico de forma protrusa

nas duas fitas, e promove a ligação entre as pontas CA-3’-OH livres do DNA viral às

pontas 5’-O-fosfato do DNA hospedeiro, formando um complexo de integração (Figura

11). Por último ocorre a dissociação do tetrâmero de integrases e o subsequente reparo

do DNA, hospedeiro, provavelmente mediado por proteínas celulares, tais como

RAD18 e RAD52 (Yoder & Bushman, 2000; Van Maele & Debyser, 2005).

Figura 11. Processo de integração viral. Figura extraída, modificada e traduzida de

http://www.prn.org/images/pdfs/478_evering-markowitz.pdf.

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Uma vez integrado ao cromossomo humano, o genoma viral mimetiza um gene

humano e passa a ser denominado como genoma proviral. Esse evento marca o fim da

fase inicial do ciclo de vida do HIV-1 e o início da fase tardia. O LTR viral contém

sítios para fatores transcricionais eucarióticos, como TATA box e regiões ricas em GC,

para recrutamento do complexo de transcrição gênica de RNA polimerase II celular

(Figura 12), além de sítios para reforçadores (do inglês enhancers) de transcrição, como

os dois sítios para NF-κB e fatores relacionados (Krebs et al., 2001).

Figura 12. Proteínas celulares recrutadas para a transcrição do genoma proviral do HIV-1.

Figura extraída e modificada de Richman et al., 2009.

A fase inicial de transcrição do HIV-1 sintetiza nos primeiros nucleotídeos uma

região denominada TAR (do inglês trans-acting response element) (+1/+59), que forma

uma alça na estrutura secundária no RNAm nascente (Karn, 2000). O início da

transcrição do genoma proviral é basal e os RNAm produzidos, tal qual os RNAm

eucarióticos, sofrem processamento (splicing) no núcleo celular antes de migrarem para

o citoplasma. Desta maneira, na fase inicial de transcricção gênica do HIV-1, os

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primeiros RNAm transcritos são aqueles que sofrem processamento múltiplo pela

maquinaria celular com tamanho final aproximado de 2kb (tat, rev e nef) (Figura 13).

Tat é uma proteína de 101 aminoácidos que funciona como um transativador de

transcrição que se liga a TAR através do complexo P-TEFb, cuja função é aumentar a

processividade da RNA pol II (Kilareski et al., 2009) (Figura 12). Tat também recruta

ciclinas cdk9 e cycT1, para promover a fosforilação de RNA pol II e potencializar a

transcrição do genoma proviral.

Figura 13. RNA mensageiros produzidos pelo genoma do HIV-1 e os sítios de processamento.

Figura extraída e traduzida de Jacquenet et al., 2005.

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A proteína Nef (do inglês negative factor) é uma proteína acessória específica de

lentívirus de primatas (Figura 4), considerada como um importante fator patogênico,

uma vez que pacientes infectados com HIV-1 nef-deletados desenvolvem aids mais

lentamente (Foster & Garcia, 2008). Essa proteína de 206 aminoácidos está associada a

membranas, propriedade conferida pelos resíduos básicos na sua porção N-terminal

miristilada (Welker et al., 1998). Nef tem várias funções descritas, dentre elas a

regulação negativa da expressão de CD4 e MHC I na superfície celular. Na membrana

celular, Nef se associa ao domínio citoplasmático de CD4, e desencadeia sua

internalização em vesículas formadas por clatrinas, proteínas envolvidas na endocitose

celular, causando a sua posterior degradação dentro dos lisossomos (Foti et al., 1997).

Tal atividade permite que as partículas virais brotem da célula infectada sem correr o

risco de interação entre a gp120 e moléculas CD4. Já a regulação negativa de MHC I

também é feita pela sua internalização da superfície celular e pela redução do tráfico de

proteínas a partir do trans-Golgi (Greenberg et al., 1998). Esta função funciona como

um mecanismo de defesa do HIV-1 para escapar do sistema imune, pois impede o

reconhecimento da célula infectada por linfócitos T citotóxicos (Foster & Garcia, 2008).

Além disso, Nef pode estar diretamente associada com a ativação de células T através

da interação com várias quinases, o que é importante no estabelecimento da infecção

pelo HIV-1 (Ye et al., 2004).

Outra proteína viral oriunda de RNAm que sofreu múltiplos processamentos é a

Rev, uma proteína regulatória de processamento de RNAm viral com composição de

116 aminoácidos e, tal como Tat, codificada por dois éxons. Rev contém duas regiões

funcionais: um domínio rico em arginina, que se liga a RNA e contém sinais de

localização nuclear, e um segmento hidrofóbico que promove a exportação nuclear

através de interações com proteínas do tipo nucleoporinas (Meyer & Malim, 1994).

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Todo RNAm produzido pelo genoma proviral contém uma estrutura secundária

denominada RRE (do inglês Rev Responsive Element) na região env (Figura 14). Esse

domínio do RNAm se associa com oito ou mais monômeros de Rev, protegendo o

RNAm da maquinaria nuclear de processamento e gerando os RNA mensageiros

parcialmente processados de tamanho aproximado de 4kb e o RNAm não-processado de

9kb (Figura 13) (Knipe et al., 2001). Rev também é responsável pela exportação destes

RNAm parcialmente ou não-processados para o citoplasma, onde se dá o início da fase

tardia de expressão gênica viral, com a tradução das poliproteínas virais Gag, Pol e Env,

além da produção das proteínas acessórias Vif, Vpr e Vpu.

Figura 14. RNA mensageiro produzido pelo genoma proviral e suas estruturas secundárias.

Imagem extraída de Groom et al., 2009.

A proteína acessória Vpr, de 96 aminoácidos, é altamente conservada em

diferentes lentivírus de primatas e é incorporada em grande quantidade na partícula viral

mediada pela sua interação com a proteína p6 da poliproteína Gag. Duas principais

funções são atribuídas no início do ciclo celular: (I) translocar o complexo pré-

integrativo em direção ao núcleo de células não-divisíveis, como o macrófago (Balliet et

al., 1994), (II) além de diminiur a taxa de erro da transcriptase reversa durante a síntese

da dupla fita de DNA integrativo (Mansky, 1996). Dentre outras funções de Vpr

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podemos citar o aprisionamento de células infectadas na fase G2 do ciclo celular por

inibição de Cdc2, provendo um ambiente favorável para a transcrição gênica do HIV-1

(He et al., 1995), e o estímulo basal da expressão gênica viral mediada por LTR (Cohen

et al., 1990). Outra atribuição de Vpr é a indução de morte celular por apoptose em

células infectadas (Rajan et al., 2006).

A proteína acessória Vif (do inglês virus infectivity factor), de 192 aminoácidos,

está associada à infectividade do HIV-1, permitindo a produção de vírus infecciosos

completos em determinados tipos celulares, como células mononucleares do sangue

periférico (PBMC) e macrófagos (Strebel et al., 1987). Seu mecanismo de ação envolve

a poli-ubiquitinação das proteínas celulares APOBEC3G e APOBEC3F via complexo

ligase E3 e sua consequente degradação via proteossomo (Marin et al., 2003). Vif

também bloqueia a tradução de APOBEC3G a partir do seu respectivo RNAm (Stopak

et al., 2003). APOBEC3G é uma proteína celular da família das citidinas deaminases e

age como um potente inibidor da infecção por HIV-1. Na ausência de Vif, tal proteína é

incorporada na partícula viral através de interações com Gag (Alce & Popik, 2004) e

promove desaminações na fita negativa nascente do DNA viral integrativo, gerando

transições de guanina para adenina durante o processo de retrotranscrição, e podendo

levar à inativação enzimática das proteínas sintetizadas pelo genoma viral (Mangeat et

al., 2003).

O RNAm vpu/env é traduzido em ribossomos associados ao retículo

endoplasmático (RE) em uma poliproteína precursora de 160 kDa (gp160), associada à

membrana, e a proteína acessória Vpu, cuja função está ligada à liberação de virions.

Uma vez no RE esta poliproteína precursora sofre processos de glicosilação pós-

traducional e se agrupa em trímeros (Knipe et al., 2001). É então transportada para o

complexo de Golgi, onde sofre um processo proteolítico por proteases celulares tipo

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furina, dando origem às proteínas virais de envelope gp41 e gp120 (Hallenberger et al.,

1992). Uma vez clivadas, as proteína gp41 e gp120 se associam não-covalentemente e

são transportadas para a superfície celular. O transporte de gp120 implica na adição

açúcares complexos, o que é vital para o escape viral do sistema imunológico. Mais à

frente, gp41 e p17 irão interagir para dar prosseguimento à montagem de uma nova

partícula viral (Ganser-Pornillos et al., 2008).

A poliproteína precursora Gag é traduzida diretamente do RNA genômico viral

não-processado, enquanto a poliproteína Gag-Pol precursora é resultante de uma única

mudança incomum na fase de leitura ribossomal, na região p6, em um sítio conservado

(5’ UUUUUUA 3’) durante a tradução (Figura 15). Esta mudança de quadro ocorre 1

em cada 20 vezes durante a tradução do RNAm, e desde modo, para cada poliproteína

de Gag-Pol traduzida, são geradas 20 poliproteínas Gag (Scarlata & Carter, 2003). A

ponta N-terminal das poliproteínas Gag e Gag-Pol sofre processo de miristilação pós-

traducional na região precursora da p17 (matriz). Tal processo é responsável pela

afinidade de p17 por lipídos, particularmente PI(4,5)P2, um fosfolipídio concentrado na

membrana celular (Ono et al., 2004). Esta região também promove a associação com a

proteína transmembrana gp41, dando prosseguimento ao processo de montagem de uma

nova partícula viral (Yu et al., 1992). A região C-terminal da futura proteína p24

(capsídeo) é responsável pela multimerização das poliproteínas Gag e Gag-Pol, junto

com a região precursora das proteínas p1 e p7 (nucleocapsídeo) (Ganser-Pornillos et al.,

2008). A montagem da partícula viral é feita em regiões da membrana celular

conhecidas como microdomínios membranares resistentes a detergentes (MRDs), que

são ricas em colesterol, esfingolipídios e determinadas proteínas celulares. Neste

processo a participação de Nef é essencial, uma vez que aumenta diretamente a síntese e

o transporte de colesterol para esses microdomínios (Zheng et al., 2003).

Page 40: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

40

Figura 15. Tradução do RNAm Gag e Gag-Pol. (A) Poliproteínas precursoras Gag e Gag-Pol;

(B) Tradução de Gag-Pol depois da mudança da fase de leitura. Sublinhado indica o sítio

genômico indutor de mudança de fase ribossomal. Figura extraída de Leiherer et al., 2009.

Não menos importante é o papel do domínio da região precursora de p7 na

dimerização, mudança estrutural e transporte genômico para a partícula de duas fitas de

RNA genômico viral não-processado. Uma estrutura secundária tipo grampo presente

na região 5´ não-traduzida do RNAm Gag-Pol denominada DIS (do inglês dimerization

initiation site) é a responsável pelo processo de dimerização, através de interações

moleculares entre as duas fitas de RNA, formando um complexo tipo alça (Figura 16)

(Paillart et al., 2004). O sítio de RNA que interage com p7 é denominado Psi e tal

interação com a precursora da proteína do nucleocapsídeo parece mudar a estrutura

secundária do RNA viral, fazendo parar a transcrição de Gag / Gag-Pol e finalizando a

dimerização das fitas de RNA (Figura 16). O resultado final é o transporte de um par de

fitas de RNA genômico viral por partícula viral, o que parece estabilizar o multímero de

Gag e Gag-Pol.

O brotamento viral é mediado por três domínios terminais (do inglês late

domains) de Gag, que interagem com a maquinaria celular responsáveis pela formação

de corpos multivesiculados. A liberação da partícula viral é mediada pela proteína

transmembrana Vpu, de apenas 81 aminoácidos. Essa proteína forma canais iônicos na

membrana da célula hospedeira, que estão ligados à função de liberação do vírus. A

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41

presença em microdomínios MRD da proteína transmembrana celular Bst-

2/CD317/tetherin/HM1.24, de função ainda desconhecida, restringe a liberação da

partícula viral. Recentemente, foi demonstrado que Vpu está diretamente relacionada

com a internalização e degradação destas proteínas celulares (Van Damme et al., 2008).

Figura 16. Estruturas secundárias do RNA genômico viral e o processo de dimerização. PBS =

primer binding site; SD = splicing donor. À direita, as estruturas secundárias para o mesmo

RNA. Figura obtida e modificada de Paillart et al., 2004.

O brotamento a partir da membrana plasmática dará origem a um vírion ainda

imaturo. A protease viral, caracterizada como uma enzima de 99 aminoácidos, forma

dímeros e se auto-cliva da poliproteína Gag-Pol durante ou logo após o evento de

liberação do virion, e é responsável pelo amadurecimento viral. Esta enzima irá catalizar

eventos de clivagem nas poliproteínas Gag e Gag-Pol, gerando a conformação estrutural

típica de um vírus infectivo (Figura 17) (Knipe et al., 2001).

Page 42: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

42

Figura 17. Estrutura das partículas virais imatura (virion) e madura (infectiva). Extraído de

www.aidsreagent.org.

1.6. A diversidade genética do HIV-1

O HIV-1 pode ser dividido em quatro grupos (M, N, O e P), distintos

filogeneticamente, cada um oriundo de uma transmissão zoonótica distinta (Figura 18)

(Gao et al., 1999; Van Heuverswyn et al., 2008). O grupo O (do inglês outlier) é o mais

divergente dentre os grupos e está presente na África Central e Ocidental (Figura 19).

Originalmente, foi classificado como “subtipo zero” por sua baixa reatividade

Page 43: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

43

apresentada com o ensaio ELISA p24 (Gürtler et al., 2001). Sua radiação na espécie

humana ocorreu por volta da década de 20 (Lemey et al., 2004). Na República dos

Camarões, estima-se em apenas 15.000 os indíviduos infectados por este grupo (Tabela

2) (Ayouba et al., 2001; Brennan et al., 2008). Sua origem foi recentemente

correlacionada com SIV que infecta gorilas (Van Heuverswyn et al., 2008). Como

SIVgor está geneticamente relacionado ao SIVcpz, é plausível supor que o gorila tenha

sido um hospedeiro intermediário para o grupo O do HIV-1 (Takehisa et al., 2009). O

grupo N (Novo) do HIV-1 foi caracterizado apenas em 1998, e até o momento foi

identificado em poucas dezenas de pessoas da República dos Camarões (Simon et al.,

1998). Sua entrada na população humana tem sido calculada por volta dos anos 60

(1948-1977), após um evento de recombinação entre um vírus do grupo M e o SIVcpz

(Gao et al., 1999; Wertheim & Worobey, 2009). Mais recentemente, foi descoberto o

grupo P de HIV-1 em uma mulher camaronesa idosa, que até o momento não apresenta

sintomas de aids e nível de CD4 estável por volta de 300 células/mm3

(Plantier et al.,

2009). É o grupo mais próximo de SIVgor já identificado, e sua prevalência na

população humana ainda permanece desconhecida.

O grupo M (majoritário) é o grande responsável pela pandemia da aids, sendo

caracterizada em mais de 95% das pessoas convivendo com HIV/aids. No começo da

década de 90, o sequenciamento e alinhamento de sequencias virais do gene env e gag

de diferentes pacientes ao redor do mundo permitiu estabelecer alguns grupos

filogenéticos bem definidos. Em 1993, foram caracterizados os subtipos A, B, C, D, E e

F. Um ano depois os subtipos G e H foram identificados na África Central (Janssens et

al., 1994). Mais tarde foram caracterizados os subtipos I (1995), J (1999) e K (2000)

(Kostrikis et al., 1995; Laukkanen et al., 1999; Triques et al., 2000). No gene pol, o

Page 44: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

44

mais conservado entre os retrovírus, a divergência nucleotídica entre subtipos está entre

9-11% (Figura 19).

Figura 18. Relações filogenéticas de 1,052 aminoácidos de Gag entre os grupos do HIV-1

(Plantier et al., 2009).

Figura 19. Distância nucleotídica do gene pol entre grupos, subtipos, sub-subtipos,

populações e quasiespécie.

Gene pol do HIV-1

Page 45: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

45

Tabela 2. Características dos diferentes grupos do HIV-1.

Grupo Origem Isolados

(%)1

Epidemiologia

M SIVcpz 259.678

(98,2%)

Todos os continentes com

exceção da Antártida

O SIVgor ou SIVcpz 1.095

(0,4%)

Encontrado na África

Central e Ocidental

N Recombinação entre

ancestral do grupo M /

SIVcpz

22

(<0,001%)

Somente encontrado na

República dos Camarões

P SIVgor Caso único Indeterminado

1 Sequências disponíveis na Base de Dados de HIV de Los Alamos (15 de dezembro de 2009).

Com a diminuição dos custos do sequenciamento e o avanço da técnica de PCR,

vários isolados dos mais diferentes subtipos tiveram seus genomas completamente

seqüenciados. A análise de alguns dos subtipos “puros” mostrou que eles eram na

verdade vírus recombinantes. A região gag e pol dos ditos subtipos E (classificados com

base somente no gene env) se agrupavam sempre com isolados do subtipo A (Gao et al.,

1996). Desta maneira, ficou evidente a capacidade dos retrovírus de gerarem formas

recombinantes, e o recombinante A/E foi identificado em vários indivíduos do sudeste

asiático. Outro caso envolvendo recombinação diz respeito ao subtipo G, no qual alguns

mosaicos da África Central foram classificados como subtipo A no gene env e G no

gene gag (Carr et al., 1998). Estes recombinantes receberam a nomenclatura de

CRF02_AG (Robertson et al., 2000). Descobriu-se mais tarde que o subtipo I era na

verdade um recombinante múltiplo dos subtipos A, G e I (Gao et al., 1998). Mosaicos

intersubtipos podem ser classificados de duas formas distintas: (I) quando disseminado

na população (com a caracterização de pelo menos 3 genomas completos de indivíduos

não-relacionados epidemiologicamente e com os mesmos pontos de quebra), ele é

caracterizado como CRF (do inglês circulant recombinant form), que é considerada uma

Page 46: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

46

linhagem emergente; (II) quando encontrado em um único indivíduo, é classificado

como URF (do inglês unique recombinant form) (Robertson et al., 2000). Deste modo,

os subtipos E e I foram reclassificados como CRF01_AE e CRF06_cpx,

respectivamente. Até o presente momento, mais de 40 CRFs foram caracterizadas e

descritas na literatura.

De acordo com o sistema atual de classificação, existem nove subtipos “puros”

ou formas não-recombinantes dentro do grupo M do HIV-1 (A-D, F-H, J e K) (Figura

20) (Robertson et al., 2000). Alguns subtipos ainda podem ser divididos em sub-

subtipos, com divergência filogenética de 7% no gene pol (Figura 19). É o caso do

subtipo A (A1-A5) e do subtipo F (F1 e F2). Os subtipos “puros” B e D são na verdade

sub-subtipos de um mesmo subtipo não-reconhecido, mas razões históricas dificultam

uma nova renomeação.

Figura 20. Árvore filogenética de neighbor-joining com genomas completos de representantes

do HIV-1. Imagem extraída de Letvin, 2006.

1.7. O fenômeno da recombinação

A descoberta dos isolados recombinantes intersubtipos demonstrou a capacidade

de recombinação do HIV (Robertson et al., 1995). Hoje, sabe-se que a recombinação é

Page 47: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

47

um evento recorrente em retrovírus causado pela ação da transcriptase reversa

(Goodrich & Duesberg, 1990). A própria origem do SIVcpz ocorreu num evento de

recombinação entre as linhagens SIVgsn/SIVmus/SIVmon (Bailes et al., 2003). Na

diversidade do HIV-1, já foram detectados recombinantes entre diferentes grupos,

diferentes subtipos e sub-subtipos e até mesmo entre os mesmos subtipos (Robertson et

al., 1995; Takehisa et al., 1999).

O genoma de RNA empacotado durante o brotamento viral consiste de duas fitas

de RNA polaridade positiva, sendo que cada fita separadamente pode servir como

molde para a síntese de um genoma viral completo. Desta maneira, à primeira vista, a

presença de duas fitas de RNA genômicos na partícula viral parece ser redundante, mas

é o requisito essencial para a recombinação. A geração de isolados virais com

recombinação intersubtipos requer que dois vírus de subtipos distintos estejam

integrados em uma única célula dentro do organismo hospedeiro (Figura 21) (Galetto &

Negroni, 2005). As causas de uma dupla infecção podem ser devido à entrada de vírus

de subtipos diferentes simultaneamente por um único evento de transmissão (co-

infecção), ou seqüencialmente em múltiplos eventos de transmissão (superinfecção).

Uma mesma célula infectada por dois subtipos diferentes pode gerar três combinações

de partículas: partículas homozigotas para o duplo RNA de subtipo X, partículas

homozigotas para o subtipo Y e partículas heterozigotas para ambos os subtipos. Essa

partícula heterozigota vai iniciar um novo ciclo infeccioso, onde um genoma

recombinante pode ser gerado através de saltos alternativos da transcriptase reversa em

ambos os genomas de RNA. Entretanto, polimorfismos naturais dentro na região de

dimerização na região LTR (Figura 16) de diferentes subtipos pode afetar a correta

dimerização de RNA e diminuir a taxa de recombinação (Chin et al., 2005; Chin et al.,

2007). Por exemplo, a taxa de recombinação entre os subtipos B e C é nove vezes

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48

menor do que a taxa de recombinação intrassubtipo dos parentais (Chin et al., 2005). Já

o CRF01_AE gerou uma taxa de recombinação maior com o subtipo C (ambos com

sequência DIS 5’ GTGCAC 3’) do que com o subtipo B (5’ GCGCGC 3’) (Chin et al.,

2007).

Figura 21. Processo de geração de vírus HIV recombinantes.

Para melhor entender o processo de recombinação é necessário entender o

próprio processo de retrotranscrição viral que ocorre na fase inicial de infecção do HIV

(Figura 22). A transcriptase reversa viral é um heterodímero composto de duas

subunidades: p66 e p51 (Knipe et al., 2001). A subunidade p66 de 560 aminoácidos é

dividida em três regiões: domínio polimerase (1-322) responsável pela síntese de DNA,

domínio de ligação polimerase-RNase H, denominado conexão (323-440) e domínio

Page 49: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

49

RNase H (441-560) responsável pela degradação do RNA molde (Figura 22) (Rodgers

et al., 1995). A subunidade p51 com 440 aminoácidos tem sua origem na p66, que sofre

atividade de clivagem pela protease viral, perdendo o domínio da RNase H. O processo

de síntese da fita de DNA polaridade negativa se inicia a partir da ponta 3’OH livre do

RNAt1,2 lisil e procede até a ponta 5’ da região R do RNA genômico. Esse processo

gera uma dupla fita RNA/DNA intermediária, cujo RNA molde será degradado pela

ação da RNAse H, à medida que deoxinucleotídeos são incorporados na fita nascente de

DNA. A pequena fita de DNA recém-sintetizada dará um salto para a outra extremidade

3’ do RNA genômico. Esse salto é devido à homologia entre as duas regiões R

localizadas nas extremidades 3’ e 5’ da fita molde. A síntese da fita negativa de DNA

continua até a região PBS. Nesse processo todo o RNA genômico molde é clivado com

exceção da região PPT (do inglês polypurine tract), que é resistente à ação da RNAse

H. Durante a síntese da fita negativa de DNA, a transcriptase reversa pode alternar a fita

de RNA genômico utilizado como molde (Galetto & Negroni, 2005). Essa troca de

molde ocorre cerca de três vezes em média a cada ciclo replicativo (Zhuang et al.,

2002). Essa troca de molde pode ocorrer por diversos motivos, não excludentes: (I)

quebras no RNA genômico viral (II) sítios de pausa de síntese da fita de DNA; (III)

estruturas secundárias no RNA molde (Galetto & Negroni, 2005). A seguir, a

extremidade livre 3’OH da região PPT não digerida servirá como iniciador para a

síntese da fita positiva de DNA. Por fim, ocorrerá o segundo salto quando este

complexo irá se circularizar graças à complementaridade das regiões PBS. Assim, as

fitas de cDNA integrativo positiva e negativa são completadas, utilizando ambas como

molde (Knipe, 2001). Em vírus heterozigotos, essas trocas de fita RNA molde acarretam

na produção de uma fita dupla de DNA integrativo recombinante (Figura 21). A partir

desse evento, se este recombinante se irradiar na população, será caracterizado como

Page 50: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

50

uma nova CRF, ou se ficar confinado a um único indivíduo, será caracterizado como

uma URF (Robertson et al., 2000).

Figura 22. Esquema representando o evento de retrotranscrição. Extraído de Coffin et al.

(1997).

1.8. O tratamento antirretroviral e resistência a drogas

Historicamente, em março de 1987, foi aprovada para uso clínico a primeira

droga anti-HIV conhecida como AZT (zidovudina). Desde então, nos últimos vinte e

três anos 32 drogas antirretrovirais ou combinações destas foram aprovadas para uso

clínico pelo FDA (do inglês Food and Drug Administration) (Tabela 2). As drogas são

divididas em seis classes distintas de acordo com sua atuação direta na inibição do ciclo

replicativo do HIV (Figura 23). Atualmente, o tratamento indicado é uma combinação

Page 51: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

51

de drogas, conhecido como tratamento antirretroviral altamente ativo (HAART) ou

coquetel anti-HIV, o qual consiste no uso de pelo menos três diferentes drogas, dois

INTRs (Inibidor Nucleosídico da Transcriptase Reversa) e uma terceira, que pode ser

um INNTR (Inibidor Não-Nucleosídico da Transcriptase Reversa) ou um IP (Inibidor

de Protease). Devido aos altos custos, as três classes mais recentes (IF, AC e II) são

usadas preferencialmente na terapia de resgate de pacientes em falha terapêutica com

múltiplas mutações de resistência para as classes previamente utilizadas (Pomerantz &

Horn, 2003).

A completa erradicação do vírus do organismo hospedeiro ainda é um cenário

distante, mas o atual tratamento permite uma melhora na qualidade de vida para

pacientes com HIV/aids, inibindo a replicação viral, promovendo a recuperação do

sistema imunológico e assim atrasando ou evitando a progressão para aids (Pomerantz

& Horn, 2003). Por outro lado, existem vários fatores que dificultam a eficácia

terapêutica nos pacientes, tais como diversos efeitos colaterais, penetrância limite das

drogas em determinados reservatórios de replicação viral, farmacocinética individual,

aderência ao tratamento, co-infecções com outros agentes patogênicos e a emergência

de isolados virais resistentes às drogas.

O uso da HAART pode efetivamente suprimir a carga viral por muitos anos

(Gulick et al., 2003; Bussman et al., 2008). Isto é uma clara vantagem em comparação

ao uso de monoterapia de AZT no começo histórico do tratamento, onde a maioria dos

pacientes apresentava isolados virais resistentes à droga com poucos meses de terapia

continuada (Larder et al., 1989; Volberding et al., 1995), ou com a dupla terapia com

INTR, onde dois anos de tratamento resultavam no ressurgimento da carga viral

(Fitzgibbon et al., 1993).

Page 52: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

52

Tabela 3. Resumo das drogas antirretrovirais disponíveis para uso clínico.

Classe Atividade Droga - Ano

Inibidores

Nucleosídicos /

Nucleotídicos da

Transcriptase

Reversa (INTR)

INTR são miméticos de

nucleotídeos /

nucleosídeos e são

incorporados na cadeia

nascente de DNA,

inibindo a atividade da

transcriptase reversa na

fase inicial do ciclo

Zidovudina (AZT) – 1987

Didanosina (ddI) – 1991

Zalcitabina (ddC)* – 1992

Estavudina (d4T) – 1994

Lamivudina (3TC) – 1995

Abacavir (ABC) – 1998

Tenofovir (TDF) – 2001

Emtribicina (FTC) – 2003

Inibidores de

Protease (IP)

IP são peptídeos-

miméticos que se ligam

covalentementeno sítio

ativo da protease viral,

impedindo a maturação

viral na etapa final do

ciclo

Saquinavir (SQV) – 1995

Ritonavir (RTV) – 1996

Indinavir (IDV) – 1996

Nelfinavir (NFV) – 1997

Amprenavir (APV) – 1999

Lopinavir (LPV/r) – 2000

Atazanavir (ATV) – 2003

Fosamprenavir (fAPV) – 2003

Tipranavir (TPV) – 2005

Darunavir (DRV) – 2006

Inibidores Não-

Nucleosídicos da

Transcriptase

Reversa (INNTR)

INNTR foram projetados

para se ligarem ao bolsão

hidrofóbico da TR,

modificando a estrutura da

enzima e desativando o

sítio ativo no domínio da

polimerase

Nevirapina (NVP) – 1996

Delavirdina (DLV)* – 1997

Efavirenz (EFV) – 1998

Etravirina (ETR) – 2008

Inibidor de Fusão

(IF)

IF são pequenos peptídeos

que se ligam ao domínio

hidrofóbico da gp41,

evitando a fusão das

membranas viral e celular

Enfurvirtida (T-20) – 2003

Antagonista de

CCR5 (AC)

AC são pequenas

moléculas que se inserem

numa cavidade de CCR5,

modificando sua estrutura

e bloqueando sua

interação com gp120

Maraviroc (MVC) – 2007

Inibidores de

Integrase (II)

II se ligam à integrase

viral e bloqueiam a

integração do DNAc no

genoma da célula

hospedeira

Raltegravir (RAL) – 2007

* Drogas não mais utilizadas na terapia antirretroviral.

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53

Figura 23. Atuação das classes de inibidores no ciclo de vida do HIV. Imagem traduzida e

modificada de Simon & Ho, 2003.

Um fator chave para o aparecimento de isolados virais resistentes é a TR viral.

Tal enzima não apresenta capacidade de correção exonucleásica característica das

polimerases celulares, facilitando a incorporação errônea de nucleotídeos durante a

síntese de DNAc, que persiste na fita nascente e é incorporada ao genoma da célula

hospedeira, produzindo desta forma uma nova variante. Esta inabilidade de reparo da

TR viral confere uma alta taxa mutacional ao vírus (aproximadamente 5-10

nucleotídeos incorporados erroneamente por genoma por ciclo replicativo) (Preston et

al., 1988). Outra importante característica do HIV é sua alta produtividade viral, com

geração aproximada de 1 bilhão de novas partículas virais por dia em um indivíduo

infectado (Perelson et al., 1996). Esses dois fatores, somados à capacidade de

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54

recombinação, são responsáveis pela grande plasticidade viral, acarretando na presença

de quasiespécies dentro do hospedeiro, no escape do sistema imunológico e na

emergência de cepas resistentes ao tratamento sob pressão seletiva das drogas (Figura

24) (Rambaut et al., 2004).

Mutações de resistência a drogas (MRD) têm sido descritas para todas as drogas

atualmente liberadas para uso clínico (Johnson et al., 2009). No domínio polimerase da

TR, até o momento 15 posições foram relacionadas com perda de sensibilidade a INTR

e 14 posições para INNTR. Na região da protease, 38 posições interferem na

susceptibilidade a IP. Sete posições na gp41 estão associadas à resistência a IF,

enquanto três posições foram relacionadas com falha terapêutica ao II. Ainda não foram

estabelecidas as mutações de resistência ao AC, embora seu uso tenha selecionado

cepas virais com tropismo a CXCR4.

Figura 24. Quasiespécies viral no organismo hospedeiro e seleção de variantes resistentes ao

longo do tratamento. Imagem extraída e traduzida de Geretti, 2006.

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Dois tipos de MRD são reconhecidos. A mutação cuja presença sozinha causa

grande perda de sensibilidade viral a uma ou mais drogas é considerada como mutação

majoritária (Johnson et al., 2009). Em alguns casos uma única mutação pode levar a

uma resistência cruzada para todas (ou quase todas) as drogas de uma mesma classe.

Este é o caso das mutações L100I, K101P e Y181C na TR, que conferem resistência a

todos os INNTRs, e a mutação I84V na protease, que resulta na perda de atividade de

cinco dos oito IPs disponíveis. Em geral, tais mutações estão localizadas próximas aos

sítios de interação entre o alvo viral e a droga. Enzimas virais com MRDs majoritárias

possuem uma menor capacidade replicativa do que suas contrapartes originais

(Martinez-Picado et al., 1994; Miller et al., 1998; Iglesias-Ussel et al., 2002; White et

al., 2002). A perda da capacidade replicativa da enzima mutada é parcialmente ou

totalmente recuperada com a aquisição de MRD acessórias ou compensatórias

(Martinez-Picado et al., 1994; Nijhuis et al., 1999; Nakahara et al., 2009). É importante

destacar que, em alguns casos, a aquisição de duas ou mais MRDs acessórias implica na

perda de sensibilidade a drogas (Johnson et al., 2009). Em adição, algumas DRMs

consideradas majoritárias para uma ou mais drogas podem agir como compensatórias

para outras, como é o caso da mutação L90M na protease, considerada majoritária para

NFV e SQV e compensatória para todos outros IPs, com exceção de DRV.

1.9. Epidemiologia global do HIV-1 grupo M

A distribuição do HIV-1 é heterogênea, com prevalência regional de subtipos e

CRFs específica (Figura 25). Em 2004, um único subtipo era responsável por cerca de

50% das infecções globais, o subtipo C (Hemelaar et al., 2006). Este subtipo é

dominante no sul da África sub-saariana (onde residem dois terços das pessoas

infectadas pelo HIV), no leste da África, na superpopulosa Índia e em países vizinhos.

O subtipo A correspondia a 12% das infecções mundiais, sendo prevalente na Europa

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56

Oriental, Ásia Central, além de países da África Central e Oriental. Em todos os casos, o

sub-subtipo A1 é o mais prevalente, enquanto os sub-subtipos A2 e A3 são encontrados

com baixa frequência na África (Hamel et al., 2007; Ndembi et al., 2008). O subtipo B

é a variante mais disseminada, sendo encontrado em quase todos os países. Embora

responsável por 10% das infecções em 2004, esta forma é predominante nos países

ricos, como Estados Unidos, Europa Ocidental, Japão e Austrália. Os demais subtipos

restantes (D, F, G, H, J e K) representavam juntos somente 10% das infecções em 2004

(Hemelaar et al., 2006). Algumas CRFs têm grande impacto na epidemiologia de

determinadas regiões, com por exemplo a dominância de CRF01_AE no sudeste

asiático e a prevalência de CRF02_AG na África ocidental. CRF06_cpx é a segunda

forma mais dominante no oeste africano.

Figura 25. Prevalência de subtipos ao redor do mundo.

A epidemiologia molecular do HIV-1 é dinâmica ao longo do tempo. Por

exemplo, no Brasil, o subtipo C teve sua introdução datada na década de 80 (Salemi et

al., 2005; Santos et al., 2007; Bello et al., 2008), e recentemente tem sido demonstrado

que este subtipo representa 50% das novas infecções no Rio Grande do Sul e 5-30% nos

estados vizinhos (Soares et al., 2005; Brígido et al., 2007; Locateli et al., 2007; Santos

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et al., 2007). Enquanto este subtipo está se espalhando pelo Brasil, ele sobrepujou

outros subtipos na África sub-saariana até a quase extinção destes últimos, tais como os

subtipos B e D, que eram comum na região na década de 80 (Williamson et al., 1995;

van Harmelen et al., 1997).

1.10. Impacto dos antirretrovirais nos diferentes subtipos do HIV-1

Uma importante questão vem sendo discutida nos últimos anos com respeito ao

impacto das drogas antirretrovirais nos diferentes subtipos. Esta questão é baseada no

fato de que a grande maioria dos estudos feitos com design de drogas anti-HIV,

aquisição de MRDs, genotipagem para avaliação de resistência e o impacto fenotípico

de MRD na HAART têm sido feitos quase que exclusivamente para o subtipo B do

HIV-1. A relevância dessa discussão se deve a dois fatores. O primeiro é a disseminação

do tratamento antirretroviral em países africanos, onde mais de dois terços das pessoas

convivendo com HIV/aids residem e onde a epidemiologia do HIV é largamente

dominada por subtipos não-B (Figura 25). A segunda razão é a disseminação de

subtipos não-B em regiões desenvolvidas, predominadas pelo subtipo B. Em alguns

países da Europa ocidental, a proporção de subtipos não-B vêm aumentando ao longo

do tempo. Em Portugal, por exemplo, o subtipo B foi responsável por 42% das novas

infecções em 2003, enquanto o subtipo G respondeu por 29% e os outros subtipos (C e

F), juntos com formas recombinantes (CRF02_AG e URFs), responderam por outros

29% (Palma et al., 2007). No Reino Unido, o subtipo B foi responsável por 52% das

infecções, o subtipo C por 21% e o subtipo A por 9%, enquanto os demais subtipos (D,

F, G, H e J) e formas recombinantes foram responsáveis por 18% das infecções em

2000 (Tatt et al., 2004). Neste mesmo estudo foi demonstrado que o subtipo C foi

responsável por 35% das infecções em pacientes heterossexuais, superando os subtipos

B (25%) e A (15%). Na França, cerca de um quarto das novas infecções foram

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58

atribuídas aos subtipos não-B e formas recombinantes, especialmente CRF02_AG, em

2001-2002 (Descamps et al., 2005). Por último, na Grécia, o subtipo A (42%) superou o

subtipo B (33%) nas novas infecções locais (Paraskevis et al., 2007).

Subtipos não-B representam um desafio para a HAART, uma vez que existem

ainda muito poucos estudos na literatura acerca da eficiência e durabilidade do

tratamento no contexto de infecções por tais subtipos. Os diferentes grupos do HIV-1,

bem como os subtipos e CRFs, comportam em seus genomas assinaturas genéticias

características e polimorfismos que alteram a estrutura das proteínas viriais, os alvos das

drogas antirretrovirais, impedindo assim a correta ligação dos fármacos e a eficácia do

tratamento a médio e longo prazos. O HIV-2, por exemplo, é menos susceptível a

alguns IPs, tais como APV, RTV e IDV (Witvrouw et al., 2004; Ntemgwa et al., 2009).

O AZT também parece ser menos efetivo neste tipo do HIV (Reid et al., 2004;

Ntemgwa et al., 2009), enquanto os INNTRs parecem ser igualmente inócuos (Hizi et

al., 1993). O mesmo foi observado para isolados virais pertencentes ao grupo O do

HIV-1 que apresentavam naturalmente uma cisteína no códon 181 da TR (181C),

considerada uma MRD majoritária para INNTRs (Rambaut et al., 2004). A mutação

compensatória de resistência a INNTR 98G é um polimorfismo natural deste grupo

(Descamps et al., 1997).

Vários subtipos não-B apresentam assinaturas genéticas e polimorfismos em

suas proteases que são considerados como MRDs compensatórias no subtipo B (Tabela

3). Tais diferenças têm gerado discussões do quão naturalmente os subtipos não-B são

menos sensíveis aos IPs, o que poderia comprometer o uso de HAART contendo esta

classe de inibidores (Pieniazek et al., 2000; Vergne et al., 2000; Fonjungo et al., 2002;

Holguínet al., 2002; Kantor & Katzenstein, 2003). A aquisição de várias MRDs

compensatórias podem levar à falha terapêutica aos IPs (Johnson et al., 2009) e, desta

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59

maneira, infecções por subtipos não-B poderiam falhar mais rapidamente do que

aquelas promovidas pelo subtipo B. É importante enfatizar que nenhuma MRD

majoritária é encontrada naturalmente em subtipos do grupo M, e que tais questões

estão concentradas exclusivamente para as DRMs compensatórias.

Em anos recentes têm se demonstrado que os inibidores de protease e da

transcriptase reversa são altamente eficazes na inibição da carga viral do HIV de

pacientes virgens de tratamento infectados por subtipos não-B (Palmer et al., 2001;

Holguín et al., 2004; Abecasis et al., 2006; Agwale et al., 2006; Vergne et al., 2006).

Até o momento, não há nenhuma evidência de que a presença de assinaturas e

polimorfismos destes subtipos possam causar resistência natural aos antirretrovirais.

Entretanto, trabalhos recentes têm mostrado que cerca de 10% (04/42) dos isolados de

subtipo G apresentaram resistência natural a pelo menos um IP, sem nenhuma mutação

de resistência conhecida presente no genoma (Holguin et al., 2004; Agwale et al.,

2006).

Tabela 4. Assinaturas genéticas e polimorfismos de subtipos não-B do HIV-1

associados com resistência a IPs.

Mutações

associadas à

resistência

Droga

% no subtipo

B virgem de

tratamento

Assinaturas Polimorfismos

I13V TPV 13% 90-98% nos subtipos A,

G e CRF02_AG

4-78% nos demais

subtipos não-B

K20I ATV 2% 93-98% no subtipo G e

CRF02_AG

1-3,5% nos subtipos

A, F e CRF01_AE

M36I ATV, IDV,

NFV e TPV 13%

81-99% em vários

subtipos não-B ___

H69K TPV 2% 96-97% nos subtipos A,

C, G, CRF01 e CRF02 2% no subtipo F

V82I ATV 2% 87% no subtipo G 1-6% nos demais

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60

subtipos não-B

I93L ATV 33% 94% no subtipo C 5-40% em vários

subtipos não-B

1.11. Seleção diferencial de resistência em subtipos não-B

Com a disseminação da HAART em países onde subtipos não-B são prevalentes,

estudos de aquisição de MRDs têm surgido em anos recentes. Isolados virais desses

subtipos oriundos de pacientes em falha terapêutica contêm a maioria das MRDs

conhecidas aos inibidores de protease e TR para o subtipo B (Cane et al., 2001;

Sirivichayakul et al., 2003; Hsu et al., 2005; Kantor et al., 2005). Por outro lado, a

proporção de determinadas MRDs podem ser diferentes dependendo do subtipo. Por

exemplo, a mutação D30N é comumente encontrada em isolados de subtipo B sob

tratamento com NFV, mas ela é raramente vista em outros subtipos (Ariyoshi et al.,

2003; Grossman et al., 2004A; Kantor et al., 2005). Já a incomum MRD majoritária

K65R, selecionada em TR sob tratamento com os INTRs 3TC, ABC, FTC, TDF e ddI, é

mais prevalente no subtipo C do que nos subtipos A e B (Gupta et al., 2005; Turner et

al., 2009). Um estudo conduzido por nosso grupo demonstrou que clones de subtipo B

com D30N ou L90M têm uma perda marginal de capacidade replicativa (90% em

relação ao tipo selvagem). Por outro lado, o impacto foi mais severo no subtipo C, no

qual a L90M resultou numa perda de 20% na capacidade replicativa, enquanto o clone

com D30N não foi capaz de se replicar em cultura de células (Gonzalez et al., 2004).

Com respeito aos INTRs, a frequência de mutações relacionadas à resistência

aos analógos de timina também são diferentes entre subtipos. Existem duas vias

mutacionais de resistência para os análogos de timina: TAM-1 (do inglês thymidine

analogue mutation), que inclui as mutações M41L, L210W e T215Y, e TAM-2, que

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61

inclui as mutações D67N, K70R, T215F e K219Q/E (Johnson et al., 2009). No subtipo

B, mutações relacionadas à TAM-1 foram mais frequentes do que àquelas de TAM-2

(Kantor et al., 2005). Este estudo também mostrou que a proporção de mutações TAMs,

independente da via mutacional, foi maior no subtipo B do que nos demais subtipos.

Um estudo com pacientes infectados pelo subtipo C sob HAART contendo AZT/ddI

mostrou uma seleção preferencial de um padrão TAM misto contendo D67N, K70R e

T215Y (Novitsky et al., 2007). Outras DRMs também estavam presentes em uma maior

proporção no subtipo B do que nos outros subtipos do grupo M do HIV-1,

principalmente MRDs relacionadas a IPs e INTRs (Kantor et al., 2005). Uma

explicação para esta diferença poderia ser a exposição prévia de pacientes infectados

pelo subtipo B à mono e dupla terapia, disponíveis no começo da primeira década da

pandemia em países onde subtipo B predomina. No Brasil, os subtipos C e F1 parecem

optar preferencialmente por TAM-2 (Munerato et al., 2010). Como a HAART é mais

recente em países em desenvolvimento, subtipos não-B foram menos expostos a essas

estratégias terapêuticas iniciais e, deste modo, adquirem MRDs mais lentamente.

Entretanto, um estudo que avaliou a capacidade replicativa de cepas virais contendo

mutações TAM demonstrou que o padrão TAM misto é a via preferencial do subtipo C,

enquanto TAM-1 é melhor adaptada ao subtipo B (Armstrong et al., 2009).

Diversos fatores podem influenciar as diferentes proporções de MRDs em

subtipos, dentre eles: fitness viral na presença das mutacões, barreira genética, cinética

de aparecimento de MRDs ao longo do tratamento e mutações subtipo-especificas

(MSEs). Nosso grupo demonstrou recentemente que pacientes infectados pelo subtipo C

sob tratamento antirretroviral acumulam resistência em menor proporção do que aqueles

infectados pelo subtipo B (Soares et al., 2007). Depois de cinco anos de tratamento

HAART contendo INTRs, 45% dos isolados virais de subtipo B apresentavam pelo

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62

menos uma MRD majoritária para aquela classe de drogas, enquanto somente 19% dos

isolados de subtipo C eram resistentes no mesmo período de exposição. Para IPs, depois

do mesmo tempo de exposição, 36% dos isolados de subtipo B apresentavam ao menos

uma MRD majoritária versus somente 6% dos isolados de subtipo C. Com respeito à

resistência a INNTRs, ambos os subtipos apresentaram uma cinética de aquisição de

MRDs similar.

O comportamento temporal de outros subtipos para a aquisição de resistência

ainda é desconhecido, bem como a explicação para este fenômeno. Duas podem ser as

causas prováveis. Talvez a presença de determinados polimorfismos possa modular a

susceptibilidade viral ao tratamento, atrasando ou acelerando desde modo o surgimento

das MRDs. Alternativamente (mas não exclusivamente), uma mesma MRD pode gerar

diferentes fenótipos de resistência em subtipos distintos, levando à aquisiçâo de um

número diferente de MRDs para reproduzir o mesmo nível de perda de susceptibilidade.

No presente estudo, a cinética de aquisição de MRDs ao longo do tratamento foi

caracterizada para os principais subtipos não-B. Analisamos também as duas possíveis

causas acima descritas, que teoricamente podem explicar a diferença fenotípica face às

drogas nos distintos subtipos virais.

Page 63: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

63

2. Objetivo

Determinar o comportamento dos principais subtipos e CRFs do HIV-1 na

aquisição de resistência a drogas antirretrovirias ao longo do tratamento, analisando as

variações genéticas associadas à susceptibilidade viral àquelas drogas.

2.1. Objetivos secundários

Determinar a cinética de aparecimento de mutações de resistência ao longo do

tratamento nos subtipos A, B, C, F e G e nas CRFs CRF01_AE e CRF02_AG;

Caracterizar a proporção de hipersusceptibilidade às drogas antirretrovirais a

partir de isolados virais de diferentes subtipos do HIV-1 provenientes de

pacientes virgens de tratamento;

Mapear os possíveis polimorfismos ligados à sensibilidade viral às drogas;

Determinar o papel dos polimorfismos encontrados na susceptibilidade a drogas

em um clone infectivo do HIV-1;

Determinar o papel desses polimorfismos na capacidade replicativa viral em

competições par-a-par;

Determinar o papel fenotípico de padrões de resistência similares em subtipo B

e um subtipo não-B.

Page 64: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

64

3. Material e Métodos

3.1. Obtenção de sequências de isolados virais de pacientes em falha virológica

infectados pelos subtipos B e F1

Sequências de protease viral foram obtidas a partir de pacientes brasileiros

infectados pelos subtipos B e F1 do HIV-1 sob regime de tratamento com IP, em falha

virológica (carga viral detectável depois de no minímo três meses de tratamento), para

os quais se tinha disponível o histórico completo de tratamento. Desta maneira, foram

obtidas sequências de 165 pacientes (141 adultos e 24 crianças) infectados pelo sub-

subtipo F1 e 189 pacientes (99 adultos e 90 crianças) infectados pelo subtipo B. A

classificação de subtipos se baseou apenas na região da protease e as sequências foram

obtidas, na sua maioria, de trabalhos publicados anteriormente pelo nosso grupo e por

outros (Caride et al., 2001; Brindeiro et al., 2002; Soares et al., 2003; Machado et al.,

2004; Thomson et al., 2004; Rodrigues et al., 2005; Soares et al., 2005; Soares et al.,

2007; Santos et al., 2007). Algumas sequências novas foram geradas durante o trabalho

a partir de pacientes em falha terapêutica da RENAGENO processadas no Laboratório

de Virologia Molecular Animal da UFRJ.

3.2. Obtenção de sequências de isolados virais de pacientes em falha virológica

infectados com os subtipos B e G

Históricos de tratamento de pacientes HIV/Aids em falha virológica infectados

com subtipo B ou G foram obtidos do Hospital de Egaz Muniz, em Lisboa – Portugal.

Testes de genotipagem nesses pacientes foram conduzidos de acordo com a orientação

do Ministério da Saúde Português. Este foi um estudo retrospectivo com resultados de

testes de rotina anônimos, e assim não foi necessário aprovação no conselho de ética

nem de assinatura de um termo de consentimento pelos pacientes. Neste caso, os

Page 65: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

65

pacientes foram definidos como em falha terapêutica quando tinham dois testes

consecutivos de carga viral detectável (acima de 400 cópias de RNA viral/mL de

plasma). A região viral da protease (99 aminoácidos) e a região polimerásica da TR

(300 primeiros códons) foram amplificados por PCR aninhado em duas etapas,

purificados, sequenciados e genotipados com o uso do kit ViroSeq HIV-1 Genotyping

System (Celera Diagnostics, EUA), de acordo com as especificações do fabricante.

Muitos inibidores de protease atualmente são utilizados em conjunto com o IP RTV (em

forma de “boosted”), o que poderia gerar confusão na hora de atribuir o surgimento de

uma determinada MRD ao IP correto. Para evitar istso, somente isolados virais de

pacientes utilizando um único IP foram selecionados para este estudo. Deste modo,

foram selecionados 125 isolados de subtipo B provenienetes de pacientes que somente

utilizaram NFV durante o primeiro esquema de HAART, e 176 que utilizaram somente

IDV. Para o subtipo G foram obtidos 90 isolados de pacientes que utilizaram somente

NFV e 94 que utilizaram somente IDV no primeiro esquema de HAART.

3.3. Obtenção de sequências virais de diferentes subtipos do HIV-1 oriundos de

falha virológica de um banco de dados global

Sequências da protease e TR de isolados virais provenientes de pacientes com

histórico completo de tratamento e infectados pelos subtipos do grupo M do HIV-1 A,

B, C, D, F e G, além das formas recombinantes CRF01_AE e CRF02_AG, foram

coletadas do Stanford HIV Drug Resistance Database (Shafer et al., 2000). As drogas

avaliadas foram NFV (366 isolados de HIV-1), IDV/RTV (320 isolados), AZT/d4T

(767 isolados), 3TC (556 isolados) e EFV/NVP (448 isolados).

Page 66: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

66

3.4. Cinética de aparecimento de mutações de resistência ao longo do tempo de

tratamento

As sequências dos três datasets foram analisadas separadamente. Os isolados

foram agrupados por subtipos, droga antirretroviral utilizada e tempo de exposição à

droga (em períodos anuais). Nesta análise foram utilizados apenas isolados virais de

pacientes com uso exclusivo de HAART, excluindo os pacientes que fizeram uso prévio

de mono e/ou dupla terapia. O acúmulo temporal de mutações levou em consideração

apenas as MRDs majoritárias para a droga-alvo analisada de acordo com o consenso de

resistência IAS (Johnson et al., 2009), conforme listado na tabela abaixo.

Tabela 5. Sumário das drogas analizadas neste estudo e suas respectivas mutações

majoritárias de resistência.

Droga (classe) Mutações de resistência majoritária

NFV (IP) D30N, N88S, L90M

IDV (IP) M46I/L, I84V, V82A/F/T/S

SQV (IP) G48V, L90M

AZT/d4T (INTR) M41L, D67N, K70R, L210W, T215F/Y, K219Q/E

3TC (INTR) K65R, M184I/V

NVP/EFV

(INNTR)

L100I, K103N, V106A/M, V108I, Y181C/Y, Y188C/H/L,

G190A/S, P225H

Isolados virais foram considerados resistentes quando apresentavam pelo menos

uma MRD majoritária. A proporção de isolados virais de cada subtipo não-B foi

comparada com o subtipo B no mesmo período de utilização da droga analisada

utilizando teste estatístico bi-caudal de Fisher (para proporção de isolados com menos

de 100 isolados) ou qui-quadrado (para proporção de isolados com mais de 100

isolados). Valores de p menores ou iguais a 0,05 foram considerados significativos.

Page 67: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

67

3.5. Fenotipagem de isolados de subtipos do grupo M do HIV-1

Dezenove isolados virais de subtipo C brasileiro oriundos de pacientes virgens

de tratamento tiveram sua sensibilidade a drogas antirretrovirais medida utilizando a

metodologia AntivirogramTM

(Virco, Bélgica). Esta é uma metodologia recombinante

que integra um fragmento de DNA amplificado por PCR da região inteira da protease

(99 códons) e da região polimerásica da TR (400 primeiros códons) do isolado viral a

ser analisado dentro de um clone proviral de subtipo B ∆PR-TR400 (Hertogs et al.,

1998). As drogas utilizadas nos ensaios fenotípicos foram: APV, IDV, NFV, LPV,

RTV, SQV e TPV da classe IP; 3TC, ABC, AZT, d4T, ddI, FTC e TDF da classe INTR;

EFV e NVP da classe INNTR. O tipo selvagem de subtipo B (IIIb) foi usado como

controle. O resultado fenotípico foi expresso em valor de nível de resistência (NR), que

é a razão da concentração média de droga anti-HIV necessária para inibir 50% dos vírus

(IC50) para um clone recombinante de um vírus derivado de um paciente pelo valor

médio de IC50 para o controle IIIb.

Fenótipos de isolados virais oriundos de pacientes virgens de tratamento

infectados com subtipos B e não-B foram obtidos de trabalhos recentemente publicados

que tenham usado a metodologia AntivirogramTM

(Virco, Bélgica) (Vergne et al., 2000;

Dumans et al., 2002; Vergne et al., 2003; Abecasis et al., 2006; Vergne et al., 2006;

Vidal et al., 2006). Outros métodos de fenotipagem foram descartados em função da

diferença de metodologia. Desta forma, foram obtidos dados de 165 isolados virais de

subtipo B (72), subtipo C (04), sub-subtipo F1 (26), subtipo G (29) e CRF02_AG (34).

3.6. Proporção de hipersusceptibilidade e mapeamento polimórfico

A hipersusceptibilidade (HS) foi definida quando o nível de resistência de

determinado isolado viral foi pelo menos 2,5 vezes mais sensível a determinada droga

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68

do que o controle IIIb (NR ≤ 0,4). A proporção de HS foi determinada para cada droga e

para cada subtipo, e as diferenças entre subtipos B e não-B foram testadas pelo método

de qui-quadrado. Valores de p ≤ 0,05 foram considerados significativamente diferentes.

Uma vez identificada a proporção de HS para drogas individuais, cada subtipo e

forma circulante foi dividida em dois grupos: isolados HS (NR ≤ 0,4) e isolados não-HS

(NR > 0,4). Foram incluídas nas análises isolados virais oriundos de pacientes em

tratamento, mas sem nenhuma MRD conhecida no genoma, que possuíam testes de

fenotipagem para as drogas antirretrovirais. As sequências nucleotídicas foram

alinhadas e traduzidas no programa BioEdit v.7.0 (Tippmann, 2004). Diferenças na

frequência polimórfica entre os dois grupos foi medida e comparada estatisticamente

por teste de Fisher bi-caudal e novamente apenas valores de p ≤ 0,05 foram

considerados significativos.

3.7. Mutagênese sítio-dirigida

O clone molecular infectivo de CRF02_AG pBD6-15 (Tebit et al., 2003), de

tropismo CXCR4, foi selecionado para testar fenotipicamente polimorfismos

relacionados a HS caracterizados para esta forma recombinante neste estudo. Desta

forma, as mutações G16E, G17E, I64M, K70R e I72V foram inseridas na região da

protease do pBD6-15 por mutagênese sítio-dirigida utilizando o QuickChange® II XL

Site-Directed Mutagenesis Kit (Stratagene, EUA), com os iniciadores listados na tabela

abaixo.

A reação de mutagênese foi feita utilizando cada par de iniciadores a 10 pmol/µl,

5µl 10x reaction buffer, 1µl dNTP mix, 3µl de Quick solution (tampão provido com a

kit), 10ng de DNA dupla-fita molde e 2,5U de polimerase PfuUltra em uma reação de

50µl. A ciclagem utilizada foi: um pré-ciclo de 95ºC por 1’ para ativação da enzima; 18

Page 69: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

69

ciclos de 95ºC por 50” para desnaturação do molde, 60ºC por 50” para anelamento dos

iniciadores e 68ºC por 14’ para a síntese de novas fitas de DNA; uma extensão final de

68ºC por 7’ e a permanência das amostras por 10ºC por tempo indeterminado. A reação

de mutagênese sítio-dirigida foi conduzida em termociclador GeneAmp® PCR system

9700 (Applied Biosystems, EUA).

Tabela 6. Primers desenhados para a mutagênese sítio-dirigida.

Mutação Iniciador Sequência 5’3’

G16E Senso 5’-cttagttacagtaaaattaGAGggacagctgatagaagcc-3’

Anti-senso 5’-ggcttctatcagctgtccCTCtaattttactgtaactaag-3’

G17E Senso 5’-cttagttacagtaaaattagggGAAcagctgatagaagcc-3’

Antisenso 5’-ggcttctatcagctgTTCccctaattttactgtaactaag-3’

I64M Senso 5’-gacaatatgatcagatacttATGgaaatttgtggaaaaaaggc-3’

Antisenso 5’-gccttttttccacaaatttcCATaagtatctgatcatattgtc-3’

K70R Senso 5’-cttatagaaatttgtggaaaaAGGgctataggtacagtgttagtagg-3’

Antisenso 5’-cctactaacactgtacctatagcCCTttttccacaaatttctataag-3’

I72V Senso 5’-gaaatttgtggaaaaaaggctGTAggtacagtgttagtagg-3’

Antisenso 5’-cctactaacactgtaccTACagccttttttccacaaatttc-3’

Após o término da reação foi adicionado 1µl de enzima de restrição DpnI

[10U/µl] e a reação foi incubada em termociclador GeneAmp® PCR system 9700 a

37ºC por 1 hora. Terminada a digestão, 2µl de cada reação foram utilizados na

transformação química nas células XL10-Gold Ultracompentent providas com o kit

(Stratagene, EUA), conforme instruções do fabricante. As células transformadas foram

plaqueadas em placas de Petri com LB Ágar e antibiótico kanamicina, e armazenadas

em sala climatizada a 37ºC por 16 horas. Duas placas foram plaqueadas por reação de

Page 70: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

70

mutagênese. Após a verificação dos clones mutantes, todas as placas foram

armazenadas a 4ºC.

Foram coletadas individualmente seis colônias de cada placa com um palito de

dente previamente esterilizado para uma placa réplica de LB Ágar com ampicilina, que

após o procedimento era armazenada a 37ºC por mais 16 horas. A seguir, o palito era

inserido em um tubo BD FalconTM

de 14mL (BD Biosciences, Canadá) contendo 2mL

de LB com ampicilina, e incubado a 37ºC a 225 rpm por 16 horas. No dia seguinte, o

plasmídeo com o clone infectivo pBD6-15 mutagenenizado era extraído das células

bacterianas utilizando o kit QIAprep Spin Miniprep (QIAGEN, EUA), seguindo as

recomendações do fabricante, e um volume final de 50µl era obtido.

Para confirmar a presença do genoma completo do CRF02_AG nos plasmídeos

mutagenizados, uma reação de digestão era feita na seguinte proporção por amostra,

totalizando 20µl de volume: 5µl de material genético; 2µl de tampão no. 3 10x

(Fermentas, Canadá); 2µl BSA 1x; 0,25µl MluI [10U/µl] (Fermentas, Canadá); 0,25µl

NotI [10U/µl] (Fermentas, Canadá); e 10,5µl de água ultrapura. A reação era incubada a

37ºC por 16 horas, e a análise do sucesso desta reação era feita através da observação de

fluorescência em gel de agarose 0,8% (p/v) da banda do tamanho esperado com a

utilização de brometo de etídio (EtBr) sob luz ultravioleta (UV). Para tal verificação, se

faz necessária uma corrida de eletroforese em gel de agarose de uma alíquota de 4l da

reação homogeneizada com 2 l de tampão de amostras 6X de azul de bromofenol a

0,25% e glicerol a 20% aplicados em um poço do gel em tampão TBE (Invitrogen,

EUA). Aplicou-se também ao gel um marcador de peso molecular 1kb DNA ladder

(Invitrogen, EUA) para estimar o tamanho das bandas geradas. Após a corrida o gel era

imerso em tampão com EtBr por 15 min, e então observado sob luz UV. Os fragmentos

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71

esperados eram uma banda de DNA de aproxidamente 9,7kb (genoma completo do

CRF02_AG) e uma outra de 3kb (vetor).

3.8. Sequenciamento dos plasmídeos pBD6-15 mutagenizados

Das amostras que apresentaram as duas bandas de tamanho correto, 2µl de

material eram retirados para uma reação de PCR de única etapa com 50µl de volume

total, com os seguintes reagentes: 5µl PCR rxn Buffer 10x; 1,5µl MgCl2 [50mM]; 0,4µl

dNTP [25mM] (Invitrogen, EUA); 0,4µl iniciador senso PROTU3

(5’AGAGCAGACCAGAGCCAAC3’) [10 pmol/ µl]; 0,4µl iniciador reverso PROTU4

(5’ACTGGTACAGTCTCAATAGG’) [10 pmol/µl]; 0,25µl Platinum® Taq DNA

polymerase [5U/µl] (Invitrogen, EUA); 40,05µl de água ultrapura. As reações eram

conduzidas em termociclador GeneAmp® PCR system 9700. A ciclagem utilizada foi:

um pré-ciclo de ativação da enzima a 94ºC por 2’; trinta e cinco ciclos com uma

desnaturação de 94ºC por 30’’, um anelamento de 52ºC por 30’’ e uma extensão de

72ºC por 1’; uma etapa final de extensão a 72ºC por 10’ para completar todas as fitas

inacabadas. As amostras eram então mantidas por 10ºC por tempo indefinido.

O sucesso da amplificação foi confirmado com a visualização de fluorescência

conferida por brometo de etídio (EtBr) sob luz ultravioleta (UV) em gel de agarose

0,8% (p/v) da banda do tamanho esperado (no caso, 440pb) após corrida de eletroforese

de 3µl de cada amostra. Como marcador de peso molecular foi utilizado o 1kb DNA

ladder (Invitrogen, EUA). As amostras eram purificadas utilizando o QIAquick PCR

Purification Kit (Qiagen, EUA) e quantificadas utilizando o espectrofotômetro

NanoDrop 2000 (Thermo Scientific, EUA). Como branco foi utilizado 1µl do tampão

de eluição de QIAquick PCR Purification Kit (Qiagen, EUA). A quantificação do DNA

foi feita com 1µl de amostra e expressa em ng/µl.

Page 72: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

72

Para o seqüenciamento das amostras, os serviços oferecidos pela empresa Davis

Sequencing (EUA) foram requeridos, no qual foi providenciada uma alíquota de 8ng/µl

de DNA purificado (64ng no total) por amostra, juntamente com uma alíquota do primer

PROTU3 [3 pmol/µl]. As sequências obtidas foram editadas manualmente no programa

SeqMan do pacote DNAStar (DNAStar, EUA), utilizando como padrão de referência a

sequência da região da protease do pBD6-15.

3.9. Transfecções e ensaio de atividade da transcriptase reversa viral

O vetor contendo o clone pBD6-15 original extraído com o QIAprep Spin

Miniprep Kit (Qiagen, EUA) foi utilizado para a transfecção uma linhagem celular

derivada de epitélio renal 293T utilizando Effectene® Transfection Reagent (Qiagen,

EUA), seguindo as orientações do fabricante. Para tanto, 4x105 células 293T foram

suspensas em 2,2ml de DMEM (Invitrogen, EUA) enriquecido com 10% (v/v) de soro

fetal bovino (Invitrogen, EUA) e 0,005% (v/v) de uma solução de

penicilina/estreptomicina (P/E). As células eram depositadas em um poço de uma placa

de 6-poços (BD Biosciences, Canada) no dia anterior à transfecção, e mantidas em

estufa CO2 5% aquecida a 37ºC por 24h antes da transfecção. Para o ensaio de

transfecção, foi utilizado 0,4ng do vetor contendo o clone original de pBD6-15,

conforme instruções da empresa.

Após 48h de cultura um ensaio de atividade da TR viral era feito em duplicata

(Coligan et al., 1999). Para tanto, 10µl de sobrenadante livre de células da cultura

trasnfectada eram coletados e depositados em uma placa de 96-poços (BD Biosciences,

Canadá). Eram acrescidos 25µl de TR-mix [1M Tris (pH 7,8); 2M KCl; 1M ditiotreitol

(DTT); 100mM MgCl2; 1ml de poli(rA)·p(dT) [1U/ml]; 0,5% (v/v) NP-40; 1µl de 10-

mCi/ml [α-32

-P]-dTTP por ml], e a reação era incubada a 37ºC por três horas em caixa

Page 73: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

73

de acrílico com o fundo forrado com papel toalha embebido em água destilada. Após o

término do período de incubação, 10µl da reação eram transferidos para um filtro

DEAE (PerkinElmer, EUA), lavado cinco vezes com 5x SSC [NaCl a 0,15M; citrato de

sódio a 0,015M], duas vezes com etanol 80% ,e seco a 50ºC por 20 minutos. O nível de

radiação (contagens por minuto) para cada poço do filtro seco foi medido utilizando um

contador Matrix 96 Direct Beta (PerkinElmer, EUA), e um nível de radiação médio

acima de 500 contagens/minuto foi considerado positivo. A incorporação de [α-32

-P]-

dTTP pela TR do HIV-1 é uma medida relativa desta enzima viral presente nas partícula

virais do sobrenadante da cultura.

A cultura era coletada em tubo BD FalconTM

de 14ml e centrifugada por 5

minutos a 1.500rpm. O sobrenadante era coletado e aliquotado em criotubos de 2ml e

armazenado a -80ºC, enquanto as células eram descartadas.

3.10. Escolha da melhor linhagem celular para a infecção viral

Para testar a melhor linhagem celular para a propagação viral dos clones

infectivos de CRF02_AG, foram utilizadas cinco linhagens de células: TZM-bl (clone

celular de HeLa expressando CD4, CXCR4 e CCR5); U-87 MG (originado de um

glioblastoma-astrocitoma tipo epitelial e expressando CXCR4); C8166, MT-2 e MT-4

(todas linhagens originadas de linfócitos T humanos). Os meios de cultivo para as

linhagens celulares utilizadas neste trabalho estão descritos na tabela abaixo.

Tabela 7. Meios de cultivo para as linhagens celulares

Linhagem

celular Meio

SFB

(v/v)

P/E

[10U/µl] Puromicina

Sulfato de G418

[100µg/ml]*

TZM-bl DMEM 10% 5ml ___ ___

U-87 MG DMEM 10% 5ml 100µl 30ml

Page 74: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

74

C8166 RPMI

1640 10% 5ml 100µl 10ml

MT-2 RPMI

1640 10% 5ml 100µl 10ml

MT-4 RPMI

1640 10% 5ml 100µl 10ml

* Análogo de neomicina (Invitrogen, EUA).

Após dois dias de cultivo em frasco de cultura de 250 ml (BD Biosciences,

Canadá) com meio apropriado, 4x105 células TMZ-bl ou U-87 MG eram coletadas e

depositadas por poço em placas de 6-poços (BD Biosciences, Canada), em num volume

total de 4ml de DMEM específico para cada linhagem celular. Já para as linhagens

C8166, MT-2 e MT-4, 1x106 células eram coletadas em 4ml de RPMI 1604 e

depositadas em poços de uma placa de 6-poços. Em cada poço foram adicionados 250µl

de sobrenadante celular contendo vírus BD6-15. As placas eram armazenadas a 37ºC

em incubadora de CO2 a 5%.

Nos dias 3, 6, 8 e 10 pós-infecção, foi feito um ensaio de atividade da TR viral

em duplicata como já descrito acima. Um nível de radiação médio acima de 500

contagens/minuto foi considerado positivo. Foi selecionada a melhor linhagem celular

para a propagação viral, no caso a MT-2. O total de cultura (4ml) foi transferido para

um tubo BD FalconTM

de 14mL e centrifugado a 1,500 rpm por 5 minutos. As células

foram separadas e foram feitas alíquotas de 750µl com o sobrenadante. As aliquotas

foram armazenadas a -80ºC.

3.11. Transfecção e propagação viral em cultura dos clones BD6-15 mutagenizados

Uma vez estabelecido o protocolo, 0,4ng de cada vetor de pBD6-15 gerado por

mutagênese sítio-dirigida foram introduzidos em células 293T numa reação de

transfecção como já descrito acima. Após 48h foi realizado um ensaio de atividade da

Page 75: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

75

TR viral em duplicata, já previamente descrito. Das culturas positivas para atividade

viral foram coletados 250µl de sobrenadante livre de células, e estes foram transferidos

para placas de 6-poços, contendo 1x106 células MT-2 em 4ml de meio RPMI 1640

preparado.

Nos dias 3 e 5 pós-infecção, foi realizado um ensaio de atividade da TR viral em

duplicata para confirmar a presença de partículas virais no sobrenadante. Uma vez

confirmada a infectividade viral, o total de cultura (4 ml) era transferido para um frasco

de cultura de 75 cm2 (BD Biosciences, Canadá), e eram acrescidos mais 1x10

6 células

MT-2 em 6 ml de meio RPMI-1640 preparado para a linhagem celular. No quinto dia o

total de cultura (10 ml) era transferido para um tubo BD FalconTM

de 14 mL e era

centrifugado a 1,500 rpm por 5 minutos. O sobrenadante era aliquotado a 750 µl em

criotubos de 1 ml e armazenados a -80ºC. As células MT-2 era separadas e o DNAg era

extraído com o QIAamp DNA Blood Mini Kit (Qiagen, EUA), seguindo as instruções

do fabricante.

Uma única etapa de PCR era conduzida com os primers PROTU3 e PROTU4,

como já descrito anteriormente. As amostras amplificadas foram purificadas e enviadas

para o sequenciamento automático como descrito acima. As sequências obtidas foram

editadas manualmente no programa SeqMan do pacote DNAStar (DNAStar, EUA),

usando como padrão de referência a sequência da região da protease do pBD6-15. Após

a edição, as sequências foram alinhadas no programa BioEdit v.7.0 (Tippmann, 2004),

traduzidas in silico e a mutagênese sítio-dirigida foi confirmada em clones para cada

mutante desejado.

Page 76: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

76

3.12. Titulação Viral

Todos os vírus gerados neste trabalho tiveram os seus valores de CCID50 (dose

de vírus capaz de infectar 50% da cultura de células) determinados. Para este

procedimento, células MT-2 foram contadas e 10.000 células foram adicionadas a 150µl

de meio RPMI 1640 preparado e colocadas em cada poço em nove colunas (3-11) de

uma placa de 96-poços (BD Biosciences, Canada). As colunas restantes (1, 2 e 12)

foram preenchidas com 250µl de tampão fosfato-salino (PBS). A titulação de cada clone

foi feita em triplicata, em 8 diluições seriadas de 1:9 da alíquota viral oriunda do

sobrenadante de cultura livre de células em meio RPMI 1640 e cada poço recebeu 100µl

dos vírus diluídos. A placa foi condicionada a 37ºC em incubadora CO2 a 5%, e no

terceiro dia pós-infecção 150µl do sobrenadante foram descartados e 150µl de meio

RPMI 1640 fresco preparado para MT-2 foram adicionados. As culturas foram

acompanhadas diariamente por microscopia óptica para análise de aparecimento de

sincícios. Nos dias 6 e 9 pós-infecção foi feito um ensaio de atividade da TR em

duplicata conforme descrito acima. Os resultados da contagem de radiação foram

analizados em planilha Microsoft Excel® para plataforma Windows através da fórmula:

índice = [(% da diluição infectiva acima de 50% dos poços) - 50%] / [(% da diluição

infectiva acima de 50% dos poços) - (% da diluição infectiva abaixo de 50% dos

poços)]. Esse índice foi então acrescido ao fator de diluição, obtendo-se assim o valor

CCID50.

3.13. Fenotipagem viral aos inibidores de protease

O experimento para determinação do IC50 foi feito com todos os vírus gerados

neste trabalho para seis IPs: APV, ATV, IDV, LPV, NFV e SQV. Para a realização do

ensaio de fenotipagem, placas de 96-poços (BD Biosciences, Canadá) contendo 15x103

Page 77: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

77

de células MT-2 foram infectadas com os vírus gerados de CRF02_AG em 225µl de

meio RPMI 1640 preparado para esta linhagem celular a uma MOI (multiplicidade de

infecção) de 0,01. Cada fenotipagem foi feita em quadriplicata. A concentração inicial

das drogas diluídas em DMSO (dimetilsulfóxido) era de 20mM, e estas foram

posteriormente diluídas em RPMI 1640 para 5µM. Posteriormente, foram feitas 11

diluições seriadas de 5x para a droga a ser testada e, 24h pós-infecção, 25µl de cada

diluição foram adicionados ao seu respectivo poço. A cultura era mantida em

incubadora CO2 5% a 37ºC e observada sob microscopia óptica diaramente para a

detecção de sincícios. No quinto e sétimo dias pós-infecção, o ensaio de fenotipagem

era revelado através do ensaio de atividade da TR viral como previamente descrito. Os

resultados eram analisados em planilha Microsoft Excel® para plataforma Windows,

onde o valor da atividade da TR do poço com a concentração mais diluída da droga foi

considerado como 100% de infecção. A concentração de droga necessária para inibir

50% da infecção viral foi calculada em uma curva logarítmica onde o eixo y

correspondia à porcentagem de infectividade, e o eixo x à concentração da droga. O

resultado foi expresso em nível de resistência (NR) calculado pela razão entre o IC50

determinado para o vírus mutante e o IC50 determinado para o vírus BD6-15 (clone

selvagem). A hipersusceptibilidade foi caracterizada quando o NR do vírus mutante

apresentava valores ≤ 0,4. A fenotipagem do vírus de subtipo B, NL4-3, foi utilizada

como controle externo para a sensibilidade viral a drogas. As diferenças nos valores

médios de IC50 para os vírus mutantes foram comparados aos valores médios de IC50

determinado para o vírus original BD6-15 através do teste bi-caudal de Student, e

valores de p ≤ 0,05 foram considerados significativos.

Page 78: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

78

3.14. Competições par-a-par

Para medir a capacidade replicativa viral dos vírus mutantes gerados neste

estudo, foram feitas competições par-a-par entre os vírus derivados de CRF02_AG. Para

o ensaio, 5x104 células MT-2 em 500µl de meio RPMI 1640 para esta linhagem foram

infectadas em MOI de 0,001 por cada vírus. Infecções individuais foram feitas nas

mesmas condições como controles positivos para propagação viral. Todas as infecções

foram feitas em triplicatas utilizando placas de 48 poços (BD Biosciences). As culturas

foram armazenadas em incubadora de CO2 a 5% e a 37ºC, e foram observadas

diariamente sob microscopia óptica para detecção de sincícios.

No quinto dia pós-infecção, foi feito um ensaio de atividade da TR viral em

duplicata e, uma vez confirmada a atividade viral, o total de cultura foi transferido para

tubos de 1,5 ml e centrifugado a 1.500 rpm por 5 minutos. O sobrenadante foi

armazenado a -80ºC e as células tiveram seu DNAg extraído com o kit QIAamp DNA

Blood Mini (Qiagen), seguindo as instruções do fabricante. O material genético extraído

teve a região da protease dos provírus integrados amplificada por reação de única etapa

de PCR utilizando os primers PROTU3 e PROTU4 como já descrito acima. Os produtos

de PCR foram purificados utilizando o kit QIAquick PCR Purification Kit (Qiagen), e

quantificadas utilizando o NanoDrop 2000 (Thermo Scientific, EUA). Os produtos

purificados proveniente das monoinfecções foram sequenciados como já citado acima

para confirmar a não-reversão das mutações inseridas.

A prevalência de cada vírus competidor foi quantificada pelo ensaio OLA (do

inglês oligonucleotide ligation assay), modificado do protocolo estabelecido por

Lalonde et al., 2007. Neste caso, iniciadores à montante da mutação marcados com

fluoróforos distintos descriminam uma posição na protease entre as duas variantes

Page 79: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

79

competidoras (Tabela 7). O iniciador à jusante da mutação, também marcado com

fluoróforo, anela sem distinção entre os competidores. Uma reação de ligação foi

conduzida com os seguintes reagentes por tubo em um volume total de 12µl: 1,2µl 10X

OLA buffer; 3,1 µl de água ultrapura; 0,3µl de cada iniciador [0,3µM]; 0,05µl

Ampligase® DNA ligase [100U/µl] (Epicentre Biotechnologies, EUA); e 5µl de

material genético [2ng/µl ou 0,2ng/µl]. A reação foi feita em termociclador GeneAmp®

PCR system 9700 (Applied Biosystems) com a seguinte ciclagem: 170 ciclos de 95ºC

por 10 segundos para desnaturação e 37ºC para anelamento e ligação dos

oligonucleotídeos. O resultado foi lido em fluorímetro e analisado em planilha

Microsoft Excel® para plataforma Windows, onde foi calculada a porcentagem de cada

variante de CRF02_AG na competição.

Tabela 8. Iniciadores para o OLA

Posição

protease Iniciador montante Alvo Iniciador jusante

17 5’-GTTACAGTAAAATTAGGGGA*-3’

5’-GTTACAGTAAAATTAGGGGG-3’

17E

17G 5’-CAGCTGATAGAAGCCTTAT-3’

64 5’-AATATGATCAGATACTTATG-3’

5’-AATATGATCAGATACTTATA-3’

64M

64I 5’-GAAATTTGTGGAAAAAAGGC-3’

72 5’-AATTTGTGGAAAAAAGGCTG-3’

5’-AATTTGTGGAAAAAAGGCTA-3’

72V

72I 5’-TAGGTACAGTGTTAGTAGGA-3’

* As posições sublinhadas correspodem àquelas discriminatórias dos dois variantes

presentes em cada compatição par-a-par.

3.15. Fenotipagem de isolados virais com L90M de subtipo B e G

Trinta e oito diferentes isolados de subtipo G foram fenotipados pela

metodologia AntivirogramTM

(Virco, Bélgica) para os IPs mais comuns, incluindo APV,

IDV, NFV, LPV e SQV. Do total de isolados de subtipo G, 20 eram oriundos de

Page 80: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

80

pacientes virgens de tratamento sem nenhuma MRD majoritária, enquanto as demais

tinham L90M e/ou L89I. Para avaliar diferenças fenotípicas entre padrões mutacionais

presentes em subtipos B e G, 55 isolados de subtipo B com valores fenotípicos

determinados foram obtidos do Stanford HIV Drug Resistance Database (Shafer et al.,

2000). Para evitar artefatos metodológicos, somente isolados virais fenotipados pela

metodologia AntivirogramTM

(Virco) foram incluídos neste trabalho. A média de NR de

padrões de resistência idênticos foram comparados entre subtipos por test T Student bi-

caudal, onde valores de p ≤ 0,05 foram considerados significativos.

Page 81: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

81

4. Resultados

4.1. Aparecimento de MRD em proteases de subtipos F e B do HIV-1 no Brasil

Com o propósito de analisar o aparecimento de mutações ao longo do tempo na

região da protease do HIV-1 de pacientes adultos e crianças infectados pelos subtipos B

e F, foi compilado o surgimento das MRDs majoritárias para os IPs IDV e NFV. As

demais drogas não foram analisadas devido a seu baixo uso pelo pacientes analisados

neste estudo. Para IDV, as crianças de ambos os subtipos fizeram pouco uso deste

inibidor e foram excluídas desta análise. Nos esquemas dos adultos, IDV pode ser

administrado sozinho ou com outros IPs (na maior parte das vezes com RTV). Assim,

para excluir a possibilidade de que esse esquema duplo pudesse interferir nos

resultados, foi medida a proporção de adultos de cada subtipo que utilizaram IDV

sozinho. Como resultado, 61% (30/49) dos adultos infectados pelo subtipo B fizeram

uso deste inibidor sozinho, contra 70% (59/84) dos adultos infectados pelo sub-subtipo

F1; esta diferença não foi significativa (p = 0,281). Neste caso, foi analisada a média de

tempo de uso de IDV/RTV para ambos os subtipos (13,9 meses para subtipo B e 9,4

meses para F1), e as médias obtidas também não foram significativamente diferentes (p

= 0,232). Deste modo, os adultos que fizeram uso de IDV e IDV/RTV puderam ser

analisados para o acúmulo das MRDs M46I/L e V82A/F/T. A partir do terceiro ano de

tratamento com IDV, a MRD M46I/L foi encontrada em 6% (04/63) dos isolados virais

do sub-subtipo F1 e em nenhum isolado de subtipo B (p = 0,036) (Figura 26A). De

forma interessante, esta MRD só foi vista em subtipo B a partir do quarto ano de

tratamento. Já o aparecimento da MRD V82A/F/T não mostrou diferença significativa

entre os isolados dos dois subtipos de pacientes adultos após quatro anos de tratamento,

embora proporções maiores no grupo do subtipo F1 tenham sido observadas em todos

Page 82: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

82

os pontos analisados (Figura 26B). A mutação I84V, apesar de ser majoritária para IDV,

não foi analisada devido à sua rara presença nos isolados estudados.

A. B.

Figura 26. Aparecimento de MRDs a IDV em subtipos B e F1. (A) Acompanhamento para a

MRD M46I/L. (B) Acompanhamento para a MRD V82A/F/T. Os asteriscos denotam períodos

onde diferença na proporção da MRDs foi estatiscamente significativa (p ≤ 0,05) entre os

subtipos. Nas legendas dos códigos de cores, são mostrados os números de cada subtipo em

cada situação analisada.

Para NFV, foram analisados separadamente o aparecimento das MRDs

majoritárias D30N e L90M. Foi feita uma comparação entre adultos e crianças de cada

subtipo por três anos de tratamento com NFV (Figura 27). Após três anos de tratamento,

não houve diferença no acúmulo de D30N em crianças e adultos infectados pelos

subtipos B (p = 0,322) e F1 (p = 0,999) (Figuras 27A e B). O mesmo resultado foi

observado para o acúmulo de L90M para os subtipos B (p = 0,386) e F1 (p = 0,999)

(Figuras 27C e D). Nesse caso, as crianças e adultos infectados por cada subtipo foram

reunidas num só grupo para análise de acúmulo das mutações entre subtipos. No

terceiro ano de tratamento com NFV, 17% (19/110) dos pacientes infectados pelo

subtipo B apresentavam a MRD D30N, contra apenas 6% (06/97) daqueles infectados

*

*

Page 83: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

83

pelo sub-subtipo F1 no mesmo período (p = 0,014) (Figura 27E). O mesmo foi visto

para o acúmulo de L90M com maior proporção em subtipo B (16% - 14/89) do que em

sub-subtipo F1 (5% - 04/82, p = 0,021) (Figura 27F).

A. B.

C. D.

E. F.

* *

Page 84: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

84

Figura 27. Acúmulo das MRDs D30N e L90M em pacientes adultos e crianças infectados pelos

subtipos B e F1 sob tratamento com NFV. Em asterisco períodos onde a proporção da MRD foi

estatiscamente significativa (p ≤ 0,05) entre os subtipos. Os asteriscos e números entre

parênteses seguem as definições da Figura 26.

4.2. Aparecimento de MRDs em proteases de subtipos B e G do HIV-1 em Portugal

Nós analisamos o perfil de mutações adquiridas por pacientes adultos em falha

terapêutica no Hospital Egaz Moniz de Lisboa, Portugal, infectados com os subtipos do

HIV-1 B e G. A região da protease dos vírus de pacientes que faziam uso de NFV, IDV

ou IDV/RTV como primeira linha terapêutica contendo IP foi analisada.

Para NFV, seis MRDs apresentaram diferenças em proporção entre isolados

virais dos dois subtipos analisados, duas das quais são MRDs majoritárias (Tabela 8).

Nesse caso, a proporção de D30N foi seis vezes maior em isolados do subtipo B do que

em isolados do subtipo G, enquanto a proporção de L90M foi quase duas vezes maior

em subtipo G do que em subtipo B. De forma interessante, três MRDs (I54V,I54L e

L89I), foram encontradas quase que exclusivamente em isolados virais do subtipo G.

Tabela 9. Padrão de aquisição de MRDs para NFV.

MRD Subtipo B (125) Subtipo G (90) Valor de p (Fisher)

D30N 36% (45) 6,7% (06) < 0,001

L33I/F/V 4,8% (06) 22% (02) 0,473

M46I 12,8% (16) 12,2% (11) 0,999

M46L 1,6% (02) 1,1% (01) 0,999

I54V 0,8% (01) 22,2% (20) < 0,001

I54L ___ 4,4% (04) 0,029

I84V 4% (05) ___ 0,076

N88D 27% (34) 5,6% (05) < 0,001

Page 85: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

85

N88S 4% (05) 7,8% (07) 0,246

L89I 0,8% (01) 40% (36) < 0,001

L90M 29% (36) 54% (49) < 0,001

Em negrito, as MRDs majoritárias para NFV.

Em cinza valores de p < 0,001.

Para nos certificarmos de que a diferença encontrada nas proporções de MRDs

majoritárias era temporal, nós descartamos os pacientes que não tinham o tempo de

tratamento disponível. Aqueles que tinham o histórico de tratamento com o tempo de

uso de HAART foram estratificados por ano e cada MRD foi analisada. Desta maneira,

foi observado que a mutação D30N só aparece no terceiro ano de tratamento com

HAART contendo NFV em isolados virais do subtipo G. A partir do segundo ano de

tratamento, a aquisição da mutação D30N mostra diferenças na proporção entre os

subtipos (p = 0,013), presente em 20% (11/55) dos isolados de subtipo B e em nenhum

dos isolados de subtipo G (Figura 28). Já para a aquisição de L90M, a diferença entre os

subtipos torna-se significativa no sentido oposto a partir do terceiro ano de tratamento

(p < 0,001). No quarto ano de tratamento, a proporção desta mutação em subtipo G foi

de 55% (16/28), mais de duas vezes maior do que aquela apresentada pelos isolados de

subtipo B (20% - 11/55).

Para IDV, foram descartados os casos de medicação conjunta com RTV, para

evitar que mutações selecionadas por esta última interferissem na análise. Desta forma,

foram analisados apenas os isolados virais de pacientes em falha terapêutica que fizeram

uso exclusivo de IDV como IP de primeira linha da HAART. Cinco MRDs

apresentaram proporções diferentes entre os isolados dos diferentes subtipos, dentre as

quais três MRDs majoritárias para IDV (Tabela 9). Novamente, a mutação L89I foi

selecionada preferencialmente em isolados de subtipo G.

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86

A. B.

Figura 28. Aquisição de DRM D30N (A) e L90M (B) em quatro anos de tratamento com

HAART contendo NFV. Os asteriscos e números entre parênteses seguem as definições da

Figura 26.

Tabela 10. Padrão de aquisição de MRDs para IDV.

MRD Subtipo B (176) Subtipo G (94) Valor de p

(Fisher)

V32I 5,7% (10) ___ 0,017

L33I/F 1,7% (03) 3,2% (03) 0,423

M46I 20% (36) 11% (10) 0,043

M46L 2,8% (05) 1,1% (01) 0,668

I54V 13% (26) 20% (19) 0,304

V82A 21% (37) 1,1% (01) < 0,001

V82F 1,1% (02) ___ 0,544

V82M ___ 2,1% (02) 0,120

V82T 4% (07) 11% (10) 0,038

V82S ___ 1,1% (01) 0,348

I84V 11% (19) 5,3% (05) 0,173

L89I 0,6% (01) 14% (13) < 0,001

L90M 13% (23) 15% (14) 0,712

Em negrito, as MRDs majoritárias para IDV.

Em cinza, valores de p < 0,001.

*

*

*

*

*

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87

Foi feita uma análise temporal de aquisição de MRDs em regime terapêutico de

HAART contendo IDV para as mutações M46I/V e V82A/F/T/S. A mutação I84V foi

excluída da análise em função de sua baixa frequência nas amostras analisadas. Apesar

da MRD M46I ter sido encontrada em menor proporção no subtipo G (Tabela 9), após

seis anos de tratamento não houve diferença significativa da proporção desta MRD entre

os subtipos B e G (p = 0,468) (Figura 29). Entretanto, o acúmulo das MRDs

V82A/F/T/S foi maior em isolados virais do subtipo B do que em isolados do subtipo G

(p = 0,026). No sexto ano de tratamento, 37% (23/62) dos isolados de pacientes

infectados pelo subtipo B apresentavam alguma mutação na posição 82 versus 16%

(07/43) dos isolados de subtipo G (p = 0,028) (Figura 29).

A. B.

Figura 29. Aquisição das MRDs M46I/L (A) e V82A/F/T/S (B) em subtipos B e G do HIV-1

em seis anos de tratamento com HAART contendo IDV. Os asteriscos e números entre

parênteses seguem as definições da Figura 26.

4.3. Aparecimento de MRDs na protease de isolados virais do grupo M do HIV-1

Para verificar o acúmulo de MRDs ao longo do tratamento em diferentes

subtipos do grupo M do HIV-1, foram analisados isolados virais de pacientes infectados

com sete diferentes subtipos e formas recombinantes do vírus. Somente sequências

* *

*

Page 88: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

88

virais de pacientes com histórico completo de tratamento, incluindo o tempo de cada

terapia, foram elegíveis para esta análise. O subtipo B foi usado como referência para

comparação do acúmulo de MRDs ao longo do tempo e, portanto, somente pacientes

falhando a primeira HAART com uso de IP foram selecionados para esta análise. Nos

demais subtipos o uso de mono e/ou dupla terapia, assim como o uso de mais de um

regime de HAART, foram permitidos para a análise. Como as proteases de isolados

CRF01_AE são caracterizadas como puros de subtipo A, estas duas formas foram

analizadas soem um único grupo.

Para NFV, primeiramente foi considerada a porcentagem de isolados virais que

apresentavam alguma MRD majoritária a esta droga (Figura 30A). O subtipo G foi a

forma do HIV-1 que acumulou a maior proporção de cepas resistentes após 54 meses de

tratamento, com 64% (35/55) dos isolados com D30N e/ou L90M, enquanto isolados de

subtipo A/CRF01_AE acumularam apenas 6% (02/33) no mesmo período (p < 0,001).

Com relação ao acúmulo de D30N, cerca de 30% (104/359) dos isolados de subtipo B

apresentaram esta mutação após 54 meses de tratamento, a maior proporção dentre os

subtipos (p < 0,001 em todos os casos, com exceção do sub-subtipo F1, com p = 0,479)

(Figura 30B). Novamente, isolados de subtipo A e CRF01_AE apresentaram a menor

proporção, com nenhum dos seus isolados virais apresentando a D30N. Não houve

diferenças no acúmulo de L90M nos diferentes subtipos do HIV-1 em 54 meses de

tratamento, onde 6-18% dos isolados apresentaram esta MRD (Figura 30C). A exceção

foi o subtipo G que, em 54 meses de tratamento, continha esta mutação em 58% (32/55)

dos seus isolados virais (p < 0,001 comparado a cada um dos demais subtipos).

Para IDV, o acúmulo de isolados virais com pelo menos uma das MRDs

majoritárias conhecidas a esta droga (M46I/L, V82A/F/T/S e I84V) foi avaliado para os

subtipos do HIV-1. Pacientes que fizeram uso de IDV/RTV foram descartados. Não

Page 89: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

89

houve diferença de acúmulo entre os subtipos A / CRF01_AE, B, F1 e G após 54 meses

de tratamento (18-32% de isolados resistentes) (Figura 31A). A menor proporção de

isolados virais resistentes foi caracterizada em subtipo C, com 15% (07/47) de isolados

resistentes após 54 meses de tratamento. Tal proporção mostrou diferença estatística

apenas contra isolados resistentes do subtipo B, e somente no último período de

tratamento (p = 0,032). Para o acúmulo apenas de M46I/L, novamente foi observada

apenas a diferença entre subtipo B e C no último período de acompanhamento (p =

0,029) (Figura 31B). Entretanto, foram observados dois grupos de resistência que

demonstraram diferença no acúmulo desta mutação após 54 meses de tratamento: grupo

B/G (18-24%) e grupo A/C/F (8-12%) (p = 0,007) (Figura 31B). Para o acúmulo das

MRDs V82A/F/T/S, a proporção de isolados resistentes por subtipo no último período

de acompanhamento variou de 11 a 23%, sem nenhuma diferença estatística

individualmente ou em conjunto (Figura 31C).

Com relação a SQV, devido ao baixo número de pacientes que fizeram uso deste

medicamento (13 pacientes infectados com subtipo A/CRF01_AE, 10 com sub-subtipo

F1 e seis com subtipo G), apenas os subtipos B e C foram analisados. A MRD

selecionada especificamente para esta droga, G48V, foi detectada em apenas dois

isolados de subtipo B e em apenas um de subtipo C sempre em conjunto com L90M.

Desta maneira, todos os isolados resistentes tinha a presença da L90M, e sendo assim

apenas o acúmulo desta mutação foi considerada nesta análise. Tal qual para NFV

(Figura 30C), não foi encontrada diferença significativa na proporção desta mutação

após 54 meses de tratamento com SQV (p = 0,328) (Figura 32).

Page 90: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

90

A.

B.

C.

Figura 30. Acúmulo de mutações D30N e/ou L90M para NFV em diferentes subtipos do HIV-1

ao longo do tempo (A). À direita valores de p em teste estatístico comparando subtipo G e

subtipo A / CRF01_AE com os demais subtipos (em vermelho, valores de p abaixo de 0,05).

Acúmulo da mutação D30N em diferentes subtipos (B). Acúmulo da mutação L90M em

diferentes subtipos (C).

Sub G

versus 54 meses 36 meses 18 meses

Sub B 0,003 0,295 ___

Sub A/01 <0,001 <0,001 0,027

Sub C <0,001 0,001 0,253

Sub-sub F1 0,028 0,209 ___

Sub A / 01

versus 54 meses 36 meses 18 meses

Sub B <0,001 <0,001 0,006

Sub C 0,039 0,101 ___

Sub-sub F1 <0,001 0.018 0.128

Page 91: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

91

A.

B.

C.

Figura 31. Acúmulo de MRDs majoritárias para IDV em diferentes subtipos do HIV-1 ao longo

do tempo (A). Acúmulo da mutação M46I/L em diferentes subtipos (B). Acúmulo da mutação

V82A/F/T/S em diferentes subtipos (C).

Page 92: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

92

Figura 32. Acúmulo de L90M em diferentes subtipos do HIV-1 ao longo do tratamento com

SQV.

4.4. Aparecimento de MRDs na TR de isolados virais do grupo M do HIV-1

durante a primeira linha terapêutica

O domínio polimerásico da TR de diferentes subtipos do grupo M foi analisado

em diferentes esquemas terapêuticos, com o objetivo de observar diferenças no acúmulo

de mutações. O esquema HAART mais utilizado foi a combinação dos INTRs AZT e

3TC, juntamente com um IP ou INNTR. Nós analisamos estas duas composições de

classes para saber se a escolha deste terceiro terápico poderia influenciar no

aparecimento de TAMs, classificadas como: TAM-1 (M41L, L210W e T215Y) e TAM-

2 (D67N, K70R, T215F e K219E/Q). Com relação ao esquema

AZT/d4T+3TC+INNTR, foi observado que o subtipo C e CRF02_AG tem uma menor

proporção de TAM-1 comparados ao subtipo B (p = 0,004 e 0,047, respectivamente),

enquanto o subtipo C e CRF01_AE apresentaram uma proporção maior de TAM-2

(Figura 33A). Para o esquema terapêutico utilizando AZT/d4T+3TC+IP, foi observado

que a proporção de TAM-1 e -2 é menor em subtipo C do que em subtipo B (p < 0,005

em ambos os casos (Figura 33B). Já na comparação intra-subtipo, a proporção de TAM-

Page 93: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

93

1 foi menor em isolados de subtipo B que fizeram uso de um IP do que nos isolados que

utilizaram INNTR (p = 0,022), sendo o mesmo observado para isolados do subtipo C (p

= 0,015). Já a proporção de TAM-2 foi maior em isolados do subtipo C que fizeram de

um INNTR do que aqueles que utilizaram IP na primeira linha terapêutica (p < 0,001).

De forma interessante, a proporção de TAM-1 foi o dobro da proporção de TAM-2 em

isolados de subtipo B sob tratamento com AZT/d4T+3TC+INNTR (p = 0,001), o que

não foi visto em isolados deste subtipo sob AZT/d4T+3TC+IP, onde as proporções das

duas vias foram iguais (p = 0,692). O oposto foi visto para isolados do subtipo C e

CRF01_AE, que apenas sob regime com AZT/d4T+3TC+INNTR acumularam mais

TAM-2 do que TAM-1 (p = 0,003 e 0,049, respectivamente).

Para observar o comportamento dos diferentes subtipos ao longo do tratamento

com a composição HAART mais comum, isolados virais de pacientes infectados pelos

subtipos A, B, C e G, além da CRF01_AE em falha terapêutica na primeira HAART,

foram separados em dois grupos: (I) AZT/d4T+3TC+INNTR e (II) AZT/d4T+3TC+IP.

Em ambos os grupos, os isolados foram divididos em períodos de doze meses. Na

composição AZT/d4T+3TC+INNTR, o subtipo C acumulou mais M184V do que o

subtipo B a partir do terceiro ano de tratamento (p = 0,010), enquanto o subtipo G

acumulou mais M184V do que o subtipo B a partir do quarto ano (p = 0,028) (Figura

34A). No terceiro ano de tratamento, a proporção de M184V foi maior em subtipo C do

que em subtipo A (p = 0,047). Para a composição AZT/d4T+3TC+IP, o subtipo B

acumulou uma proporção maior de M184V do que subtipo C a partir do segundo ano de

tratamento (p = 0,021) e do que o subtipo A a partir do terceiro ano (p = 0,043) (Figura

34B). Isolados virais de subtipo G acumularam uma maior proporção de M184V do que

isolados de subtipo C a partir do quinto ano de tratamento (p = 0,033). Nós também

analisamos o aparecimentos das duas vias mutacionais selecionadas por AZT e d4T,

Page 94: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

94

TAM-1 e TAM-2. Para o acúmulo de TAM-1 ao longo de seis anos de terapia com

composição INNTR, não houve diferença entre os subtipos (p > 0,05 em todos os casos)

(Figura 34C). Entretanto, foram observadas diferenças no aparecimento de TAM-1 com

a composição IP. Isolados virais do subtipo B apresentaram uma proporção maior de

TAM-1 do que os subtipos A e C a partir do terceiro ano de tratamento (p = 0,021 e

0,017, respectivamente) (Figura 34D). Com relação a TAM-2, observamos uma menor

proporção em isolados de subtipos B e G a partir do segundo ano de tratamento com

AZT/d4T+3TC+INNTR em relação aos demais subtipos (p < 0,04 em todos os casos)

(Figura 34E). De forma interessante, o inverso ocorre na composição com IP, onde o

subtipo C apresenta uma maior proporção de isolados virais com TAM-2 do que o

subtipo B a partir do terceiro ano (p = 0,025) e do que o subtipo G a partir do quarto ano

de tratamento (p = 0,045) (Figura 34F).

Nós avaliamos também a proporção de isolados virais dos subtipos B, C e G

com TAMs nas duas composições (Figura 35). O aparecimentos de TAMs após seis

anos de tratamento com AZT/d4T+3TC+INNTR foi igual entre os subtipos (20-23%).

Entretanto quando a composição utilizada foi AZT/d4T+3TC+IP, isolados do subtipo C

tiveram uma menor proporção (9%) de vírus contendo TAMs do que os do subtipo B

(27%; p < 0,001) e G (29%; p = 0,003). Não houve diferença na proporção de TAM-1 e

-2 para os subtipos B e G após seis anos de tratamento com AZT/d4T+3TC+INNTR;

entretanto, nesse período, o subtipo C acumulou 2,5x mais isolados com TAM-2 (20%)

do que com TAM-1 (8%; p = 0,001). De maneira interessante, não houve diferenças na

proporção de TAM-1 e -2 para os três subtipos quando a composição era

AZT/d4T+3TC+IP (p > 0,05 em todos os casos). A proporção de TAM-2 em isolados

de subtipo C tratados com AZT/d4T+3TC+INNTR foi 4,5x maior do que em isolados

do mesmo subtipo tratados com IP (p = 0,002).

Page 95: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

95

A.

*

*

B.

Figura 33. Proporção de isolados virais com pelo menos uma TAM em diferentes subtipos do

HIV-1 durante o primeiro esquema terapêutico composto por AZT/d4T+3TC+INNTR (A) ou

AZT/d4T+3TC+IP (B). Asteriscos indicam p < 0,05 em comparação com subtipo B.

*

*

* *

Page 96: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

96

AZT/d4T+3TC+INNTR AZT/d4T+3TC+IP

A. B.

C. D.

E. F.

Figura 34. Proporção do acúmulo de M184V e TAMs por diferentes subtipos do HIV-1 frente

ao tratamento com AZT/d4T+3TC+INNTR (esquerda) e AZT/d4T+3TC+IP (direita) ao longo

do tempo.

3T

C

AZ

T/d

4T

AZ

T/d

4T

Page 97: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

97

Por último, foi analisado o acúmulo de mutações a INNTRs em primeiro

esquema HAART contendo esta classe para diferentes subtipos do HIV-1. Isolados do

subtipo G foram aqueles que mais acumularam mutações após 60 meses de tratamento,

com 93% (39/42) dos isolados com pelo menos uma MRD a INNTRs (Figura 36). A

proporção neste subtipo é maior do que no subtipo B a partir do quarto ano de

tratamento (p = 0,002), e do que no subtipo C a partir do quinto ano (p = 0,028). A

proporção de pacientes infectados pelo subtipo B resistentes a INNTRs foi a menor

entre os subtipos analisados, com 60% dos isolados virais com pelo menos uma MRD.

A proporção de isolados resistentes foi menor em subtipo B do que em subtipo C a

partir do segundo ano de tratamento (p < 0,001) e CRF01_AE a partir de três anos de

tratamento (p = 0,009).

A. B.

Figura 35. Aparecimento de TAMs ao longo do tempo dos diferentes subtipos do HIV-1 frente

ao tratamento com AZT/d4T+3TC+INNTR (A) e AZT/d4T+3TC+IP (B).

Page 98: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

98

Figura 36. Porcentagem de isolados virais de diferentes subtipos do HIV-1 com pelo menos

uma MRD a INNTRs durante o primeiro esquema HAART composto por

AZT/d4T+3TC+INNTR.

4.5. Proporção de isolados virais hipersensíveis a antirretrovirais oriundos de

pacientes virgens de tratamento

Para saber se a susceptibilidade aos antirretrovirais diferia entre isolados virais

de cinco representantes do grupo M oriundos de pacientes virgens de tratamento, nós

analisados e comparamos a proporção de isolados de cada subtipo do HIV-1

hipersensíveis (FC ≤ 0,4) para as três principais classes de antirretrovirais. Para os IPs, a

maior proporção de hipersusceptibilidade (HS) foi encontrada para IDV e a menor para

LPV (Figura 37). Isolados do CRF02_AG apresentaram uma proporção maior de HS do

que isolados do subtipo B a APV (p = 0,046), IDV (p = 0,001) e NFV (p = 0,019). Já

isolados do subtipo C apresentaram três vezes mais HS a IDV do que isolados do

subtipo B (p < 0,001). Não foram encontradas diferenças de HS entre subtipos para

ATV, LPV e SQV. O sub-subtipo F1 foi o único representante do grupo M que não

mostrou diferença na proporção de isolados HS para subtipo B.

Page 99: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

99

Figura 37. Proporção de isolados HS para diferentes subtipos do HIV-1 a seis IPs. Os asteriscos

indicam diferença significativa na proporção (p ≤ 0,05) em relação ao subtipo B.

Para inibidores da TR, nós também encontramos diferenças na proporção de

isolados HS entre subtipos para cinco das nove drogas analisadas (Figura 38). Para

ABC, 43% (10/23) dos isolados do subtipo C apresentaram HS a esta droga, contra

apenas 12% (02/17) dos isolados de subtipo B (p = 0,040). Com relação ao AZT, quase

50% (06/13) dos isolados do sub-subtipo F1 apresentaram HS a esta droga, a maior

proporção entre todos os subtipos (p < 0,05 para todas as comparações par-a-par). Já os

subtipos C e F apresentaram maior proporção de isolados com HS a d4T do que

isolados do subtipo B (p = 0,001 e 0,026, respectivamente); entretanto, somente o

subtipo C teve a maior proporção comparada aos demais subtipos (p < 0,02 em ambos

os casos). Para DDI, a única diferença encontrada foi entre a proporção de isolados HS

nos subtipos B e G (p = 0,035). Da classe INNTR, foram encontradas maiores

proporções de isolados HS a NVP para os subtipos G e CRF02_AG em relação ao

subtipo B (p = 0,001 e 0,036, respectivamente).

*

*

*

*

*

Page 100: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

100

Figura 38. Proporção de isolados HS de diferentes subtipos do HIV-1 a oito inibidores de

transcriptase reversa. Os asteriscos indicam diferenças significativas na proporção de HS (p ≤

0,05) em relação ao subtipo B

4.6. Mapeamento dos polimorfismos ligados a HS em IPs

Se a hipersusceptibilidade for um fenômeno real, e não um artefato causado pelo

ensaio de fenotipagem, sua causa provavelmente está ligada a polimorfimos naturais

presentes nos diferentes subtipos do grupo M do HIV-1. Como nenhum subtipo

apresentou 100% de hipersensibilidade a nenhuma das drogas analisadas (Figuras 37 e

38), nós descartamos as assinaturas genéticas das análises. Os isolados virais utilizados

na análise anterior tiveram suas regiões da protease e transcriptase reversa traduzidas in

silico e analisadas. Alguns isolados em tratamento, mas sem MRD conhecidas, também

foram incluídos na análise. Os isolados de cada subtipo foram divididos em dois grupos:

HS e não-HS. As variações polimórficas entre os dois grupos foram comparadas dentro

de cada subtipo de forma manual, e os polimorfismos apontados foram avaliados

fenotipicamente sozinhos ou em conjunto com outros polimorfismos.

* *

*

* *

*

*

Page 101: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

101

Para o subtipo C, nós descobrimos que apenas um único polimorfismo não é

capaz de causar o fenômeno da HS, mas sim um conjunto de três ou mais

polimorfismos. A HS a NFV é causada na presença dos polimorfismos 19L 35E 63L na

protease viral, que está presente 4,5x mais frequentemente em isolados HS do que não-

HS (p = 0,013) (Figura 39A). O NR médio de isolados contendo estes três

polimorfismos foi de 0,59, enquanto que qualquer alteração nesta composição elevou o

nível de resistência médio para 0,96 (p = 0,037). O mesmo conjunto de polimorfismos

causa HS a APV, onde a presença dos três polimorfismos está associada a um nível de

resistência médio de 0,28, enquanto que qualquer alteração elevou em 2,5x o nível de

resistência médio (NR = 0,68; p = 0,003) (Figura 39B). Para ATV, o genótipo

responsável pela HS parece ser a composição 16G 19L 63L, que estava presente 10x

mais frequentemente em isolados HS, que possuíam o dobro da sensibilidade média a

ATV (Figura 39C).

Para sub-subtipo F1 nós mapeamos desde um único polimorfismo ligado a HS

até um conjunto com quatro polimorfismos. Para SQV o polimorfismos 65D parece ser

o responsável pela HS a esta droga em isolados do sub-subtipo F1, uma vez que sua

presença foi quase dez vezes maior no grupo HS e conferiu um nível de resistência

médio de 0,35 (Figura 40A). Para IDV uma composição de três polimorfismos parece

ser a responsável pela HS (12T 15V 20K) que juntos conferem um NR médio de 0,44,

enquanto que qualquer alteração nesta composição eleva o NR para 0,82 (p = 0,006)

(Figura 40B). Para ATV quatro polimorfismos (13I 15V 72V/T 89L) na protease de

isolados do deste sub-subtipo parecem ser responsáveis pela HS, uma vez que tal

conjunto confere um NR médio de 0,25, mais de três vezes mais sensível do que uma

composição com uma ou mais alterações (NR = 0,83; p < 0,001) (Figura 40C). A

Page 102: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

102

presença desta composição polimórfica foi encontrada em 80% dos isolados HS (04/05),

mas em nenhum do grupo não-HS (p = 0,004).

A.

Polimorfismo Grupo HS

(07)

Grupo Não-HS

(19) p

19L 86% (06) 63% (12) 0,374

35E 100% (07) 79% (15) 0,546

63L 71% (05) 26% (05) 0,068

19L 35E 63L 71% (05) 16% (03) 0,013

B.

Polimorfismo Grupo HS

(12)

Grupo Não-HS

(15) p

19L 83% (10) 60% (09) 0,235

35E 92% (11) 80% (12) 0,605

63L 67% (08) 27% (04) 0,057

19L 35E 63L 58% (07) 7% (01) 0,008

C.

Polimorfismo Grupo HS

(06)

Grupo Não-HS

(22) p

16G 100% (06) 77% (17) 0,553

19L 83% (05) 54% (12) 0,354

63L 50% (03) 32% (07) 0,634

16G 19L 63L 50% (03) 5% (01) 0,022

Page 103: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

103

Figura 39. Mapeamento de polimorfismos ligados a HS em isolados do subtipo C a NFV (A),

APV (B) e ATV (C). À direita, o valor médio de NR para cada composição polimórfica com o

desvio padrão. À esquerda, a proporção dos polimorfismos nos grupos HS e não-HS, e os

respectivos valores de p.

Para CRF02_AG, nós encontramos apenas composições de dois polimorfismos

conferindo HS a IPs. Para APV, os polimorfimos 72I e 89M parecem estar relacionados

com a HS, causando um fenótipo duas vezes mais sensível do que uma composição com

qualquer alteração nestes códons (p = 0,015) (Figura 41A). De forma interessante, a

composição polimórfica 17E 64M parece conferir resistência a NFV e SQV, mesmo

quando apenas uma alteração está presente (Figura 41B e C). A perda da HS acontece

apenas quando a composição muda para 17G 64I, que está presente em 61-68% do

grupo não-HS para ambas as drogas. O polimorfismo 64M ainda parece também

influenciar a HS a IDV quando em conjunto com 70R (Figura 41D). Embora a

proporção de 17E 64M não tenha demonstrado diferença estatística entre os dois

grupos, sua presença conferiu um NR médio de 0,24, contra 0,73 conferido por qualquer

alteração neste genótipo (p = 0,038).

A.

Polimorfismo Grupo HS

(09)

Grupo Não-HS

(18) p

65D 56% (05) 6% (01) 0,008

p < 0,001

Page 104: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

104

B.

Polimorfismo Grupo HS

(06)

Grupo Não-HS

(20) p

12T 100% (06) 70% (14) 0,280

15V 100% (06) 50% (10) 0,053

20K 83% (05) 60% (12) 0,379

12T 15V 20K 83% (05) 15% (03) 0,004

C.

Polimorfismo Grupo HS

(05)

Grupo Não-

HS

(20)

p

13I 100% (05) 65% (13) 0,274

15V 100% (05) 75% (15) 0,544

72V/T 80% (04) 20% (04) 0,023

89L 80% (04) 40% (08) 0,160

13I 15V 72V/T 89L 80% (04) ___ <0,001

Figura 40. Mapeamento de polimorfismos ligados a HS em isolados do sub-subtipo F1 a SQV

(A), IDV (B) e ATV (C). À direita, no eixo das ordenadas, o valor médio de NR para cada

composição polimórfica com o desvio padrão; à esquerda, a proporção dos polimorfismos nos

grupos HS e não-HS, com o valor de p em teste exato de Fisher.

A.

Polimorfismo Grupo HS

(14)

Grupo Não-HS

(26) p

72I 100% (14) 73% (19) 0,035

89M 100% (14) 81% (21) 0.142

72I 89M 100% (14) 62% (16) 0,007

p = 0,006

p < 0,001

p = 0,015

Page 105: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

105

B.

Polimorfismo Grupo HS

(13)

Grupo Não-HS

(25) p

17E 46% (06) 16% (04) 0,050

64M 69% (09) 20% (05) 0,004

17G 64I 31% (04) 68% (17) 0,042

C.

Polimorfismo Grupo HS

(09)

Grupo Não-HS

(28) p

17E 56% (05) 18% (05) 0,041

64M 67% (06) 25% (07) 0,032

17G 64I ___ 61% (17) <0,001

D.

Polimorfismo Grupo HS

(14)

Grupo Não-HS

(12) p

64M 43% (06) 17% (02) 0.216

70R 71% (10) 50% (06) 0.421

64M 70R 50% (06) 8% (01) 0.081

Figura 41. Mapeamento de polimorfismos ligados a HS em isolados do CRF02_AG a APV (A),

NFV (B), SQV (C) e IDV (D). À direita, no eixo das ordenadas, o valor médio de NR para cada

composição polimórfica com o desvio padrão; à esquerda, a proporção dos polimorfismos nos

grupos HS e não-HS, com o valor de p em teste exato de Fisher.

p = 0,005

p = 0,006

p = 0,038

Page 106: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

106

4.7. Fenotipagem dos clones infectivos de CRF02_AG

Apesar do mapeamento ter demonstrado o papel de polimorfismos naturais em

três subtipos não-B, uma vez que foi feito com isolados virais oriundos de pacientes,

outros polimorfismos podem estar atuando e interferindo nos resultados apresentados.

Desta maneira, nós medimos o papel de alguns polimorfismos descritos acima para

CRF02_AG em oito clones infectivos desta forma recombinante gerados por

mutagênese sítio-dirigida neste trabalho, onde foram inseridas cinco diferentes

mutações isoladamente ou em combinações duplas (Tabela 10). O NL4-3 (subtipo B)

foi utilizado como controle externo de fenotipagem. O padrão para o cálculo do NR foi

o BD6-15, assim como para o teste estatístico T de Student bi-caudal.

Tabela 11. Clones gerados por mutagênese sítio-dirigida e as drogas testadas por clone.

Clone CRF02_AG Drogas testadas

BD6-15 APV ATV NFV SQV IDV LPV

17E APV ATV NFV SQV

64M APV ATV NFV SQV IDV LPV

17E/64M APV ATV NFV SQV IDV

70R APV IDV LPV

64M/70R IDV LPV

72V APV ATV NFV SQV IDV LPV

16E ATV IDV

16E/64M ATV IDV

Para APV, a alteração do polimorfismo 72I para 72V não alterou o nível de

resistência a esta droga (Figura 42). De forma interessante, o polimorfismo K70R

sozinho foi capaz de conferir HS a esta droga. Já os polimorfismos 17E e 64M,

separadamente ou em conjunto, aumentaram ligeiramente a susceptibilidade viral a

Page 107: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

107

APV. Para ATV, o único polimorfismo que aumentou a sensibilidade viral foi 17E (p <

0,05 em ambas as composições) (Figura 43). Para NFV, os polimorfismos 17E e 64M

conferiram uma susceptibilidade ligeiramente mais alta, entretanto juntas num mesmo

genótipo elas conferiram HS (NR = 0,36) (Figura 44). Tal genótipo também foi

responsável por uma maior sensibilidade a SQV (NR = 0,54), embora separadamente os

polimorfismos 17E e 64M não tenham conferido maisor sensibilidade a este IP (Figura

45). Para IDV, o polimorfismo K70R também conferiu HS (NR = 0,34), enquanto os

demais não alteraram a sensibilidade viral (Figura 46). Para LPV, nenhum dos

polimorfismos analisados conferiu HS, embora 64M e 72V separadamente tenham

aumentado ligeiramente a sensibilidade a esta droga (Figura 47). O vírus NL4-3 foi

ligeiramente mais sensível a APV e LPV do que o BD6-15 (Figuras 42 e 47).

Page 108: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

108

Amprenavir (µM)

Média µM (±DP) NR Student (BD6-15)

BD6-15 0,024 (±0,002) 1 ___

17E 0,016 (±0,005) 0,68 0,048

64M 0,016 (±0,002) 0,68 0,005

70R 0,009 (±0,001) 0,41 <0,001

17E/64M 0,015 (±0,001) 0,63 0,003

72V 0,021 (±0,002) 0,89 0,207

NL4-3 0,017 (±0,003) 0,70 0,027

Figura 42. Fenotipagem dos clones oriundos de BD6-15 a APV. Na parte superior, a

concentração média de APV (µM) para inibir 50% dos vírus dos diversos clones. Os asteriscos

denotam diferenças significativas (valores de p ≤ 0,05) em relação ao clone original BD6-15. Na

parte de baixo, a tabela mostra o NR dos diversos clones àquela droga.

* *

*

*

*

Page 109: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

109

Atazanavir (µM)

Média µM (±DP) NR Student (BD6-15)

BD6-15 0,0038 (±0,0005) 1 ___

17E 0,0029 (±0,0006) 0,74 0,047

64M 0,0030 (±0,0008) 0,77 0,126

16E 0,0035 (±0,0006) 0,90 0,357

17E/64M 0,0022 (±0,0005) 0,58 0,003

16E/64M 0,0037 (±0,0002) 0,97 0,673

NL4-3 0,0042 (±0,0005) 1,10 0,320

Figura 43. Fenotipagem dos clones oriundos de BD6-15 a ATV. Na parte superior, a

concentração média de ATV (µM) para inibir 50% dos vírus dos diversos clones. Os asteriscos

denotam diferenças significativas (valores de p ≤ 0,05) em relação ao clone original BD6-15. Na

parte de baixo, a tabela mostra o NR dos diversos clones àquela droga.

*

*

Page 110: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

110

Nelfinavir (µM)

Média µM (±DP) NR Student (BD6-15)

BD6-15 0,023 (±0,003) 1 ___

17E 0,016 (±0,002) 0,72 0,017

64M 0,016 (±0,002) 0,72 0,017

17E/64M 0,008 (±0,001) 0,36 <0,001

72V 0,025 (±0,005) 1 0,999

NL4-3 0,023 (±0,018) 1,04 0,937

Figura 44. Fenotipagem dos clones oriundos de BD6-15 a NFV. Na parte superior, a

concentração média de NFV (µM) para inibir 50% dos vírus dos diversos clones. Os asteriscos

denotam diferenças significativas (valores de p ≤ 0,05) em relação ao clone original BD6-15. Na

parte de baixo, a tabela mostra o NR dos diversos clones àquela droga.

* *

*

Page 111: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

111

Saquinavir (µM)

Média µM (±DP) NR Student (BD6-15)

BD6-15 0,0032 (±0,0002) 1 ___

17E 0,0032 (±0,0002) 1 0,999

64M 0,0032 (±0,0002) 0,96 0,537

17E/64M 0,0018 (±0,0003) 0,54 <0,001

72V 0,0026 (±0,0003) 0,81 0,017

NL4-3 0,0038 (0,0009) 1,15 0,381

Figura 45. Fenotipagem dos clones oriundos de BD6-15 a SQV. Na parte superior, a

concentração média de SQV (µM) para inibir 50% dos vírus dos diversos clones. Os asteriscos

denotam diferenças significativas (valores de p ≤ 0,05) em relação ao clone original BD6-15. Na

parte de baixo, a tabela mostra o NR dos diversos clones àquela droga.

*

*

Page 112: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

112

Indinavir (µM)

Média µM (±DP) NR Student (BD6-15)

BD6-15 0,020 (±0,005) 1 ___

16E 0,018 (±0,003) 0,88 0,495

64M 0,016 (±0,002) 0,81 0,326

70R 0,007 (±0,001) 0,34 0,039

72V 0,015 (±0,004) 0,75 0,232

16E 64M 0,019 (±0,002) 0,94 0,719

64M 70R 0,020 (±0,002) 1 0,999

NL4-3 0,013 (±0,003) 0,67 0,133

Figura 46. Fenotipagem dos clones oriundos de BD6-15 a IDV. Na parte superior, a

concentração média de IDV (µM) para inibir 50% dos vírus dos diversos clones. Os asteriscos

denotam diferenças significativas (valores de p ≤ 0,05) em relação ao clone original BD6-15. Na

parte de baixo, a tabela mostra o NR dos diversos clones àquela droga.

*

Page 113: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

113

Lopinavir (µM)

Média µM (±DP) NR Student (BD6-15)

BD6-15 0,0046 (±0,0006) 1 ___

64M 0,0035 (±0,0004) 0,74 0,029

70R 0,0048 (±0,0012) 1 0,861

64M 70R 0,0050 (±0,0007) 1,05 0,459

72V 0,0035 (±0,0004) 0,74 0,029

NL4-3 0,0034 (±0,0008) 0,71 0,044

Figura 47. Fenotipagem dos clones oriundos de BD6-15 a LPV. Na parte superior, a

concentração média de LPV (µM) para inibir 50% dos vírus dos diversos clones. Os asteriscos

denotam diferenças significativas (valores de p ≤ 0,05) em relação ao clone original BD6-15. Na

parte de baixo, a tabela mostra o NR dos diversos clones àquela droga.

* * *

Page 114: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

114

4.8. Capacidade replicativa viral conferida pelos polimorfismos naturais na PR

Para saber o impacto na capacidade replicativa dos polimorfismos que causam

HS foram feitas competições par-a-par e a proporção de cada competidor após cinco

dias de infecção foi medida (Tabela 11). O vírus com a melhor capacidade replicativa

foi aquele que continha os polimorfismos 17E/64M. Já o vírus original BD6-15

apresentou melhor capacidade replicativa contra o vírus com o polimorfismo 72V.

Desta maneira a ordem de melhor capacidade replicativa foi: 17E/64M > 17E > 64M >

BD6-15 > 72V.

Tabela 12. Proporção de vírus após competição par-a-par.

Competição Melhor capacidade

replicativa

17E x BD6-15 17E (84%)

64M x BD6-15 64M (92%)

17E x 64M 17E (83%)

17E/64M x BD6-15 17E/64M (79%)

17E/64M x 17E 17E/64M (87%)

17E/64M x 64M 17E/64M (72%)

72V x BD6-15 BD6-15 (83%)

4.9. Papel diferencial da MRD a IP L90M em subtipos B e G

Para saber se uma mesma MRD poderia causar níveis diferentes de resistência

em subtipos distintos, nós analisamos a fenotipagem de isolados virais de subtipos B e

G contendo a mutação L90M na protease. Os resultados estão resumidos na Tabela 12

abaixo. Somente a MRD L90M em isolados do subtipo G confeiru um ligeiro aumento

na resistência a NFV (NR médio = 2,1), ao contrário dos isolados de subtipo B, que na

presença desta mutação apresentaram um NR médio de 7,6 (p < 0,001) (Tabela 12 e

Page 115: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

115

Figura 48A). Isolados de subtipo G com o genótipo M89I/L90M demonstraram um NR

médio de 10,9, equiparado aos do subtipo B com L90M (p = 0,466). Isolados de subtipo

G com M89I não apresentaram sensibilidade alterada a NFV. Isolados do subtipo G

carreando somente M89I, somente L90M ou M89I/L90M permaneceram susceptíveis a

SQV, com NRs médios de 0,5, 1,2 e 1,4, respectivamente (Figura 48B). Isolados do

subtipo B com L90M apresentaram um NR médio de 2,7 (p = 0,002). O mesmo efeito

foi visto para IDV, onde esta mutação causou um NR médio de 3,5 (p = 0,019). Para

LPV, a presença da L90M sozinha conferiu uma leve resistência em isolados do subtipo

B, o que só foi visto na combinação L89I/L90M em isolados do subtipo G (p = 0,894).

A mutação L90M em isolados do subtipo G não conferiu resistência a LPV.

O padrão I54V/L-L90M conferiu resistência cruzada a todos os IPs analisados

em subtipo B, especialmente para NFV, com um NR médio de 41 (Tabela 12 e Figura

48C). Um efeito similar foi observado em isolados do subtipo G portando o padrão

I54V/L-L89I-L90M, com exceção de IDV e SQV, drogas às quais os isolados

permaneceram susceptíveis. A mutação L89I não foi encontrada em isolados do subtipo

B. A mutação I54V/L não foi encontrada sozinha em isolados do subtipo G, mas sempre

em conjunto com L90M.

Page 116: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

116

Tabela 13. Nível de resistência médio conferida pela L90M em diferentes vias

mutacionais para os subtipos B e G.

Via mutacional

L90M

Amprenavir (1,8)a Indinavir (2,1) Lopinavir (1,6)

Sub B Sub G pe Sub B Sub G p Sub B Sub G p

L90M (22/07)b

1,3

(0,8)d

1,4

(0,8) 0,934

3,5

(3,3)

1,4

(1,3) 0,019

1,8

(1,4)

1,1

(0,3) 0,043

M89I L90M (00/06) ___ 2,0

(1,4) 0,324 ___

1,1

(0,7) 0,003 ___

1,9

(0,9) 0,894

I54V/L M89I

L90Mc (05/05)

2,4f

(0,6)

3,5

(1,1) 0,158

8,6

(8,8)

1,8

(1,3) 0,156

5,8

(3,1)

4,9

(2,9) 0,902

Via mutacional

L90M

Nelfinavir (2,3) Saquinavir (1,7)

Sub B Sub G p Sub B Sub G p

L90M (22/07) 7,6 (6,3) 2,1 (0,9) 0,001 2,7 (1,7) 1,2 (0,6) 0,002

M89I L90M (00/06) ___ 10,9 (9,8) 0,466 ___ 1,4 (0,4) 0,005

I54V/L M89I L90Mc (05/05) 41 (18) 26 (18) 0,268 6,0 (0,9) 1,6 (0,9) 0,001

a Valor de cut-off biológico para cada droga como definido pela VIRCO (Verlinden et

al., 2005).

b Números em parênteses correspondem ao número de isolados de subtipo B/ subtipo G

em cada categoria de genótipo.

c Subtipo B não apresenta M89I.

d Desvio-padrão

e Teste T de Student bi-caudal. Valores em negrito representam p ≤ 0,05.

f Números em negrito representam NR acima do cut-off biológico.

Page 117: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

117

Figura 48. Nível de resistência de isolados de subtipos B e G com padrões distintos de MRD a

NFV (A), SQV (B) e todos os IPs testados neste trabalho (C). Os padrões de genótipo são

mostrados no eixo x e os números de isolados analisado de cada subtipo são mostrados entre

parênteses. O eixo y corresponde ao NR.

Saquinavir (2,1)

Page 118: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

118

5. Discussão

Apesar dos subtipos não-B do grupo M do HIV-1 serem responsáveis por cerca

de 90% das novas infecções mundiais (Hemelaar et al., 2004), são ainda poucos os

trabalhos na literatura científica que abordam a resistência aos antirretrovirais nestes

isolados ao longo do tratamento. Anteriormente, nosso grupo demonstrou que no Brasil

pacientes infectados pelo subtipo C em falha terapêutica continham uma menor

proporção de MRDs a IPs e INTRs do que aqueles infectados pelo subtipo B em

regimes HAART com ou sem tratamento prévio com mono e dupla terapia (Soares et

al., 2007). No presente trabalho, nós demonstramos o acúmulo diferencial de

determinadas MRD em diferentes subtipos do HIV-1 ao longo do tratamento

antirretroviral em isolados virais provenientes de três diferentes localidades mundiais.

Para IPs, o estudo se baseiou quase que exclusivamente em MRD selecionadas

em tratamento com NFV e IDV, as duas drogas mais utilizadas no passado. Os demais

IPs foram mais utilizados em resgate terapêutico ou estavam mais disponíveis em países

desenvolvidos, onde predomina o subtipo B, e portanto não puderam ser analisados

aqui. A presença da MRD D30N, selecionada exclusivamente por NFV, é menor em

subtipos não-B (Ariyoshi et al., 2003; Grossman et al., 2004; Kantor et al., 2005). Aqui,

nós demonstramos o menor acúmulo desta mutação temporalmente em pacientes

infectados pelos subtipos A, C, F1 (somente com amostras brasileiras), G e CRF01_AE

(Figuras 27E, 28 e 30B). De forma interessante, nós demonstramos aqui pela primeira

vez o acúmulo da L90M em tratamento com NFV maior apenas em isolados virais do

subtipo G, em amostras provenientes tanto de Portugal (Figura 28) quanto do mundo

inteiro (Figura 30C).

Page 119: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

119

Para IDV, nós encontramos uma maior proporção de M46I/L em isolados de

sub-subtipo F1 do que em isolados de subtipo B sob tratamento com IDV e/ou

IDV/RTV (Figura 26A). Entretanto, no dataset global nós encontramos uma proporção

menor destas mutações no grupo composto pelos subtipos A/C/F1 do que no grupo

composto pelos subtipos B/G (Figura 31B). Essa discrepância em isolados de sub-

subtipo F1 talvez possa ser explicada pela nossa opção de analizar um universo de

pacientes uso de IDV sozinho e IDV/RTV no Brasil, enquanto que no dataset global

foram analizadas apenas isolados virais com uso exclusivo de IDV como único IP,

elinminando das análises os pacientes que fizeram uso de IDV/RTV. Outra discrepância

encontrada para esta droga foi o menor acúmulo da MRD V82A/F/T/S em pacientes

portugueses infectados pelo subtipo G em relação ao subtipo B (Figura 29B), fato não

observado nos isolados oriundos de diversas partes do globo quando diversos subtipos

foram analisados (Figura 31C). Essa diferença poderia ser explicada pela uso de mono

e/ou dupla terapia dos isolados globais, uma vez que no dataset português nós

excluímos da análise todo isolado viral cujo paciente fez uso prévio de mono e/ou dupla

terapia. Desta maneira, alguns isolados virais de subtipo G poderiam estar portando

mutações de resistência às outras classes de drogas e adquirindo mais facilmente a

mutação V82A/F/T/S em função de um menor número de drogas ativas no esquema

terapêutico. O ideal seria a comparação de isolados virais apenas em regime de

HAART. Entretanto, mesmo com o uso prévio de mono e/ou dupla terapia, o que

poderia indicar a presença de MRDs a INTRs e facilitar o surgimento de MRDs a IPs,

mutações como D30N e M46I/L foram menos frequentes em um ou mais subtipos não-

B (Figuras 30B e 31B). Em adição, a menor proporção de M46I/L em subtipo C está de

acordo com trabalho prévio de análise de resistência global em subtipos B e não-B do

HIV-1 (Kantor et al., 2005).

Page 120: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

120

Alguns fatores genéticos podem explicar a acúmulo diferencial ao longo do

tempo de tratamento em isolados virais de subtipos distintos. A presença de

polimorfismos silenciosos característicos de determinados subtipos poderia exigir um

maior número de modificações no código genético para a aquisição de uma determinada

MRD. O único códon na protease com acúmulo diferencial entre subtipos é o 82. Nos

subtipos B, C e F, a variante preferencial é a 82A, enquanto o subtipo G tem maior

propensão ao acúmulo de 82T. Entretanto, a barreira genética não explica o acúmulo

diferencial de MRD aos IPs nos subtipos do HIV-1 grupo M (Dumans et al., 2004; van

de Vijver et al., 2006). Outro fator diferencial é a alteração do fitness replicativo

causado pela presença de MRDs majoritárias. A aquisição de resistência geralmente

implica em modificações estruturais dentro ou próximo do sítio ativo enzimático,

permitindo à proteína viral uma melhor discriminação do seu substrato natural em um

ambiente restritivo imposto pelos terápicos. O custo desta vantagem seletiva é

geralmente pago através da perda parcial da capacidade replicativa. Desta maneira, a

frequência das MRDs pode ser inversamente correlacionada ao seu custo ao fitness

viral, isto é, quanto mais alta a frequência observada, menor o custo replicativo.

Gonzalez et al. (2004) demonstraram o custo diferencial da mutação D30N em clones

infectivos de subtipos B e C, onde a presença desta mutação acarretou a perda total da

capacidade replicativa no último subtipo, somente viabilizado pelo acúmulo de

mutações acessórias. Isto pode explicar a menor frequência desta mutação nos isolados

do subtipo C (14%) do que nos isolados do subtipo B (29%) em 54 meses de tratamento

por nós observada (Figura 30B). Apesar de ainda não haver trabalhos na literatura

relatando o custo replicativo desta MRD em outros subtipos do HIV-1, podemos supor

que a presença desta mutação também acarreta em perdas significativas na capacidade

replicativa da protease nos demais subtipos. Trabalhos em modelagem molecular

Page 121: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

121

demonstraram que alguns polimorfismos naturais (K20R, E35D e I93L), assim como as

assinaturas genéticas (M36I, R41K, H69K e L89M) de isolados de CRF01_AE

modificam a estrutura da protease de modo a desfavorecer o aparecimento da MRD

D30N (Ode et al., 2007A; Ode et al., 2007B).

Nós também analisamos neste trabalho o aparecimento das MRDs TAM-1,

TAM-2 e M184V em isolados de diferentes subtipos do HIV-1 de pacientes fazendo uso

de esquema HAART de primeira linhacomposto por AZT/d4T+3TC e INNTR ou IP, e

encontramos alguns resultados interessantes. A composição de um análogo de timina

(AZT ou d4T) em conjunto com 3TC é recomendada (Johnson et al., 2009). Embora

ocorra rápida seleção da MRD M184V, que confere grande perda de sensibilidade a

3TC,, sua presença é vantajosa por aumentar a sensibilidade viral ao AZT e ao d4T, e

prevenir o aparecimento das vias mutacionais de TAM na TR de isolados virais em

pacientes sob este esquema terapêtico (Larder et al., 1995; Mouroux et al., 2001; Ait-

Khaled et al., 2002; Boyer et al., 2002). Observamos algumas diferenças entre os

subtipos do HIV-1 no acúmulo desta MRD de acordo com o uso de INNTR ou IP como

componente não-INTR do esquema. Com o uso de INNTRs, houve um maior acúmulo

de M184V nos isolados de subtipos C e G do que nos isolados de subtipo B após cinco

anos de tramento (Figura 34A). Entretanto, com o uso de IPs, houve uma maior

proporção desta MRD nos isolados de subtipo B e G do que nos isolados de subtipo C

após seis anos de tratamento (Figura 34B). O aparecimento das TAMs pode ser

diferente entre os subtipos do HIV-1. No subtipo B, estima-se uma ocorrência duas

vezes maior de TAM-1 do que TAM-2 (Yahi et al., 1999; Marcelin et al., 2004). Sabe-

se que os subtipos C e F têm maior propensão a adquirir mutações relacionadas à via

TAM-2 do que o subtipo B (Soares et al., 2007; Munerato et al., 2010). As mutações

M41L e T215Y, ambas relacionadas à via TAM-1, foram mais comumente observada

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122

em isolados de subtipo B do que em isolados de CRF01_AE (Sukasem et al., 2008). No

Brasil, um outro trabalho do nosso grupo mostrou uma maior associação das MRDs

M41L e L210W a isolados virais de subtipo B do que a isolados dos subtipos C e F

(Soares et al., 2003). Entretanto, no presente trabalho não houve diferença no acúmulo

de TAM-1 e TAM-2 entre os subtipos B e G após cinco anos de tratamento com

AZT/d4T+3TC+INNTR, ou diferença após seis anos de tratamento com

AZT/d4T+3TC+IP para os três subtipos (Figura 35). Em compensação, na composição

AZT/d4T+3TC+INNTR, o subtipo C acumulou 4,5x mais mutações de TAM-2 do que

TAM-1 (Figura 35A). Uma observação interessante foi que a composição

AZT/d4T+3TC+IP foi altamente eficaz na prevenção de acúmulo de TAMs em

pacientes infectados pelo subtipo C, que apresentaram apenas 9% dos isolados virais

com pelo menos uma mutação TAM em seis anos de tratamento. Essa proporção foi

significativamente menor do que aquelas de isolados virais dos subtipos B e G (27 e

29%, respectivamente), usando a mesma composição terapêutica por igual período de

tempo. Tal proporção também foi menor do que a apresentada por isolados virais de

subtipo C utilizando a composição AZT/d4T+3TC+INNTR (23%) após cinco anos de

tratamento. A diferença entre as composições foi o acúmulo de TAM-2 neste subtipo

4,6x maior na composição com INNTR. Uma explicação possível para o

direcionamento para TAM-2 é o maior acúmulo de MRDs a INNTRs em isolados do

subtipo C, em concordância com outros trabalhos (Grossman et al., 2004B; Eshleman et

al., 2005A; Eshleman et al., 2005B; Flys et al., 2006). Suspeita-se que MRDs a INTRs

possam aumentar a sensibilidade a INNTRs (Whitcomb et al., 2002). Neste último

estudo, foi observada uma maior hipersensibilidade àquela classe em pacientes com

tratamento contendo INTRs (virgens a INNTRs) e em falha terapêutica. Posteriormente,

Clark et al. (2006) demonstraram que a presença da TAM-1 T215Y em conjunto com

Page 123: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

123

H208Y e/ou V118I causam HS à toda a classe de INNTRs, o que poderia explicar a

menor aquisição de TAM-1 no subtipo C. Outra explicação plausível para o maior

acúmulo de TAM-2 seria um aumento na capacidade replicativa de clones infectivos de

subtipo C conferido por D67N ou K70R individualmente, o que não foi visto para o

subtipo B (Armstrong et al., 2009). Neste mesmo trabalho, foi demonstrado que o triplo

mutante TAM-2 (D67N, K70R e T215F) impactou mais negativamente na capacidade

replicativa do clone infectivo de subtipo B do que o triplo mutante TAM-1 (M41L,

L210W e T215Y). Em adição, para os subtipos B e G, não houve diferença na aquisição

de TAMs ao longo do tempo, independente da composição terapêutica utilizada.

Novas mutações ligadas ao tratamento têm sido descritas nos domínios terminais

de TR, conexão e Rnase H (Nikolenko et al., 2007; Delviks-Frankenberry et al., 2007;

Brehm et al., 2007; Yap et al., 2007; Hachiya et al., 2008; Santos et al., 2008; Waters et

al., 2009). As mutações N348I e T369I/V, recentemente descritas, têm um efeito de

resistência classe cruzada conferindo resistência a AZT, NVP, EFV e DLV (Yap et al.,

2007; Hachiya et al., 2008; Gupta et al., 2010). Interessantemente Radzio et al. (2010)

demosntrou que a presença da N348I, selecionada no início da terapia antirretroviral

com INNTR, contrabalança os efeitos de HS conferido por M184V e permitindo a

seleção harmoniosa de M184V e TAMs, o que permitiria um maior acúmulo de TAMs

em pacientes fazendo uso de HAART contendo INNTR.

Aparentemente, a composição de HAART utilizada para tratamento de pacientes

infectados pelo subtipo C influencia o aparecimento de padrões diferenciais de TAMs.

Um trabalho publicado em 2007 demonstrou que pacientes infectados pelo subtipo C

em HAART com AZT+ddI apresentavam como o padrão mais comum de vírus TAMs

mistas contendo D67N, K70R e T215Y (Novitsky et al., 2007). Armstrong et al. (2009)

demonstraram que essa composição mista de TAMs apresenta uma maior capacidade

Page 124: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

124

replicativa do que o triplo mutante TAM-2 (D67N, K70R e T215F) em clone infectivo

de subtipo C, o que poderia explicar sua alta frequência. Infelizmente, esta composição

mista de TAMs foi raramente vista em nosso trabalho, onde apenas 3 isolados virais

deste subtipo de um total 249 (1,2%) pacientes sob HAART contendo AZT/d4T+3TC a

apresentaram.

Existem outros exemplos de mutações selecionadas preferencialmente por

alguns subtipos do HIV-1, como a facilidade do subtipo C em adquirir V106M, que

confere resistência cruzada a INNTRs (Brenner et al., 2003; Grossman et al., 2004B;

Kantor et al., 2005; Orrell et al., 2009). Esta mutação é raramente observada em

subtipos não-C, uma vez que estes requerem duas transições no códon 106 para

codificar uma metionina, enquanto o subtipo C presisa de apenas uma única transição

(Brenner et al., 2003; van de Vijver et al., 2006). Outro exemplo de mutação facilmente

adquirida por barreira genética exclusivamente para subtipo C é a K65R na TR. Tal

mutação é selecionada mais facilmente tanto in vitro (Brenner et al., 2006; Coutsinos et

al., 2009) quanto em estudos clínicos (Doualla-Bell et al., 2006; Pillay et al., 2008;

Turner et al., 2009), e confere resistência cruzada a 3TC, ABC, ddI, FTC e TDF

(Johnson et al., 2009). Neste caso, a barreira genética atua em conjunto nos códons 64 e

65. No subtipo B esses códons são representados por AGG AAA, enquanto no subtipo

C a sequência é AAA AAG. Esse sítio é rico em adeninas exclusivamente no subtipo C

e causa uma pausa na TR durante a síntese da fita positiva de DNA, favorecendo a

incorporação errônea de nucleotídeos e aumentando a chance de ocorrência de K65R

(Coutsinos et al., 2009).

Em anos recentes, poucos estudos têm sido feitos com relação à susceptibilidade

a drogas em isolados virais de subtipos do HIV-1 oriundos de pacientes virgens de

tratamento. Tais estudos demonstraram que as drogas utilizadas na HAART clássica são

Page 125: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

125

altamente eficientes no tratamento de pacientes infectados por subtipos não-B (Palmer

et al., 2001; Grossman et al., 2004; Holguín et al., 2004; Abecasis et al., 2006; Agwale

et al., 2006; Vergne et al., 2006). Estudos recentes têm demonstrado que determinados

subtipos não-B, notadamente os subtipos C, F, G e CRF02_AG, apresentam

sensibilidades diferenciadas a IPs específicos. De modo interessante, isolados virais de

subtipos C e G oriundos de pacientes virgens de tratamento apresentaram uma maior

susceptibilidade a IDV do que isolados de subtipo B, enquanto isolados virais de

CRF02_AG foram mais sensíveis a IDV e RTV do que isolados virais de subtipos B, C,

F e G (Abecasis et al., 2006). Como todas as drogas foram desenhadas para o subtipo B,

parece paradoxal que alguns subtipos sejam mais sensíveis do que o alvo original. Para

melhor elucidar esta questão, nós resolvemos analisar dados de fenotipagem de isolados

virais de pacientes virgens de tratamento infectados por diferentes subtipos do HIV-1

obtidos de trabalhos recentes (Vergne et al., 2000; Dumans et al., 2002; Vergne et al.,

2003; Abecasis et al., 2006; Vergne et al., 2006; Vidal et al., 2006). De fato, alguns

subtipos apresentavam uma maior proporção de isolados com HS, em relação ao subtipo

B, a drogas das três classes analisadas: IPs, INTRs e INNTRs.

É usual encontrar na literatura mutações de resistência a determinadas terápicos

que conferem HS a outros. Um exemplo, já citado acima, é a MRD a 3TC M184V, que

causa HS a análogos de timina; outro é a participação da T215Y na HS à classe de

INNTRs. Outros exemplos ainda são mostrados na Tabela 13. Entretanto, o

mapeamento de polimorfismos naturais ligados a HS em isolados virais selvagens é

escasso e ninguém testou o real efeito dos polimorfismos mapeados em clones virais

infectivos. Leigh Brown et al. (2004) determinou que os polimorfismos 10V, 13V,

37E/S/Y e 61E estavam correlacionados com HS a IPs em isolados de subtipo B.

Entretanto, tais polimorfismos não previram HS em outro estudo posterior com isolados

Page 126: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

126

do mesmo subtipo (Martinez-Picado et al., 2005). Os autores apontaram os

polimorfismos R41K e I93L como possíveis responsáveis pela HS conferida à maioria

dos IPs, enquanto as mutações L10V, T12P/S, I13V, L19P/I e I64L/V foram

negativamente associados a este fenômeno. Já Abecasis et al. (2006) mapearam os

seguintes polimorfismos em subtipos não-B para HS: 35E (APV, NFV e RTV), 37N

(IDV), 57R (TPV), 70R (NFV e RTV) e 89I (LPV). No nosso trabalho, nós separamos

os isolados por subtipo e assim identificamos polimorfismos subtipo-específicos

conferindo HS a uma mesma droga. Nossos resultados concordam parcialmente com o

trabalho de Abecasis et al. (2006). O polimorfismo 35E foi responsável por HS a APV e

NFV apenas em isolados do subtipo C, enquanto 70R foi relacionado a HS a IDV em

isolados de CRF02_AG. Nós ainda encontramos nos três subtipos analisados neste

trabalho (C, F1 e CRF02_AG) composições polimórficas distintas e exclusivas

responsáveis pela HS. Para NFV, por exemplo, nós mapeamos os polimorfismos 19L

35E 63L como responsáveis por HS no subtipo C (Figura 39A), enquanto em isolados

de CRF02_AG os polimorfismos 17E 64M foram os correlacionados à HS àquela droga

(Figura 41B). Gonzalez et al. (2003) descreveram que a assinatura genética I93L em

isolados brasileiros e sul-africanos de subtipo C conferia uma maior sensibilidade viral a

LPV. Entretanto, no nosso trabalho, todos os isolados de subtipo C portavam a

assinatura I93L em seu genoma, mas a proporção de HS a LPV foi baixa (9%), e não

diferente da encontrada para isolados de subtipo B (Figura 37). Uma possível

explicação para esta diferença seria o uso de metodologias distintas de fenotipagem

entre os trabalhos.

Page 127: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

127

Tabela 14. Sumário de MRDs relacionadas a HS.

Mutação Região Resistência HS Referências

I47A PR LPV SQV Kagan et al. (2005)

I50L PR ATV demais IPs Weinheimer et al. (2005)

I54L PR DRV TPV Poveda et al. (2010)

N88S PR ATV, NFV APV Ziermann et al. (2000)

∆69 TR 3TC AZT Kisic et al. (2008)

I132M TR NVP 3TC, TDF Ambrose et al. (2009)

Uma crítica pertinente aos trabalhos de mapeamento de HS é o papel indefinido

de cada polimorfismo no fenômeno. Nosso mapeamento mostrou muitas vezes que um

conjunto de polimorfismos, e não um único, confere HS a determinados IPs. Em outros

casos, não conseguimos identificar os fatores genéticos por trás do fenômeno, o que

poderia indicar um complexo conjunto de polimorfismos ou mesmo artefatos resultantes

do ensaio de fenotipagem. Para melhor entender o papel dos polimorfismos no

fenômeno da HS, nós inserimos alguns polimorfismos determinados para CRF02_AG

em um clone infectivo viral “puro” desta forma recombinante. Acreditamos que o uso

deste sistema anula qualquer crítica em relação ao uso de genomas recombinantes

(intersubtípicos) quanto à produção de resulatdos artificiais devido aos sítios diferentes

de clivagem da PR e outras interações de proteínas de subtipos diferentes. Desta

maneira, os polimorfismos 17E e 64M mapeados para SQV e NFV de fato mostraram

um papel importante no fenômeno de HS (Figuras 44 e 45), enquanto 70R conferiu HS

a APV e IDV (Figuras 42 e 46), embora tenha sido mapeada somente para IDV. Já a

mutação 72V não alterou a sensibilidade viral a APV. A frequência desses

polimorfismos em 950 isolados de CRF02_AG virgens de tratamento oriundas do HIV

Sequence Database de Los Alamos (www.hiv.lanl.gov) foi de 5,4% (51) com somente

Page 128: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

128

17E, 7,7% (73) somente com 64M e 2,1% (20) portando 17E/64M, enquanto 70R estava

presente em 13% (117) dos isolados desta forma recombinante oriunda de pacientes

virgens de tratamento. De modo interessante, o vírus portando 17G/64M em seu

genoma apresentou uma capacidade replicativa in vitro melhor do que os vírus com 17E

ou com 64M individualmente, e estes últimos apresentaram uma capacidade replicativa

melhor do que o vírus BD6-15 original. Isso pode indicar que protease viral de

CRF02_AG com os polimorfismos 17E e 64M em conjunto ou individualmente

melhora a processividade da enzima, interagindo mais facilmente com seu substrato

natural e, consequentemente, também com alguns de seus inibidores miméticos. Nosso

trabalho está em contraste com trabalhos em isolados virais oriundos de pacientes

virgens de tratamento, que correlacionaram HS a múltiplos IPs à baixa capacidade

replicativa (Leigh Brown et al., 2004; Martinez-Picado et al., 2005). Entretanto, no

trabalho de Martinez-Picado et al., os pacientes escolhidos apresentavam alto nível de

contagem de células T CD4+ antes do tratamento e, de fato, 4 dos 12 pacientes

analisados eram heterozigotos para CCR5∆32, indicando uma patogenia viral mais

atenuada e, portanto, mais responsiva ao tratamento. Neste caso, uma baixa capacidade

replicativa conferida pela protease poderia indicar um vírus mais sensível aos IPs.

O impacto clínico da hipersusceptibilidade vêm sendo discutido ao longo dos

últimos anos. Pacientes com isolados virais de subtipo B experimentados a INTR, mas

virgens a INNTRs e com HS a EFV tiveram uma melhor resposta virológica no resgate

terapêutico que incluía esta droga (Shulman et al., 2001). Este resultado foi corroborado

por outros trabalhos de ensaio de resgate terapêutico (Hammer et al., 2002; Haubrich et

al., 2002; Tozzi et al., 2004; Demeter et al., 2008). Entretanto, o benefício clínico da

HS a IP ainda está a ser determinado. A mutação N88S, que confere HS a APV (Tabela

13), foi correlacionada a uma melhor resposta ao resgate terapêutico in vivo (Zachary et

Page 129: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

129

al., 2001), além do fato de que a presença da N88S anulou o efeito de resistência

conferido por I50V àquele IP (Lam & Parkin, 2003). Não sabemos se os polimorfismos

aqui descritos podem anular ou atenuar o efeito de MRDs. Entretanto, nosso trabalho

aponta nessa direção, uma vez que 44% (08/18) dos vírus de pacientes experimentados a

NFV sem MRD possuem 17E e/ou 64M, enquanto apenas 8% (01/12; p = 0,049)

daqueles que possuem MRD a NFV apresentavam algum desses polimorfimos. Desta

maneira, polimorfismos naturais presentes em CRF02_AG conferem HS a determinados

IPs e podem retardar a acúmulo de MRDs.

O efeito fenotípico de MRDs em diferentes subtipos também deve ser

considerada nesta discussão. A classificação das MRDs em majoritárias ou

compensatórias é um conceito exclusivamente baseado em dados gerados por subtipo B.

Em função dos polimorfismos subtipo-específicos que alteram a estrutura das proteínas

virais, uma mesma MRD poderia conferir níveis diferentes de resistência a uma

determinada droga. Aqui, nós demonstramos que a MRD L90M per se confere apenas

duas vezes mais resistência a NFV em isolados de subtipo G em relação ao seu tipo

selvagem, enquanto a mesma MRD confere sete vezes mais resistência em subtipo B

(Tabela 12 e Figura 48A). Entretanto, isolados do subtipo G portando L89I/L90M

apresentam um nível de resistência similar ao da L90M sozinha em isolados do subtipo

B. De modo interessante, isolados de subtipo G com L90M sozinha ou em conjunto com

L89I não mostraram resistência a SQV, ao contrário de isolados do subtipo B, onde a

presença da L90M revelou um aumento de 3,5x na resistência a este terápico (Tabela 12

e Figura 48B). No consenso da IAS, esta MRD é considerada majoritária para NFV e

SQV (Johnson et al., 2009), o que parece ser errôneo para subtipo G. Uma outra

mutação observada é a via de resistência com I54V/L, onde sua presença com L90M

dobrou a resistência a SQV (Tabela 12 e Figura 48C) em isolados do subtipo B,

Page 130: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

130

enquanto sua presença per se só não afetou a sensibilidade a esta droga em isolados do

subtipo G. Um outro caso foi descrito pelo nosso grupo com relação a fenótipos

conferidos pela mutação T74S em proteases dos subtipos B e C (Soares et al., 2009).

Esta MRD foi classificada como compensatória, uma vez que melhora a capacidade

replicativa de vírus multirresistentes de ambos os subtipos. Sua presença parece ser

selecionada por NFV, e aumenta a sensibilidade viral a vários IPs, incluindo IDV, SQV,

LPV e RTV. Entretanto, alguns efeitos fenotípicos foram diferentes. A protease do

subtipo B portando as MRDs M46I, I54V, V82A e L90M, e mais a T74S, mostraram

uma ressensibilização a IDV, enquanto que um clone de subtipo C com as mesmas

mutações permaneceu resistente a esta droga. Já a protease multirresistente de subtipo C

mostrou um nível mais elevado de resistência do que o respectivo clone de subtipo B a

NFV (NR = 7,1 e 34, respectivamente) e a LPV (NR = 12,8 e 189, respectivamente). Na

TR viral, Delviks-Frankenberry et al. (2009) demonstraram níveis de resistência

diferenciais conferidas por TAMs aos subtipos B e CRF01_AE. Mutações TAM-1

(M41L, L210W e T215Y) conferiram um nível de resistência mais alto em CRF01_AE

(NR = 51) do que em subtipo B (NR = 17). Resultados similares foram vistos para

TAM-2. A causa da diferença foi mapeada na assinatura genética de CRF01_AE

A400T, no domínio da conexão da TR. Quando esta treonina foi revertida a uma alanina

em CRF01_AE, o nível de resistência ficou similar ao subtipo B. Tal trabalho

representa a primeira evidência experimental de que uma assinatura genética influencia

diretamente nos níveis de resistência a drogas antirretrovirais em subtipos distintos.

Esses achados são importantes para aperfeiçoar o tratamento oferecido a

pacientes infectados por subtipos não-B, que representam cerca de 90% da população

mundial convivendo com HIV/Aids. O uso de medicamentos antirretrovirais,

originalmente desenvolvidos para subtipo B, é eficaz na inibição da replicação viral de

Page 131: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

131

outros subtipos. Entretanto, estudos adcionais na área de variação genética em

diferentes subtipos do HIV-1 e na influência dos terápicos a longo prazo ainda se fazem

necessários para traçar o papel de polimorfismos e assinaturas genéticas na dinâmica de

aquisição de MRDs. Uma atenção especial deve ser dada a possíveis efeitos fenotípicos

diferentes entre subtipos, a fim de aperfeiçoar os testes de genotipagem tão necessários

ao melhor direcionamento de resgate terapêutico em pacientes sob falha terapêutica.

Finalmente, o melhor entendimento do impacto clínico de HS causada por

polimorfismos naturais em subtipos do HIV-1 poderia melhorar as diretrizes de

tratamento tanto na primeira linha terapêutica quanto em resgates para pacientes

convivendo com HIV/Aids.

Page 132: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

132

6. Conclusões

A aquisição temporal de determinadas MRDs apresentou diferenças em vírus de

diferentes subtipos do HIV-1 oriundos de pacientes sob HAART de diferentes

localidades, tais como a menor proporção de D30N em subtipos não-B, o maior

acúmulo de L90M em subtipo G sob tratamento com NFV e o menor acúmulo

de M46I/L nos subtipos A, C e F sob tratamento com IDV. Já a composição

AZT/d4T+3TC+IP parece retardar o aparecimento de TAMs em subtipo C

comparado aos subtipos B e G;

A proporção de HS a determinados terápicos foi maior em subtipos não-B do

que no subtipo B, arcabouço genético para o qual todas as drogas foram criadas.

APV, IDV, NFV ABC, AZT, d4T, ddI e NVP foram drogas para as quais

observou-se maior proporção de HS em alguns subtipos não-B.

A comparação entre os grupos HS e não-HS para cada droga e cada subtipo

identificou grupos de polimorfismos atuando na HS nos subtipos C, F e

CRF02_AG.

A inserção desses polimorfimos em clone infectivo de CRF02_AG reproduziu o

fenômeno de HS in vitro e acentuou a capacidade replicativa viral. Este é o

primeiro trabalho a determinar o papel de polimorfismos naturais na HS a IPs;

Neste trabalho, também demonstramos que uma MRD pode causar impacto

fenotípico diferente entre subtipos. No caso, a L90M foi capaz de gerar nível

elevado de resistência em isolados do subtipo B, mas somente a presença da

L89I/L90M foi capaz de gerar o mesmo efeito em isolados do subtipo G.

Page 133: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

133

Os resultados gerados neste trabalho junto com outros trabalhos recentes

demonstram a importância de se estudar o impacto do tratamento antirretroviral

a longo prazo em subtipos não-B, assim como aprofundar o estudo de HS como

forma de melhorar a eficácia desse tratamento em pacientes convivendo com

HIV/Aids.

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134

7. Perspectivas futuras

Comprovar o papel dos polimorfismos mapeados para PR em isolados de

subtipos C e F na HS e no fitness viral, assim como para os polimorfismos

mapeados para TR.

Determinar se os polimorfismos HS anulam ou diminuem o nível de resistência

aos antirretrovirais conferida pelas MRDs majoritárias;

Determinar se os polimorfismos HS retardam o surgimento de MRDs

majoritárias ou interferem nas vias mutacionais selecionadas pelos subtipos;

Avaliar o efeito clínico dos polimorfismos HS na supressão viral e recuperação

de células T CD4+ de indíviduos convivendo com HIV/Aids sob tratamento.

Page 135: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

135

8. Referências Bibliográficas

Abecasis AB, Deforche K, Bacheler LT, McKenna P, Carvalho AP, Gomes P,

Vandamme AM, Camacho RJ (2006). Investigation of baseline susceptibility to

protease inhibitors in HIV-1 subtypes C, F, G and CRF02_AG. Antivir. Ther.

11: 581-589.

Agwale SM, Zeh C, Paxinos E, Odama L, Pienazek D, Wambebe C, Kalish ML,

Ziermann R (2006). Genotypic and phenotypic analyses of human

immunodeficiency virus type 1 in antiretroviral drug-naive Nigerian patients.

AIDS Res. Hum. Retroviruses 22: 22-26.

Ait-Khaled M, Stone C, Amphlett G, Clotet B, Staszewski S, Katlama C, Tisdale M;

CNA3002 International Study Team (2002). M184V is associated with a low

incidence of thymidine analogue mutations and low phenotypic resistance to

zidovudine and stavudine. AIDS 16: 1686-1689.

Alce TM & Popik W (2004). APOBEC3G is incorporated into virus-like particles

by a direct interaction with HIV-1 Gag nucleocapsid protein. J Biol Chem. 279:

34083-34086.

Ambrose Z, Herman BD, Sheen CW, Zelina S, Moore KL, Tachedjian G, Nissley DV,

Sluis-Cremer N (2009). The human immunodeficiency virus type 1

nonnucleoside reverse transcriptase inhibitor resistance mutation I132M

confers hypersensitivity to nucleoside analogs. J Virol. 83: 3826-3833.

Ariyoshi K, Matsuda M, Miura H, Tateishi S, Yamada K, Sugiura W (2003). Patterns

of point mutations associated with antiretroviral drug treatment failure in

Page 136: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

136

CRF01_AE (subtype E) infection differ from subtype B infection. J. Acquir.

Immune Defic. Syndr. 33: 336-342.

Armstrong KL, Lee TH, Essex M (2009). Replicative capacity differences of

thymidine analog resistance mutations in subtype B and C human

immunodeficiency virus type 1. J. Virol. 83: 4051-4059.

Ayouba A, Mauclère P, Martin PM, Cunin P, Mfoupouendoun J, Njinku B, Souquières

S, Simon F (2001). HIV-1 group O infection in Cameroon, 1986 to 1998. Emerg

Infect Dis. 7: 466-467.

Amella CA, Sherry B, Shepp DH, Schmidtmayerova H (2005). Macrophage

inflammatory protein 1alpha inhibits postentry steps of human

immunodeficiency virus type 1 infection via suppression of intracellular cyclic

AMP. J Virol. 79: 5625-5631.

Auewarakul P, Wacharapornin P, Srichatrapimuk S, Chutipongtanate S, Puthavathana P

(2005). Uncoating of HIV-1 requires cellular activation. Virology. 337: 93-101.

Bailes E, Gao F, Bibollet-Ruche F, Courgnaud V, Peeters M, Marx PA, Hahn BH,

Sharp PM (2003). Hybrid origin of SIV in chimpanzees. Science. 300: 1713.

Balliet JW, Kolson DL, Eiger G, et al (1994). Distinct effects in primary

macrophages and lymphocytes of the human immunodeficiency virus type 1

accessory genes vpr, vpu, and nef: Mutational analysis of a primary HIV-1

isolate. Virology 200: 623–631.

Barré-Sinoussi F, Chermann JC, Rey F, Nugeyre MT, Chamaret S, Gruest J, Dauguet C,

Axler-Blin C, Vézinet-Brun F, Rouzioux C, Rozenbaum W, Montagnier L (1983).

Page 137: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

137

Isolation of a T-lymphotropic retrovirus from a patient at risk for acquired

immune deficiency syndrome (AIDS). Science. 220: 868-871.

Beer BE, Foley BT, Kuiken CL, Tooze Z, Goeken RM, Brown CR, Hu J, St Claire M,

Korber BT, Hirsch VM (2001). Characterization of novel simian

immunodeficiency viruses from red-capped mangabeys from Nigeria

(SIVrcmNG409 and -NG411). J Virol. 75: 12014-12027.

Beer BE, Brown CR, Whitted S, Goldstein S, Goeken R, Plishka R, Buckler-White A,

Hirsch VM (2005). Immunodeficiency in the absence of high viral load in pig-

tailed macaques infected with Simian immunodeficiency virus SIVsun or

SIVlhoest. J Virol. 79: 14044-14056.

Bello G, Passaes CP, Guimarães ML, Lorete RS, Matos Almeida SE, Medeiros RM,

Alencastro PR, Morgado MG (2008). Origin and evolutionary history of HIV-1

subtype C in Brazil. AIDS 22: 1993-2000.

Berson JF, Long D, Doranz BJ, Rucker J, Jirik FR, Doms RW (1996). A seven-

transmembrane domain receptor involved in fusion and entry of T-cell-tropic

human immunodeficiency virus type 1 strains. Journal of Virology. 70: 6288-

6295.

Bibollet-Ruche F, Galat-Luong A, Cuny G, Sarni-Manchado P, Galat G, Durand JP,

Pourrut X, Veas F (1996). Simian immunodeficiency virus infection in a patas

monkey (Erythrocebus patas): evidence for cross-species transmission from

African green monkeys (Cercopithecus aethiops sabaeus) in the wild. J Gen

Virol. 77: 773-781.

Page 138: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

138

Boyer PL, Sarafianos SG, Arnold E, Hughes SH (2002). The M184V mutation

reduces the selective excision of zidovudine 5'-monophosphate (AZTMP) by the

reverse transcriptase of human immunodeficiency virus type 1. J. Virol. 76:

3248-3256.

Brehm JH, Koontz D, Meteer JD, Pathak V, Sluis-Cremer N, Mellors JW (2007).

Selection of mutations in the connection and RNase H domains of human

immunodeficiency virus type 1 reverse transcriptase that increase resistance to

3'-azido-3'-dideoxythymidine. J Virol. 81: 7852-7859.

Brennan CA, Bodelle P, Coffey R, Devare SG, Golden A, Hackett J Jr, Harris B,

Holzmayer V, Luk KC, Schochetman G, Swanson P, Yamaguchi J, Vallari A,

Ndembi N, Ngansop C, Makamche F, Mbanya D, Gürtler LG, Zekeng L, Kaptué L

(2008). The prevalence of diverse HIV-1 strains was stable in Cameroonian

blood donors from 1996 to 2004. J Acquir Immune Defic Syndr. 49: 432-439.

Brenner B, Turner D, Oliveira M, Moisi D, Detorio M, Carobene M, Marlink RG,

Schapiro J, Roger M, Wainberg MA (2003). A V106M mutation in HIV-1 clade

C viruses exposed to efavirenz confers cross-resistance to non-nucleoside

reverse transcriptase inhibitors. AIDS 17: F1-F5.

Brenner BG, Oliveira M, Doualla-Bell F, Moisi DD, Ntemgwa M, Frankel F, Essex M,

Wainberg MA (2006). HIV-1 subtype C viruses rapidly develop K65R

resistance to tenofovir in cell culture. AIDS 20: F9-F13.

Brígido LF, Nunes CC, Oliveira CM, Knoll RK, Ferreira JL, Freitas CA, Alves MA,

Dias C, Rodrigues R. Research Capacity Program (2007). HIV type 1 subtype C

and CB Pol recombinants prevail at the cities with the highest AIDS prevalence

rate in Brazil. AIDS Res. Hum. Retroviruses 23: 1579-1586.

Page 139: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

139

Brindeiro PA, Brindeiro RM, Mortensen C, Hertogs K, De Vroey V, Rubini NP, Sion

FS, De Sá CA, Machado DM, Succi RC, Tanuri A (2002). Testing genotypic and

phenotypic resistance in human immunodeficiency virus type 1 isolates of clade

B and other clades from children failing antiretroviral therapy. J Clin

Microbiol. 40: 4512-4519.

Bryant M & Ratner L (1990). Myristoylation-dependent replication and assembly of

human immunodeficiency virus 1. Proc Natl Acad Sci U S A. 87: 523-527.

Bussmann H, Wester CW, Ndwapi N, Grundmann N, Gaolathe T, Puvimanasinghe J,

Avalos A, Mine M, Seipone K, Essex M, Degruttola V, Marlink RG (2008). Five-

year outcomes of initial patients treated in Botswana's National Antiretroviral

Treatment Program. AIDS. 22: 2303-2311.

Cancio R, Spadari S, Maga G (2004). Vif is an auxiliary factor of the HIV-1 reverse

transcriptase and facilitates abasic site bypass. Biochem J. 383: 475-482.

Cane PA, de Ruiter A, Rice P, Wiselka M, Fox R, Pillay D (2001). Resistance-

associated mutations in the human immunodeficiency virus type 1 subtype c

protease gene from treated and untreated patients in the United Kingdom. J.

Clin. Microbiol. 39: 2652-2654.

Caride E, Hertogs K, Larder B, Dehertogh P, Brindeiro R, Machado E, de Sá CA, Eyer-

Silva WA, Sion FS, Passioni LF, Menezes JA, Calazans AR, Tanuri A (2001).

Genotypic and phenotypic evidence of different drug-resistance mutation

patterns between B and non-B subtype isolates of human immunodeficiency

virus type 1 found in Brazilian patients failing HAART. Virus Genes. 23: 193-

202.

Page 140: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

140

Carr JK, Salminen MO, Albert J, Sanders-Buell E, Gotte D, Birx DL, McCutchan FE

(1998). Full genome sequences of human immunodeficiency virus type 1

subtypes G and A/G intersubtype recombinants. Virology. 247: 22-31

CDC (1981). Pneumocystis pneumonia—Los Angeles. MMWR Morb Mortal Wkly

Rep. 30: 250-252.

Chan DC & Kim OS (1998). HIV entry and its inhibition. Cell. 93: 681-684.

Chin MP, Rhodes TD, Chen J, Fu W, Hu WS (2005). Identification of a major

restriction in HIV-1 intersubtype recombination. Proc Natl Acad Sci U S A.

102: 9002-9007.

Chin MP, Chen J, Nikolaitchik OA, Hu WS (2007). Molecular determinants of HIV-1

intersubtype recombination potential. Virology. 363: 437-446.

Clark SA, Shulman NS, Bosch RJ, Mellors JW (2006). Reverse transcriptase

mutations 118I, 208Y, and 215Y cause HIV-1 hypersusceptibility to non-

nucleoside reverse transcriptase inhibitors. AIDS. 20: 981-984.

Coffin J, Haase A, Levy JA, Montagnier L, Oroszlan S, Teich N, Temin H, Toyoshima

K, Varmus H, Vogt P, et al (1986). Human immunodeficiency viruses. Science.

232: 697.

Coffin JM, Hughes SH, Varmus HE (1997). Retroviruses. Plainview (NY): Cold

Spring Harbor Laboratory Press; c1997.

Cohen EA, Dehni G, Sodroski JG, Haseltine WA (1990). Human immunodeficiency

virus vpr product is a virion-associated regulatory protein. J Virol. 64: 3097-

3099.

Page 141: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

141

Coligan JE, Kruisbeek AM, Margulies DH, Shevach EM, Strober W, Coico R (1999).

Current protocols in immunology. John Wiley & Sons.

Coutsinos D, Invernizzi CF, Xu H, Moisi D, Oliveira M, Brenner BG, Wainberg, MA

(2009). Template usage is responsible for the preferential acquisition of the

K65R reverse transcriptase mutation in subtype C variants of human

immunodeficiency virus type 1. J. Virol. 83: 2029-2033.

Delviks-Frankenberry KA, Nikolenko GN, Barr R, Pathak VK (2007). Mutations in

human immunodeficiency virus type 1 RNase H primer grip enhance 3'-azido-

3'-deoxythymidine resistance. J Virol. 2007 81: 6837-6845.

Delviks-Frankenberry KA, Nikolenko GN, Maldarelli F, Hase S, Takebe Y, Pathak VK

(2009). Subtype-specific differences in the human immunodeficiency virus type 1

reverse transcriptase connection subdomain of CRF01_AE are associated with

higher levels of resistance to 3'-azido-3'-deoxythymidine. J. Virol. 83: 8502-8513.

Demeter LM, DeGruttola V, Lustgarten S, Bettendorf D, Fischl M, Eshleman S, Spreen

W, Nguyen BY, Koval CE, Eron JJ, Hammer S, Squires K (2008). Association of

efavirenz hypersusceptibility with virologic response in ACTG 368, a

randomized trial of abacavir (ABC) in combination with efavirenz (EFV) and

indinavir (IDV) in HIV-infected subjects with prior nucleoside analog

experience. HIV Clin Trials. 9: 11-25.

Deng H, Liu R, Ellmeier W, Choe S, Unutmaz D, Burkhart M, Di Marzio P, Marmon S,

Sutton RE, Hill CM, Davis CB, Peiper SC, Schall TJ, Littman DR, Landau NR

(1996). Identification of a major co-receptor for primary isolates of HIV-1.

Nature. 381: 661-666.

Page 142: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

142

Descamps D, Collin G, Letourneur F, Apetrei C, Damond F, Loussert-Ajaka I, Simon F,

Saragosti S, Brun-Vézinet F (1997). Susceptibility of human immunodeficiency

virus type 1 group O isolates to antiretroviral agents: in vitro phenotypic and

genotypic analyses. J. Virol. 71: 8893-8898.

Descamps D, Chaix ML, André P, Brodard V, Cottalorda J, Deveau C, Harzic M,

Ingrand D, Izopet J, Kohli E, Masquelier B, Mouajjah S, Palmer P, Pellegrin I,

Plantier JC, Poggi C, Rogez S, Ruffaut A, Schneider V, Signori-Schück A,

Tamalet C, Wirden M, Rouzioux C, Brun-Venizet, F, Meyer L, Costagliola D

(2005). French national sentinel survey of antiretroviral drug resistance in

patients with HIV-1 primary infection and in antiretroviral-naive chronically

infected patients in 2001-2002. J. Acquir. Immune Defic. Syndr. 38: 545-552.

Doualla-Bell F, Avalos A, Brenner B, Gaolathe T, Mine M, Gaseitsiwe S, Oliveira M,

Moisi D, Ndwapi N, Moffat H (2006). High prevalence of the K65R mutation

in human immunodeficiency virus type 1 subtype C isolates from infected

patients in Botswana treated with didanosine-based regimens. Antimicrob.

Agents Chemother. 50: 4182-4185.

Dougherty JP, Temin HM. Determination of the rate of base-pair substitution and

insertion mutations in retrovirus replication. J Virol. 62:2817-2822.

Dragic T, Litwin V, Allaway GP, Martin SR, Huang Y, Nagashima KA, Cayanan C,

Maddon PJ, Koup RA, Moore JP, Paxton WA (1996). HIV-1 entry into CD4+

cells is mediated by the chemokine receptor CC-CKR-5. Nature. 381: 667-673.

Dumans AT, Soares MA, Pieniazek D, Kalish ML, De Vroey V, Hertogs K, Tanuri A

(2002). Prevalence of protease and reverse transcriptase drug resistance

mutations over time in drug-naïve human immunodeficiency virus type 1-

Page 143: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

143

positive individuals in Rio de Janeiro, Brazil. Antimicrob Agents Chemother.

46: 3075-3079.

Dumans AT, Soares MA, Machado ES, Hué S, Brindeiro RM, Pillay D, Tanuri A

(2004). Synonymous genetic polymorphisms within Brazilian human

immunodeficiency virus Type 1 subtypes may influence mutational routes to

drug resistance. J. Infect. Dis. 189: 1232-1238.

Eshleman SH, Hoover DR, Chen S, Hudelson SE, Guay LA, Mwatha A, Fiscus SA,

Mmiro F, Musoke P, Jackson JB, Kumwenda N, Taha T (2005A). Nevirapine

(NVP) resistance in women with HIV-1 subtype C, compared with subtypes

A and D, after the administration of single-dose NVP. J. Infect. Dis. 192: 30-

36.

Eshleman SH, Hoover DR, Chen S, Hudelson SE, Guay LA, Mwatha A, Fiscus SA,

Mmiro F, Musoke P, Jackson JB, Kumwenda N, Taha T (2005B). Resistance

after single-dose nevirapine prophylaxis emerges in a high proportion of

Malawian newborns. AIDS 19: 2167-2169.

Fitzgibbon JE, Farnham AE, Sperber SJ, Kim H, Dubin DT (1993). Human

immunodeficiency virus type 1 pol gene mutations in an AIDS patient treated

with multiple antiretroviral drugs. J. Virol. 67: 7271-7275.

Flys TS, Chen S, Jones DC, Hoover DR, Church JD, Fiscus SA, Mwatha A, Guay LA,

Mmiro F, Musoke P, Kumwenda N, Taha E, Jackson JB, Eshleman SH (2006).

Quantitative analysis of HIV-1 variants with the K103N resistance mutation

after single-dose nevirapine in women with HIV-1 subtypes A, C, and D. J.

Acquir. Immune Defic. Syndr. 42: 610-613.

Page 144: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

144

Fonjungo PN, Mpoudi EN, Torimiro JN, Alemnji GA, Eno LT, Lyonga EJ, Nkengasong

JN, Lal RB, Rayfield M, Kalish Folks TM, Pieniazek D (2002). Human

immunodeficiency virus type 1 group m protease in cameroon: genetic

diversity and protease inhibitor mutational features. J. Clin. Microbiol. 40:

837-845.

Fortin JF, Cantin R, Lamontagne G, Tremblay M (1997). Host-derived ICAM-1

glycoproteins incorporated on human immunodeficiency virus type 1 are

biologically active and enhance viral infectivity. J Virol. 71: 3588-3596.

Foster JL & Garcia JV (2008). HIV-1 Nef: at the crossroads. Retrovirology. 5: 84.

Foti M, Mangasarian A, Piguet V, Lew DP, Krause KH, Trono D, Carpentier JL (1997).

Nef-mediated clathrin-coated pit formation. J Cell Biol. 139: 37-47.

Galetto R & Negroni M (2005). Mechanistic features of recombination in HIV. AIDS

Rev. 7: 92-102.

Gallay P, Hope T, Chin D, Trono D (1997). HIV-1 infection of nondividing cells

through the recognition of integrase by the importin/karyopherin pathway.

Proc Natl Acad Sci U S A. 94: 9825-9830.

Gallo RC, Sarin PS, Gelmann EP, Robert-Guroff M, Richardson E, Kalyanaraman VS,

Mann D, Sidhu GD, Stahl RE, Zolla-Pazner S, Leibowitch J, Popovic M (1983).

Isolation of human T-cell leukemia virus in acquired immune deficiency

syndrome (AIDS). Science. 220: 865-867.

Ganser-Pornillos BK, Yeager M, Sundquist WI (2008). The structural biology of HIV

assembly. Curr Opin Struct Biol. 18: 203-217.

Page 145: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

145

Gao F, Yue L, White AT, Pappas PG, Barchue J, Hanson AP, Greene BM, Sharp PM,

Shaw GM, Hahn BH (1992). Human infection by genetically diverse SIVSM-

related HIV-2 in west Africa. Nature. 358: 495-499.

Gao F, Robertson DL, Morrison SG, Hui H, Craig S, Decker J, Fultz PN, Girard M,

Shaw GM, Hahn BH, Sharp PM (1996). The heterosexual human

immunodeficiency virus type 1 epidemic in Thailand is caused by an

intersubtype (A/E) recombinant of African origin. J Virol. 70: 7013-7029.

Gao F, Robertson DL, Carruthers CD, Li Y, Bailes E, Kostrikis LG, Salminen MO,

Bibollet-Ruche F, Peeters M, Ho DD, Shaw GM, Sharp PM, Hahn BH (1998). An

isolate of human immunodeficiency virus type 1 originally classified as subtype

I represents a complex mosaic comprising three different group M subtypes

(A, G, and I). J Virol. 72: 10234-10241.

Gao F, Bailes E, Robertson DL, Chen Y, Rodenburg CM, Michael SF, Cummins LB,

Arthur LO, Peeters M, Shaw GM, Sharp PM, Hanh BH (1999). Origin of HIV-1 in

the chimpanzee Pan troglodytes troglodytes. Nature. 397: 436-441.

Geretti AM (2006). Antiretroviral Resistance in Clinical Practice (first edition).

London: Mediscript Ltd.

Gitti RK, Lee BM, Walker J, Summers MF, Yoo S, Sundquist WI (1996). Structure of

the amino-terminal core domain of the HIV-1 capsid protein. Science. 273: 231-

235.

Goldstein S, Ourmanov I, Brown CR, Plishka R, Buckler-White A, Byrum R, Hirsch

VM (2005). Plateau levels of viremia correlate with the degree of CD4+-T-cell

Page 146: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

146

loss in simian immunodeficiency virus SIVagm-infected pigtailed macaques:

variable pathogenicity of natural SIVagm isolates. J Virol. 79: 5153-5162.

Gonzalez LM, Brindeiro RM, Tarin M, Calazans A, Soares MA, Cassol S, Tanuri A

(2003). In vitro hypersusceptibility of human immunodeficiency virus type 1

subtype C protease to lopinavir. Antimicrob Agents Chemother. 47: 2817-2822.

Gonzalez LM, Brindeiro RM, Aguiar RS, Pereira HS, Abreu CM, Soares MA, Tanuri A

(2004). Impact of nelfinavir resistance mutations on in vitro phenotype, fitness,

and replication capacity of human immunodeficiency virus type 1 with

subtype B and C proteases. Antimicrob. Agents Chemother. 48: 3552-3555.

Goodrich DW & Duesberg PH (1990). Retroviral recombination during reverse

transcription. Proc Natl Acad Sci U S A. 87: 2052-2056.

Goto T, Ashina T, Fujiyoshi Y, Kune N, Yamagishi H, Nakai M (1994). Projection

structures of human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) observed with

high resolution electron cryo-microscopy. Journal Eletron Microsc (Tokyo). 43:

16-19.

Gottlieb MS, Schroff R, Schankern HM, Weisman JD, Fan PT, Wolf RA, Saxon A

(1981). Pneumocystis carinii pneumonia and mucosal candidiasis in previously

healthy homosexual men: evidence of a new acquired cellular

immunodeficiency. N Engl J Med. 305: 1425-1431.

Göttlinger HG, Dorfman T, Sodroski JG, Haseltine WA (1991). Effect of mutations

affecting the p6 gag protein on human immunodeficiency virus particle

release. Proc Natl Acad Sci U S A. 88: 3195-3199.

Page 147: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

147

Greenberg ME, Iafrate AJ, Skowronski J (1998). The SH3 domain-binding surface

and an acidic motif in HIV-1 Nef regulate trafficking of class I MHC

complexes. EMBO J. 17: 2777-2789.

Grimm TA, Beer BE, Hirsch VM, Clouse KA (2003). Simian immunodeficiency

viruses from multiple lineages infect human macrophages: implications for

cross-species transmission. J Acquir Immune Defic Syndr. 32: 362-369.

Groom HC, Anderson EC, Lever AM (2009). Rev: beyond nuclear export. J Gen

Virol. 90: 1303-1318.

Grossman Z, Paxinos EE, Averbuch D, Maayan S, Parkin NT, Engelhard D, Lorber M,

Istomin V, Shaked Y, Mendelson E, Ram D, Petropoulos CJ, Schapiro JM

(2004A). Mutation D30N is not preferentially selected by human

immunodeficiency virus type 1 subtype C in the development of resistance to

nelfinavir. Antimicrob. Agents Chemother. 48: 2159-2165.

Grossman Z, Istomin V, Averbuch D, Lorber M, Risenberg K, Levi I, Chowers M,

Burke M, Bar Yaacov N, Schapiro JM; Israel AIDS Multi-Center Study Group

(2004B). Genetic variation at NNRTI resistance-associated positions in

patients infected with HIV-1 subtype C. AIDS. 18: 909-915.

Gulick RM, Meibohm A, Havlir D, Eron JJ, Mosley A, Chodakewitz JA, Isaacs R,

Gonzalez C, McMahon D, Richman DD, Robertson M, Mellors JW (2003). Six-

year follow-up of HIV-1-infected adults in a clinical trial of antiretroviral

therapy with indinavir, zidovudine, and lamivudine. AIDS. 17: 2345-2349.

Page 148: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

148

Gupta RK, Chrystie IL, O'Shea S, Mullen JE, Kulasegaram R, Tong CY (2005). K65R

and Y181C are less prevalent in HAART-experienced HIV-1 subtype A

patients. AIDS 19: 1916-1919.

Gupta S, Fransen S, Paxinos EE, Stawiski E, Huang W, Petropoulos CJ (2010).

Combinations of mutations in the connection domain of human

immunodeficiency virus type 1 reverse transcriptase: assessing the impact on

nucleoside and nonnucleoside reverse transcriptase inhibitor resistance.

Antimicrob Agents Chemother. 54: 1973-1980.

Gürtler LG, Hauser PH, Eberle J, von Brunn A, Knapp S, Zekeng L, Tsague JM, Kaptue

L (1994). A new subtype of human immunodeficiency virus type 1 (MVP-5180)

from Cameroon. J Virol. 68: 1581-1585.

Hachiya A, Kodama EN, Sarafianos SG, Schuckmann MM, Sakagami Y, Matsuoka M,

Takiguchi M, Gatanaga H, Oka S (2008). Amino acid mutation N348I in the

connection subdomain of human immunodeficiency virus type 1 reverse

transcriptase confers multiclass resistance to nucleoside and nonnucleoside

reverse transcriptase inhibitors. J Virol. 82: 3261-3270.

Haffar OK, Popov S, Dubrovsky L, Agostini I, Tang H, Pushkarsky T, Nadler SG,

Bukrinsky M (2000). Two nuclear localization signals in the HIV-1 matrix

protein regulate nuclear import of the HIV-1 pre-integration complex. J Mol

Biol. 299: 359-368.

Hahn BH, Shaw GM, De Cock KM, Sharp PM (2000). AIDS as zoonosis: scientific

and public health implications. Science. 287: 607-614.

Page 149: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

149

Hallenberger S, Bosch V, Angliker H, Shaw E, Klenk HD, Garten W (1992). Inhibition

of furin-mediated cleavage activation of HIV-1 glycoprotein gp160. Nature.

360: 358-361.

Hamel DJ, Sankalé JL, Eisen G, Meloni ST, Mullins C, Gueye-Ndiaye A, Mboup S,

Kanki PJ (2007). Twenty years of prospective molecular epidemiology in

Senegal: changes in HIV diversity. AIDS Res Hum Retroviruses. 23: 1189-1196.

Hammer SM, Vaida F, Bennett KK, Holohan MK, Sheiner L, Eron JJ, Wheat LJ,

Mitsuyasu RT, Gulick RM, Valentine FT, Aberg JA, Rogers MD, Karol CN, Saah

AJ, Lewis RH, Bessen LJ, Brosgart C, DeGruttola V, Mellors JW; AIDS Clinical

Trials Group 398 Study Team (2002). Dual vs single protease inhibitor therapy

following antiretroviral treatment failure: a randomized trial. JAMA. 288: 169-

180.

Haubrich RH, Kemper CA, Hellmann NS, Keiser PH, Witt MD, Forthal DN, Leedom J,

Leibowitz M, Whitcomb JM, Richman D, McCutchan JA; California Collaborative

Treatment Group (2002). The clinical relevance of non-nucleoside reverse

transcriptase inhibitor hypersusceptibility: a prospective cohort analysis. AIDS. 16:

F33-F40.

He J, Choe S, Walker R, Di Marzio P, Morgan DO, Landau NR (1995). Human

immunodeficiency virus type 1 viral protein R (Vpr) arrests cells in the G2

phase of the cell cycle by inhibiting p34cdc2 activity. J Virol. 69: 6705-6711.

Hemelaar J, Gouws E, Ghys PD, Osmanov S (2006). Global and regional distribution

of HIV-1 genetic subtypes and recombinants in 2004. AIDS. 20: W13-W23.

Page 150: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

150

Hertogs K, de Bethune MP, Miller V, Ivens T, Schel P, Van Cauwenberge A, et al

(1998). A rapid method for simultaneous detection of phenotypic resistance to

inhibitors of protease and reverse transcriptase in recombinant human

immunodeficiency virus type 1 isolates from patients treated with

antiretroviral drugs. Antimicrob Agents Chemother. 42: 269-276.

Hirsch VM (2004). What can natural infection of African monkeys with simian

immunodeficiency virus tell us about the pathogenesis of AIDS? AIDS Rev. 6:

40-53.

Hizi A, Tal R, Shaharabany M, Currens MJ, Boyd MR, Hughes SH, McMahon JB

(1993). Specific inhibition of the reverse transcriptase of human

immunodeficiency virus type 1 and the chimeric enzymes of human

immunodeficiency virus type 1 and type 2 by nonnucleoside inhibitors.

Antimicrob. Agents Chemother. 37: 1037-1042.

Holguín A, Alvarez A, Soriano V (2002). High prevalence of HIV-1 subtype G and

natural polymorphisms at the protease gene among HIV-infected immigrants

in Madrid. AIDS 16: 1163-1170.

Holguín A, Paxinos E, Hertogs K, Womac C, Soriano V (2004). Impact of frequent

natural polymorphisms at the protease gene on the in vitro susceptibility to

protease inhibitors in HIV-1 non-B subtypes. J. Clin. Virol. 31: 215-220.

Hsu LY, Subramaniam R, Bacheler L, Paton NI (2005). Characterization of

mutations in CRF01_AE virus isolates from antiretroviral treatment-naive

and -experienced patients in Singapore. J. Acquir. Immune Defic. Syndr. 38: 5-

13.

Page 151: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

151

Iglesias-Ussel MD, Casado C, Yuste E, Olivares I, López-Galíndez C (2002). In vitro

analysis of human immunodeficiency virus type 1 resistance to nevirapine and

fitness determination of resistant variants. J. Gen. Virol. 83: 93-101.

Ingallinella P, Bianchi E, Ladwa NA, Wang YJ, Hrin R, Veneziano M, Bonelli F, Ketas

TJ, Moore JP, Miller MD, Pessi A (2009). Addition of a cholesterol group to an

HIV-1 peptide fusion inhibitor dramatically increases its antiviral potency.

Proc Natl Acad Sci U S A. 106: 5801-5806.

Jacquenet S, Decimo D, Muriaux D, Darlix JL (2005). Dual effect of the SR proteins

ASF/SF2, SC35 and 9G8 on HIV-1 RNA splicing and virion production.

Retrovirology. 2: 33.

Janssens W, Heyndrickx L, Fransen K, Motte J, Peeters M, Nkengasong JN, Ndumbe

PM, Delaporte E, Perret JL, Atende C, et al (1994). Genetic and phylogenetic

analysis of env subtypes G and H in central Africa. AIDS Res Hum Retroviruses.

10: 877-879.

Jenkins Y, McEntee M, Weis K, Greene WC (1998). Characterization of HIV-1 vpr

nuclear import: analysis of signals and pathways. J Cell Biol. 143: 875-885.

Jin MJ, Rogers J, Phillips-Conroy JE, Allan JS, Desrosiers RC, Shaw GM, Sharp PM,

Hahn BH (1994). Infection of a yellow baboon with simian immunodeficiency

virus from African green monkeys: evidence for cross-species transmission in

the wild. J Virol. 68: 8454-8460.

Page 152: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

152

Johnson VA, Brun-Vezinet F, Clotet B, Gunthard HF, Kuritzkes DR, Pillay D, Schapiro

JM, Richman DD (2009). Update of the Drug Resistance Mutations in HIV-1:

December 2009. Top. HIV Med. 17: 138-145.

Kagan RM, Shenderovich MD, Heseltine PN, Ramnarayan K (2005). Structural

analysis of an HIV-1 protease I47A mutant resistant to the protease inhibitor

lopinavir. Protein Sci. 14: 1870-1878.

Kalish ML, Wolfe ND, Ndongmo CB, McNicholl J, Robbins KE, Aidoo M, Fonjungo

PN, Alemnji G, Zeh C, Djoko CF, Mpoudi-Ngole E, Burke DS, Folks TM (2005).

Central African hunters exposed to simian immunodeficiency virus. Emerg

Infect Dis. 11: 1928-1930.

Kantor R & Katzenstein D (2003). Polymorphism in HIV-1 non-subtype B protease

and reverse transcriptase and its potential impact on drug susceptibility and

drug resistance evolution. AIDS Rev. 5: 25-35.

Kantor R, Katzenstein DA, Efron B, Carvalho AP, Wynhoven B, Cane P, Clarke J,

Sirivichayakul S, Soares MA, Snoeck J, Pillay C, Rudich H, Rodrigues R, Holguin

A, Ariyoshi K, Bouzas MB, Cahn P, Sugiura W, Soriano V, Brigido LF, Grossman

Z, Morris L, Vandamme AM, Tanuri A, Phanuphak P, Weber JN, Pillay D,

Harrigan PR, Camacho R, Schapiro JM, Shafer RW (2005). Impact of HIV-1

subtype and antiretroviral therapy on protease and reverse transcriptase

genotype: results of a global collaboration. PLoS Med. 2: e112.

Page 153: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

153

Karn J (2000). Tat, a novel regulator of HIV transcription and latency.

http://www.hiv.lanl.gov/content/sequence/HIV/COMPENDIUM/2000/partI/Ka

rn.pdf.

Katzourakis A, Tristem M, Pybus OG, Gifford RJ (2007). Discovery and analysis of

the first endogenous lentivirus. Proc Natl Acad Sci U S A. 104: 6261-6265.

Kilareski EM, Shah S, Nonnemacher MR, Wigdahl B (2009). Regulation of HIV-1

transcription in cells of the monocyte-macrophage lineage. Retrovirology. 6:

118.

Kisic M, Mendieta J, Puertas MC, Parera M, Martínez MA, Martinez-Picado J,

Menéndez-Arias L (2008). Mechanistic basis of zidovudine hypersusceptibility

and lamivudine resistance conferred by the deletion of codon 69 in the HIV-1

reverse transcriptase coding region. J Mol Biol. 382: 327-341.

Klatzmann D, Champagne E, Chamaret S, Gruest J, Guetard D, Hercend T, Gluckman

JC, Montagnier L (1984). T-lymphocyte T4 molecule behaves as the receptor for

human retrovirus LAV. Nature. 312: 767-768.

Knipe DM, Howley PM, Griffin DE, Lamb RA, Martin MA, Roizman B, Straus SE

(2001). Fields Virology (two volumes) – 4th edition. Lippincott Williams &

Wilkins.

Kostrikis LG, Bagdades E, Cao Y, Zhang L, Dimitriou D, Ho DD (1995). Genetic

analysis of human immunodeficiency virus type 1 strains from patients in

Cyprus: identification of a new subtype designated subtype I. J Virol. 69: 6122-

6130.

Page 154: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

154

Krebs FC, Hogan TH, Quiterio S, Gartner S, Wigdahl B (2001). Lentiviral LTR-

directed Expression, Sequence Variation, and Disease Pathogenesis.

(http://www.hiv.lanl.gov/content/sequence/HIV/REVIEWS/reviews.html).

Lalonde MS, Troyer RM, Syed AR, Bulime S, Demers K, Bajunirwe F, Arts EJ (2007).

Sensitive oligonucleotide ligation assay for low-level detection of nevirapine

resistance mutations in human immunodeficiency virus type 1 quasispecies. J

Clin Microbiol. 45: 2604-2615.

Lam E & Parkin NT (2003). Amprenavir resistance imparted by the I50V mutation

in HIV-1 protease can be suppressed by the N88S mutation. Clin Infect Dis. 37:

1273-1274.

Larder BA, Darby G, Richman DD (1989). HIV with reduced sensitivity to

zidovudine (AZT) isolated during prolonged therapy. Science. 243: 1731-1734.

Larder BA, Kemp SD, Harrigan PR (1995). Potential mechanism for sustained

antiretroviral efficacy of AZT-3TC combination therapy. Science 269: 696-699.

Laukkanen T, Albert J, Liitsola K, Green SD, Carr JK, Leitner T, McCutchan FE,

Salminen MO (1999). Virtually full-length sequences of HIV type 1 subtype J

reference strains. AIDS Res Hum Retroviruses. 15: 293-297.

Leigh Brown AJ, Frost SD, Good B, Daar ES, Simon V, Markowitz M, Collier AC,

Connick E, Conway B, Margolick JB, Routy JP, Corbeil J, Hellmann NS, Richman

DD, Little SJ (2004). Genetic basis of hypersusceptibility to protease inhibitors

Page 155: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

155

and low replicative capacity of human immunodeficiency virus type 1 strains

in primary infection. J Virol. 78: 2242-2246.

Leiherer A, Ludwig C, Wagner R (2009). Uncoupling human immunodeficiency

virus type 1 Gag and Pol reading frames: role of the transframe protein p6* in

viral replication. J Virol. 83: 7210-7220.

Lemey P, Pybus OG, Rambaut A, Drummond AJ, Robertson DL, Roques P, Worobey

M, Vandamme AM (2004). The molecular population genetics of HIV-1 group

O. Genetics. 167: 1059-1068.

Letvin NL (2006). Progress and obstacles in the development of an AIDS vaccine.

Nat Rev Immunol. 6: 930-939.

Levin A, Armon-Omer A, Rosenbluh J, Melamed-Book N, Graessmann A, Waigmann

E, Loyter A (2009). Inhibition of HIV-1 integrase nuclear import and

replication by a peptide bearing integrase putative nuclear localization signal.

Retrovirology. 6: 112.

Locateli D, Stoco PH, de Queiroz AT, Alcântara LC, Ferreira LG, Zanetti CR,

Rodrigues R, Grisard EC, Pinto AR (2007). Molecular epidemiology of HIV-1 in

Santa Catarina State confirms increases of subtype C in Southern Brazil. J.

Med. Virol. 79: 1455-1463.

Luo C, Wang K, Liu de Q, Li Y, Zhao QS (2008). The functional roles of lipid rafts

in T cell activation, immune diseases and HIV infection and prevention. Cell

Mol Immunol. 5: 1-7.

Page 156: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

156

Machado ES, Lambert JS, Watson DC, Afonso AO, da Cunha SM, Nogueira SA,

Caride E, Oliveira RH, Sill AM, DeVico A, Tanuri A (2004). Genotypic

resistance and HIV-1 subtype in Brazilian children on dual and triple

combination therapy. J Clin Virol. 30: 24-31.

Mangeat B, Turelli P, Caron G, Friedli M, Perrin L, Trono D (2003). Broad

antiretroviral defence by human APOBEC3G through lethal editing of nascent

reverse transcripts. Nature. 424: 99-103.

Mansky LM (1996). The mutation rate of human immunodeficiency virus type 1 is

influenced by the vpr gene. Virology. 222: 391-400.

Marcelin AG, Delaugerre C, Wirden M, Viegas P, Simon A, Katlama C, Calvez V

(2004). Thymidine analogue reverse transcriptase inhibitors resistance

mutations profiles and association to other nucleoside reverse transcriptase

inhibitors resistance mutations observed in the context of virological failure. J

Med Virol. 72: 162-165.

Marin M, Rose KM, Kozak SL, Kabat D (2003). HIV-1 Vif protein binds the editing

enzyme APOBEC3G and induces its degradation. Nat Med. 9: 1398-1403.

Martinez-Picado J, Savara AV, Shi L, Sutton L, D'Aquila RT (1994). Fitness of human

immunodeficiency virus type 1 protease inhibitor-selected single mutants.

Virology 275: 318-322.

Martinez-Picado J, Wrin T, Frost SD, Clotet B, Ruiz L, Brown AJ, Petropoulos CJ,

Parkin NT (2005). Phenotypic hypersusceptibility to multiple protease

Page 157: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

157

inhibitors and low replicative capacity in patients who are chronically infected

with human immunodeficiency virus type 1. J Virol. 79: 5907-5913.

Meyer BE & Malim MH (1994). The HIV-1 Rev trans-activator shuttles between the

nucleus and the cytoplasm. Genes Dev. 8: 1538-1547.

Miller MD, Lamy PD, Fuller MD, Mulato AS, Margot NA, Cihlar T, Cherrington JM

(1998). Human immunodeficiency virus type 1 reverse transcriptase expressing

the K70E mutation exhibits a decrease in specific activity and processivity. Mol.

Pharmacol. 54: 291-297.

Mouroux M, Descamps D, Izopet J, Yvon A, Delaugerre C, Matheron S, Coutellier A,

Valantin MA, Bonmarchand M, Agut H, Massip P, Costagliola D, Katlama C, Brun-

Vezinet F, Calvez V (2001). Low-rate emergence of thymidine analogue

mutations and multi-drug resistance mutations in the HIV-1 reverse

transcriptase gene in therapy-naive patients receiving stavudine plus

lamivudine combination therapy. Antivir. Ther. 6: 179-183.

Munerato P, Sucupira MC, Oliveros MP, Janini LM, de Souza DF, Pereira AA,

Inocencio LA, Diaz RS (2010). HIV type 1 antiretroviral resistance mutations in

subtypes B, C, and F in the City of São Paulo, Brazil. AIDS Res Hum

Retroviruses. 26: 265-273.

Nakahara K, Wakasa-Morimoto C, Kobayashi M, Miki S, Noshi T, Seki T, Kanamori-

Koyama M, Kawauchi S, Suyama A, Fujishita T, Yoshinaga T, Garvey EP, Johns

BA, Foster SA, Underwood MR, Sato A, Fujiwara T (2009). Secondary mutations

in viruses resistant to HIV-1 integrase inhibitors that restore viral infectivity

and replication kinetics. Antiviral Res. 81: 141-146.

Page 158: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

158

Ndembi N, Lyagoba F, Nanteza B, Kushemererwa G, Serwanga J, Katongole-Mbidde

E, Grosskurth H, Kaleebu P; Uganda HIV Drug Resistance Working Group (2008).

Transmitted antiretroviral drug resistance surveillance among newly HIV type

1-diagnosed women attending an antenatal clinic in Entebbe, Uganda. AIDS Res

Hum Retroviruses. 24: 889-895.

Ndembi N, Kaptue L, Ido E (2009). Exposure to SIVmnd-2 in southern Cameroon:

public health implications. AIDS Rev. 11: 135-139.

Nikolenko GN, Delviks-Frankenberry KA, Palmer S, Maldarelli F, Fivash MJ Jr, Coffin

JM, Pathak VK (2007). Mutations in the connection domain of HIV-1 reverse

transcriptase increase 3'-azido-3'-deoxythymidine resistance. Proc Natl Acad

Sci U S A. 104: 317-322.

Nijhuis M, Schuurman R, de Jong D, Erickson J, Gustchina E, Albert J, Schipper P,

Gulnik S, Boucher CA (1999). Increased fitness of drug resistant HIV-1

protease as a result of acquisition of compensatory mutations during

suboptimal therapy. AIDS 13: 2349-2359.

Novitsky V, Wester CW, DeGruttola V, Bussmann H, Gaseitsiwe S, Thomas A, Moyo

S, Musonda R, Van Widenfelt E, Marlink RG, Essex M (2007). The reverse

transcriptase 67N 70R 215Y genotype is the predominant TAM pathway

associated with virologic failure among HIV type 1C-infected adults treated

with ZDV/ddI-containing HAART in southern Africa. AIDS Res. Hum.

Retroviruses 23: 868-878.

Page 159: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

159

Ntemgwa ML, Toni TD, Brenner BG, Camacho RJ, Wainberg MA (2009).

Antiretroviral Drug Resistance in Human Immunodeficiency Virus Type 2

(HIV-2). Antimicrob. Agents Chemother. 53: 3611-3619.

Ode H, Matsuyama S, Hata M, Hoshino T, Kakizawa J, Sugiura W (2007A).

Mechanism of drug resistance due to N88S in CRF01_AE HIV-1 protease,

analyzed by molecular dynamics simulations. J. Med. Chem. 50: 1768-1777.

Ode H, Matsuyama S, Hata M, Neya S, Kakizawa J, Sugiura W, Hoshino T (2007B).

Computational characterization of structural role of the non-active site

mutation M36I of human immunodeficiency virus type 1 protease. J. Mol. Biol.

370: 598-607.

Ono A, Ablan SD, Lockett SJ, Nagashima K, Freed EO (2004). Phosphatidylinositol

(4,5) bisphosphate regulates HIV-1 Gag targeting to the plasma membrane.

Proc Natl Acad Sci U S A. 101: 14889-14894.

Orrell C, Walensky RP, Losina E, Pitt J, Freedberg KA, Wood R (2009). HIV type-1

clade C resistance genotypes in treatment-naive patients and after first

virological failure in a large community antiretroviral therapy programme.

Antivir. Ther. 14: 523-531.

Paillart JC, Shehu-Xhilaga M, Marquet R, Mak J (2004). Dimerization of retroviral

RNA genomes: an inseparable pair. Nat Rev Microbiol. 2: 461-472.

Palma AC, Araújo F, Duque V, Borges F, Paixão MT, Camacho R; Portuguese

SPREAD Network (2007). Molecular epidemiology and prevalence of drug

Page 160: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

160

resistance-associated mutations in newly diagnosed HIV-1 patients in

Portugal. Infect. Genet. Evol. 7: 391-398.

Palmer S, Margot N, Gilbert H, Shaw N, Buckheit R Jr, Miller M (2001). Tenofovir,

adefovir, and zidovudine susceptibilities of primary human immunodeficiency

virus type 1 isolates with non-B subtypes or nucleoside resistance. AIDS Res.

Hum. Retroviruses 17: 1167-1173.

Paraskevis D, Magiorkinis E, Magiorkinis G, Sypsa V, Paparizos V, Lazanas M,

Gargalianos P, Antoniadou A, Panos G, Chrysos G, et al. Multicentre Study on

HIV Heterogeneity (2007). Increasing prevalence of HIV-1 subtype A in

Greece: estimating epidemic history and origin. J. Infect. Dis. 196: 1167-1176.

Peeters M & Courgnaud V (2002). Overview of Primate Lentiviruses and Their

Evolution in Non-human Primates in Africa. Los Alamos National Laboratory,

Los Alamos, USA, 2002

(www.hiv.lanl.gov/content/sequence/HIV/REVIEWS/reviews.html).

Peeters M, Courgnaud V, Abela B, Auzel P, Pourrut X, Bibollet-Ruche F, Loul S,

Liegeois F, Butel C, Koulagna D, Mpoudi-Ngole E, Shaw GM, Hahn BH,

Delaporte E (2002). Risk to human health from a plethora of simian

immunodeficiency viruses in primate bushmeat. Emerg Infect Dis. 8: 451-457.

Perelson AS, Neumann AU, Markowitz M, Leonard JM, Ho DD (1996). HIV-1

dynamics in vivo: virion clearance rate, infected cell life-span, and viral

generation time. Science 271: 1582-1586.

Pieniazek D, Rayfield M, Hu DJ, Nkengasong J, Wiktor SZ, Downing R, Biryahwaho

B, Mastro T, Tanuri A, Soriano V, Lal R, Dondero T (2000). Protease sequences

Page 161: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

161

from HIV-1 group M subtypes A-H reveal distinct amino acid mutation

patterns associated with protease resistance in protease inhibitor-naive

individuals worldwide. HIV Variant Working Group. AIDS 14: 1489-1495.

Pillay V, Pillay C, Kantor R, Venter F, Levin L, Morris L (2008). HIV type 1 subtype

C drug resistance among pediatric and adult South African patients failing

antiretroviral therapy. AIDS Res. Hum. Retroviruses 24: 1449-1454.

Plantier JC, Leoz M, Dickerson JE, De Oliveira F, Cordonnier F, Lemée V, Damond F,

Robertson DL, Simon F (2009). A new human immunodeficiency virus derived

from gorillas. Nat Med. 15: 871-872.

Pomerantz RJ & Horn DL (2003). Twenty years of therapy for HIV-1 infection. Nat

Med. 9: 867-873.

Popov S, Rexach M, Zybarth G, Reiling N, Lee MA, Ratner L, Lane CM, Moore MS,

Blobel G, Bukrinsky M (1998). Viral protein R regulates nuclear import of the

HIV-1 pre-integration complex. EMBO J. 17: 909-917.

Poveda E, Anta L, Blanco JL, Casado JL, Gutiérrez F, García F, Gómez-Sirvent JL,

Iribarren JA, Soriano V, de Mendoza C; Resistance Platform of the Spanish AIDS

Research Network (ResRIS) (2010). Drug resistance mutations in HIV-infected

patients in the Spanish drug resistance database failing tipranavir and

darunavir therapy. Antimicrob Agents Chemother. 54: 3018-3020.

Preston BD, Poiesz BJ, Loeb LA (1988). Fidelity of HIV-1 reverse transcriptase.

Science 242: 1168-1171.

Page 162: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

162

Radzio J, Yap SH, Tachedjian G, Sluis-Cremer N (2010). N348I in reverse

transcriptase provides a genetic pathway for HIV-1 to select thymidine

analogue mutations and mutations antagonistic to thymidine analogue

mutations. AIDS. 24: 659-667.

Rajan D, Wildum S, Rücker E, Schindler M, Kirchhoff F (2006). Effect of R77Q,

R77A and R80A changes in Vpr on HIV-1 replication and CD4 T cell

depletion in human lymphoid tissue ex vivo. AIDS. 20: 831-836.

Rambaut A, Posada D, Crandall KA, Holmes EC (2004). The causes and

consequences of HIV evolution. Nat. Rev. Genet. 5: 52-61.

Reid P, MacInnes H, Cong ME, Heneine W, García-Lerma JG (2005). Natural

resistance of human immunodeficiency virus type 2 to zidovudine. Virology

336: 251-264.

Richman DD, Margolis DM, Delaney M, Greene WC, Hazuda D, Pomerantz RJ (2009).

The challenge of finding a cure for HIV infection. Science. 323: 1304-1307.

Robertson DL, Hahn BH, Sharp PM (1995). Recombination in AIDS viruses. J Mol

Evol. 40: 249-59.

Robertson DL, Anderson JP, Bradac JA, Carr JK, Foley B, Funkhouser RK, et al

(2000). HIV-1 nomenclature proposal. Science. 288: 55-56.

Rodgers DW, Gamblin SJ, Harris BA, Ray S, Culp JS, Hellmig B, Woolf DJ, Debouck

C, Harrison SC (1995). The structure of unliganded reverse transcriptase from

the human immunodeficiency virus type 1. Proc Natl Acad Sci U S A. 92:1222-

1226.

Page 163: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

163

Rodrigues R, Vazquez CM, Colares JK, Custodio RM, Bonásser Filho F, Souza Ldo R,

Gianna MC, Marques CC, Brígido LF (2005). Antiretroviral resistance mutations

in human immunodeficiency virus type 1 infected patients enrolled in genotype

testing at the Central Public Health Laboratory, São Paulo, Brazil: preliminary

results. Mem Inst Oswaldo Cruz. 100: 97-102.

Salemi M, de Oliveira T, Soares MA, Pybus O, Dumans AT, Vandamme AM, Tanuri

A, Cassol S, Fitch WM (2005). Different epidemic potentials of the HIV-1B and

C subtypes. J. Mol. Evol. 60: 598-605.

Santos AF, Schrago CG, Martinez AM, Mendoza-Sassi R, Silveira J, Sousa TM,

Lengruber RB, Soares EA, Sprinz E, Soares MA (2007). Epidemiologic and

evolutionary trends of HIV-1 CRF31_BC-related strains in southern Brazil. J.

Acquir. Immune Defic. Syndr. 45: 328-333.

Santos AF, Lengruber RB, Soares EA, Jere A, Sprinz E, Martinez AM, Silveira J, Sion

FS, Pathak VK, Soares MA (2008). Conservation patterns of HIV-1 RT

connection and RNase H domains: identification of new mutations in NRTI-

treated patients. PLoS One. 3: e1781.

Sarngadharan MG, DeVico AL, Bruch L, Schüpbach J, Gallo RC (1984). HTLV-III:

the etiologic agent of AIDS. Princess Takamatsu Symp. 15: 301-308.

Scarlata S & Carter C (2003). Role of HIV-1 Gag domains in viral assembly.

Biochimica et Biophysica ata. 1614: 62-72.

Shafer RW, Jung DR, Betts BJ, Xi Y, Gonzales MJ (2000). Human immunodeficiency

virus reverse transcriptase and protease sequence database. Nucleic Acids Res.

28: 346-348.

Page 164: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

164

Sharp PM, Bailes E, Gao F, Beer BE, Hirsch VM, Hahn BH (2000). Origins and

evolution of AIDS viruses: estimating the time-scale. Biochem Soc Trans. 28:

275-282.

Shulman N, Zolopa AR, Passaro D, Shafer RW, Huang W, Katzenstein D, Israelski

DM, Hellmann N, Petropoulos C, Whitcomb J (2001). Phenotypic

hypersusceptibility to non-nucleoside reverse transcriptase inhibitors in

treatment-experienced HIV-infected patients: impact on virological response

to efavirenz-based therapy. AIDS. 15: 1125-1132.

Simon F, Mauclère P, Roques P, Loussert-Ajaka I, Müller-Trutwin MC, Saragosti S,

Georges-Courbot MC, Barré-Sinoussi F, Brun-Vénizet F (1998). Identification of a

new human immunodeficiency virus type 1 distinct from group M and group

O. Nat Med. 4: 1032-1037.

Simon V & Ho DD (2003). HIV-1 dynamics in vivo: implications for therapy. Nat

Rev Microbiol. 1: 181-190.

Sirivichayakul S, Ruxrungtham K, Ungsedhapand C, Techasathit W, Ubolyam S,

Chuenyam T, Emery S, Cooper D, Lange J, Phanuphak P (2003). Nucleoside

analogue mutations and Q151M in HIV-1 subtype A/E infection treated with

nucleoside reverse transcriptase inhibitors. AIDS 17: 1889-1896.

Soares EA, Santos RP, Pellegrini JA, Sprinz E, Tanuri A, Soares MA (2003).

Epidemiologic and molecular characterization of human immunodeficiency

virus type 1 in southern Brazil. J Acquir Immune Defic Syndr. 34: 520-526.

Page 165: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

165

Soares EA, Martínez AM, Souza TM, Santos AF, Da Hora V, Silveira J, Bastos FI,

Tanuri A, Soares MA (2005). HIV-1 subtype C dissemination in southern

Brazil. AIDS 19: S81-S86.

Soares EA, Santos AF, Sousa TM, Sprinz E, Martinez AM, Silveira J, Tanuri A, Soares

MA (2007). Differential drug resistance acquisition in HIV-1 of subtypes B and

C. PLoS One 2: e730.

Soares EA, Santos AF, Gonzalez LM, Lalonde MS, Tebit DM, Tanuri A, Arts EJ,

Soares MA (2009). Mutation T74S in HIV-1 subtype B and C proteases

resensitizes them to ritonavir and indinavir and confers fitness advantage. J.

Antimicrob. Chemother. 64: 938-944.

Souquière S, Bibollet-Ruche F, Robertson DL, Makuwa M, Apetrei C, Onanga R,

Kornfeld C, Plantier JC, Gao F, Abernethy K, White LJ, Karesh W, Telfer P,

Wickings EJ, Mauclère P, Marx PA, Barré-Sinoussi F, Hahn BH, Müller-Trutwin

MC, Simon F (2001). Wild Mandrillus sphinx are carriers of two types of

lentivirus. J Virol. 75: 7086-7096.

Stantchev TS, Markovic I, Telford WG, Clouse KA, Broder CC (2007). The tyrosine

kinase inhibitor genistein blocks HIV-1 infection in primary human

macrophages. Virus Res. 123: 178-189.

Stopak K, de Noronha C, Yonemoto W, Greene WC (2003). HIV-1 Vif blocks the

antiviral activity of APOBEC3G by impairing both its translation and

intracellular stability. Mol Cell. 12: 591-601.

Strebel K, Daugherty D, Clouse K, Cohen D, Folks T, Martin MA. The HIV 'A' (sor)

gene product is essential for virus infectivity. Nature. 328: 728-730.

Page 166: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

166

Sukasem C, Churdboonchart V, Sukeepaisarncharoen W, Piroj W, Inwisai T,

Tiensuwan M, Chantratita W (2008). Genotypic resistance profiles in

antiretroviral-naive HIV-1 infections before and after initiation of first-line

HAART: impact of polymorphism on resistance to therapy. Int J Antimicrob

Agents. 31: 277-281.

Suzuki Y, Craigie R (2007). The road to chromatin - nuclear entry of retroviruses.

Nat Rev Microbiol. 5: 187-196.

Takehisa J, Zekeng L, Ido E, Yamaguchi-Kabata Y, Mboudjeka I, Harada Y, Miura T,

Kaptu L, Hayami M (1999). Human immunodeficiency virus type 1 intergroup

(M/O) recombination in cameroon. J Virol. 73: 6810-6820.

Takehisa J, Kraus MH, Ayouba A, Bailes E, Van Heuverswyn F, Decker JM, Li Y,

Rudicell RS, Learn GH, Neel C, Ngole EM, Shaw GM, Peeters M, Sharp PM, Hahn

BH (2009). Origin and biology of simian immunodeficiency virus in wild-living

western gorillas. J Virol. 83: 1635-1648.

Tatt ID, Barlow KL, Clewley JP, Gill ON, Parry JV (2004). Surveillance of HIV-1

subtypes among heterosexuals in England and Wales, 1997-2000. J. Acquir.

Immune Defic. Syndr. 36: 1092-1099.

Taubenberger JK, Reid AH, Janczewski TA, Fanning TG (2001). Integrating

historical, clinical and molecular genetic data in order to explain the origin and

virulence of the 1918 Spanish influenza virus. Philos Trans R Soc Lond B Biol

Sci. 356: 1829-1839.

Page 167: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

167

Tebit DM, Zekeng L, Kaptué L, Kräusslich HG, Herchenröder O (2003). Construction

and characterisation of a full-length infectious molecular clone from a fast

replicating, X4-tropic HIV-1 CRF02.AG primary isolate. Virology. 313: 645-

652.

Thomson MM, Sierra M, Tanuri A, May S, Casado G, Manjón N, Nájera R (2004).

Analysis of near full-length genome sequences of HIV type 1 BF intersubtype

recombinant viruses from Brazil reveals their independent origins and their

lack of relationship to CRF12_BF. AIDS Res Hum Retroviruses. 20: 1126-1133.

Tippmann HF (2004). Analysis for free: comparing programs for sequence analysis.

Brief Bioinform. 5: 82-87.

Tozzi V, Zaccarelli M, Narciso P, Trotta MP, Ceccherini-Silberstein F, De Longis P,

D'Offizi G, Forbici F, D'Arrigo R, Boumis E, Bellagamba R, Bonfigli S, Carvelli C,

Antinori A, Perno CF (2004). Mutations in HIV-1 reverse transcriptase

potentially associated with hypersusceptibility to nonnucleoside reverse-

transcriptase inhibitors: effect on response to efavirenz-based therapy in an

urban observational cohort. J Infect Dis. 189: 1688-1695.

Triques K, Bourgeois A, Vidal N, Mpoudi-Ngole E, Mulanga-Kabeya C, Nzilambi N,

Torimiro N, Saman E, Delaporte E, Peeters M (2000). Near-full-length genome

sequencing of divergent African HIV type 1 subtype F viruses leads to the

identification of a new HIV type 1 subtype designated K. AIDS Res Hum

Retroviruses. 16: 139-151.

Tristem M, Marshall C, Karpas A, Hill F (1992). Evolution of the primate

lentiviruses: evidence from vpx and vpr. Embo J 11: 3405-3412.

Page 168: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

168

Turner D, Shahar E, Katchman E, Kedem E, Matus N, Katzir M, Hassoun G, Pollack S,

Kessner R, Wainberg MA, Avidor B (2009). Prevalence of the K65R resistance

reverse transcriptase mutation in different HIV-1 subtypes in Israel. J. Med.

Virol. 81: 1509-1512.

Van Damme N, Goff D, Katsura C, Jorgenson RL, Mitchell R, Johnson MC, Stephens

EB, Guatelli J (2008). The interferon-induced protein BST-2 restricts HIV-1

release and is downregulated from the cell surface by the viral Vpu protein.

Cell Host Microbe. 3: 245-252.

van de Vijver DA, Wensing AM, Angarano G, Asjö B, Balotta C, Boeri E, Camacho R,

Chaix ML, Costagliola D, De Luca A (2006). The calculated genetic barrier for

antiretroviral drug resistance substitutions is largely similar for different HIV-

1 subtypes. J. Acquir. Immune Defic. Syndr. 41: 352-360.

van Harmelen J, Wood R, Lambrick M, Rybicki EP, Williamson AL, Williamson C

(1997). An association between HIV-1 subtypes and mode of transmission in

Cape Town, South Africa. AIDS 11: 81-87.

Van Heuverswyn F, Li Y, Neel C, Bailes E, Keele BF, Liu W, Loul S, Butel C, Liegeois

F, Bienvenue Y, Ngolle EM, Sharp PM, Shaw GM, Delaporte E, Hahn BH, Peeters

M (2008). Human immunodeficiency viruses: SIV infection in wild gorillas.

Nature. 444: 164.

Van Maele B & Debyser Z (2005). HIV-1 integration: an interplay between HIV-1

integrase, cellular and viral proteins. AIDS Rev. 7: 26-43.

Page 169: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

169

Vergne L, Peeters M, Mpoudi-Ngole E, Bourgeois A, Liegeois F, Toure-Kane C,

Mboup S, Mulanga-Kabeya C, Saman E, Jourdan J, Reynes J, Delaporte E (2000).

Genetic diversity of protease and reverse transcriptase sequences in non-

subtype-B human immunodeficiency virus type 1 strains: evidence of many

minor drug resistance mutations in treatment-naive patients. J. Clin. Microbiol.

38: 3919-3925.

Vergne L, Malonga-Mouellet G, Mistoul I, Mavoungou R, Mansaray H, Peeters M,

Delaporte E (2000). Resistance to antiretroviral treatment in Gabon: need for

implementation of guidelines on antiretroviral therapy use and HIV-1 drug

resistance monitoring in developing countries. J Acquir Immune Defic Syndr. 29:

165-168.

Vergne L, Kane CT, Laurent C, Diakhaté N, Gueye NF, Gueye PM, Sow PS, Faye MA,

Liégeois F, Ndir A, Lanièce I, Peeters M, Ndoye I, Mboup S, Delaporte E (2003).

Low rate of genotypic HIV-1 drug-resistant strains in the Senegalese

government initiative of access to antiretroviral therapy. AIDS. 17: S31-S38.

Vergne L, Stuyver L, Van Houtte M, Butel C, Delaporte E, Peeters M (2006). Natural

polymorphism in protease and reverse transcriptase genes and in vitro

antiretroviral drug susceptibilities of non-B HIV-1 strains from treatment-

naive patients. J. Clin. Virol. 36: 43-49.

Verlinden Y, Vermeiren H, Lecocq P, et al (2005). Assessment of the Antivirogram®

performance over time including a revised definition of biological test cut-off

values. Antivir Ther. 10: S51.

Page 170: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

170

Vidal N, Mulanga C, Bazepeo SE, Mwamba JK, Tshimpaka J, Kashi M, Mama N,

Valéa D, Delaporte E, Lepira F, Peeters M (2006). HIV type 1 pol gene diversity

and antiretroviral drug resistance mutations in the Democratic Republic of

Congo (DRC). AIDS Res Hum Retroviruses. 22: 202-206.

Volberding PA, Lagakos SW, Grimes JM, Stein DS, Rooney J, Meng TC, Fischl MA,

Collier AC, Phair JP, Hirsch MS, Hardy WD, Balfour HH, Reichman RC; For the

AIDS Clinical Trials Group (1995). A comparison of immediate with deferred

zidovudine therapy for asymptomatic HIV-infected adults with CD4 cell

counts of 500 or more per cubic millimeter. AIDS Clinical Trials Group. N.

Engl. J. Med. 333: 401-407.

Wacharapornin P, Lauhakirti D, Auewarakul P (2007). The effect of capsid mutations

on HIV-1 uncoating. Virology. 358: 48-54.

Wakefield JK, Wolf AG, Morrow CD (1995). Human immunodeficiency virus type 1

can use different tRNAs as primers for reverse transcription but selectively

maintains a primer binding site complementary to tRNA(3Lys). J Virol. 69:

6021-6029.

Waters JM, O'Neal W, White KL, Wakeford C, Lansdon EB, Harris J, Svarovskaia ES,

Miller MD, Borroto-Esoda K (2009). Mutations in the thumb-connection and

RNase H domain of HIV type-1 reverse transcriptase of antiretroviral

treatment-experienced patients. Antivir Ther. 14: 231-239.

Weinheimer S, Discotto L, Friborg J, Yang H, Colonno R (2005). Atazanavir

signature I50L resistance substitution accounts for unique phenotype of

increased susceptibility to other protease inhibitors in a variety of human

Page 171: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

171

immunodeficiency virus type 1 genetic backbones. Antimicrob Agents

Chemother. 49: 3816-3824.

Welker R, Harris M, Cardel B, et al (1998). Virion incorporation of human

immunodeficiency virus type 1 Nef is mediated by a bipartite membrane-

targeting signal: Analysis of its role in enhancement of viral infectivity. J Virol

72: 8833-8840.

Weissenhorn W, Dessen A, Harrison SC, Skehel JJ, Wiley DC (1997). Atomic

structure of the ectodomain from HIV-1 gp41. Nature. 387: 426-430.

Wertheim JO & Worobey M (2007). A challenge to the ancient origin of SIVagm

based on African green monkey mitochondrial genomes. PLoS Pathog. 3: e95.

Wertheim JO & Worobey M (2009). Dating the age of the SIV lineages that gave rise

to HIV-1 and HIV-2. PLoS Comput Biol. 5: e1000377.

White KL, Margot NA, Wrin T, Petropoulos CJ, Miller MD, Naeger LK (2002).

Molecular mechanisms of resistance to human immunodeficiency virus type 1

with reverse transcriptase mutations K65R and K65R+M184V and their

effects on enzyme function and viral replication capacity. Antimicrob. Agents

Chemother. 46: 3437-3446.

Williamson C, Engelbrecht S, Lambrick M, van Rensburg EJ, Wood R, Bredell W,

Williamson AL (1995). HIV-1 subtypes in different risk groups in South

Africa. Lancet 346: 782.

Whitcomb JM, Huang W, Limoli K, Paxinos E, Wrin T, Skowron G, Deeks SG, Bates

M, Hellmann NS, Petropoulos CJ (2002). Hypersusceptibility to non-nucleoside

Page 172: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

172

reverse transcriptase inhibitors in HIV-1: clinical, phenotypic and genotypic

correlates. AIDS. 16: F41-F47.

Witvrouw M, Pannecouque C, Switzer WM, Folks TM, De Clercq E, Heneine W

(2004). Susceptibility of HIV-2, SIV and SHIV to various anti-HIV-1

compounds: implications for treatment and postexposure prophylaxis. Antivir.

Ther. 9: 57-65.

Worobey M, Gemmel M, Teuwen DE, Haselkorn T, Kunstman K, Bunce M, Muyembe

JJ, Kabongo JM, Kalengayi RM, Van Marck E, Gilbert MT, Wolinsky SM (2008).

Direct evidence of extensive diversity of HIV-1 in Kinshasa by 1960. Nature.

455: 661-664.

Yahi N, Tamalet C, Tourrès C, Tivoli N, Ariasi F, Volot F, Gastaut JA, Gallais H,

Moreau J, Fantini J (1999). Mutation patterns of the reverse transcriptase and

protease genes in human immunodeficiency virus type 1-infected patients

undergoing combination therapy: survey of 787 sequences. J Clin Microbiol.

37: 4099-4106.

Yap SH, Sheen CW, Fahey J, Zanin M, Tyssen D, Lima VD, Wynhoven B, Kuiper M,

Sluis-Cremer N, Harrigan PR, Tachedjian G (2007). N348I in the connection

domain of HIV-1 reverse transcriptase confers zidovudine and nevirapine

resistance. PLoS Med. 4: e335.

Ye H, Choi HJ, Poe J, Smithgall TE (2004). Oligomerization is required for HIV-1

Nef-induced activation of the Src family protein-tyrosine kinase, Hck.

Biochemistry. 43: 15775-15784.

Page 173: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

173

Yoder KE & Bushman FD (2000). Repair of gaps in retroviral DNA integration

intermediates. J Virol. 74: 11191-11200.

Yu X, Yuan X, Matsuda Z, Lee TH, Essex M (1992). The matrix protein of human

immunodeficiency virus type 1 is required for incorporation of viral envelope

protein into mature virions. J Virol. 66: 4966-4971.

Zachary KC, Hanna GJ, D'Aquila RT (2001). Human immunodeficiency virus type 1

hypersusceptibility to amprenavir in vitro can be associated with virus load

response to treatment in vivo. Clin Infect Dis. 33: 2075-2077.

Zheng YH, Plemenitas A, Fielding CJ, Peterlin BM (2003). Nef increases the synthesis

of and transports cholesterol to lipid rafts and HIV-1 progeny virions. Proc

Natl Acad Sci U S A. 100: 8460-8465.

Zhuang J, Jetzt AE, Sun G, Yu H, Klarmann G, Ron Y, Preston BD, Dougherty JP

(2002). Human immunodeficiency virus type 1 recombination: rate, fidelity,

and putative hot spots. J Virol. 76: 11273-11282.

Ziermann R, Limoli K, Das K, Arnold E, Petropoulos CJ, Parkin NT (2000). A

mutation in human immunodeficiency virus type 1 protease, N88S, that causes

in vitro hypersensitivity to amprenavir. J Virol. 74: 4414-4419.

Page 174: Variação genética em diferentes subtipos do HIV-1 e seu papel na

174

ANEXO I

Artigos publicados referentes à tese

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175

ANEXO II

Artigos publicados não-referentes à tese