Diversidad Genética del VIH

Diversidad Genética del VIH:
Importancia para la Salud Pública
Global
Alvaro Carrascal, MD, MPH
Director, División de Atención de Salud
Instituto del SIDA
Departamento de Salud del Estado de Nueva York
Orígenes del VIH-1
Orígenes del VIH-1
• VIH-1
• SIVcpz (Chimpancé)
– Pan troglodytes troglodytes
– Africa Centro-Occidental
• Grupo M: So. Oriente- Camerún
• Grupo N: So. Centro- Camerún
• Grupo O: ?
• Diferentes eventos de transmisión
Orígenes del VIH-2
• VIH-2 es el resultado de 8 diferentes
episodios de transmisión entre especies
SIVsm (Sooty mangabeys) Cercocebus
Fecha Estimada de Origen del VIH-1,
Grupo M
Rambaut A., et al. Nature Rev. Genet. 2004: 5:52-61
Clasificación del VIH
VIH-11
Grupo M2
VIH-21
Grupo N
Grupo O
Subtipos A,B,C,D,E,F,G,H,J,K
Recombinantes: Comunes: AE, AF, AG
No comunes: AGHK, FD, AFGHJK, AB, BC
McCutchan F. 13th IAC, Durban, 2000. #165
1 HIV-1
2
most common, but HIV-2 now circulating outside Africa, especially India
Most infections due to group M viruses
Arbol Filogenético
www.hiv.lanl.gov
VIH: Patógeno Humano de Mayor
Variabilidad Genética
Secuencias comparadas con virus A H3 (HA1) de la influenza. La variabilidad del VIH-1 en una persona 6
años después de infectada es similar a la variabilidad del virus de la influenza en todo el mundo en un solo
año.
Adaptada de Korber et al.
Distribución Global de Subtipos y
Recombinantes del VIH-1, 2004
A 12%
CRF 01_AE 5%
B 10%
F, G, H, J, K 7%
D 3%
23.874 especímenes
de 70 países
(representando el
89% de todas las
personas viviendo
con VIH/SIDA en el
mundo en 2004)
C 50%
Hemelaar J et al. Global and regional distribution of HIV-1 genetic subtypes and recombinants in 2004.
AIDS 2006;20:W13-W23
Ciclo de Vida del VIH-1
Ciclo de vida del VIH
Célula huésped
ADN viral se
integra al
genoma
Virus maduro
ADN viral
producido por
célula huésped
Acoplamiento y
fusión del VIH a
la célula
huésped
TR transforma
ARN en ADN
TR: 1 substitución y 7-30 crossovers
por genoma y ciclo de replicación
Núcleo
ARN viral y proteínas son
ensambladas y emergen de la
célula huésped
Aprox. 10 mil millones de viriones
producidos por día en una persona
Tomado de:
Taylor, BS et al. The Challenge of HIV-1 Subtype Diversity. N Engl J Med 2008;358:1590-1602
Millones de
variantes/día
Co-infección y Recombinación
Co-infección
Recombinación
Tomado de: Taylor, BS et al. The Challenge of HIV-1 Subtype Diversity. N Engl J Med 2008;358:1590-1602
Tipos de Recombinantes
• Forma recombinante única (URF)
– Individuos aislados o grupos de personas
infectadas relacionadas
epidemiológicamente
• Forma recombinante circulante (CRF)
– Por lo menos 3 individuos no asociados
epidemiológicamente
– Secuencia genética identificada y descrita
• En un individuo infectado existe una
enorme cantidad de genomas virales,
muy relacionados entre sí pero no
idénticos, llamados “cuasi especies”
Implicaciones para la Salud Pública
•
•
•
•
•
Transmisión
Patogénesis
Diagnóstico y monitorización
Resistencia
Desarrollo de vacunas
Variabilidad Genética y
Transmisión
• Tailandia¹


Usuarios de drogas intravenosas (UDI): B
Heterosexuales: CRF01_AE
• Argentina²


HSH: B
Heterosexuales, UDI: BF
• Suráfrica³


HSH: B
Heterosexuales: C
¹Gao F et al. J Virol. 1996
³Van Harmelen J et al. AIDS 1997
²Avila MM et al. J Acquir Immune Defic Syndr 2002
Variabilidad Genética y
Transmisión: Irlanda
De Gascun, CT et al. Molecular epidemiology of human immunodeficiency virus in Ireland 2004-2008:
one country, two epidemics. CROI 2009, Montreal, Canada. Abst. B-131
Variabilidad Genética y
Transmisión: Irlanda
De Gascun, CT et al. Molecular epidemiology of human immunodeficiency virus in Ireland 2004-2008:
one country, two epidemics. CROI 2009, Montreal, Canada. Abst. B-131
Variabilidad Genética y
Patogénesis
• VIH-1 y VIH-2
• Co-infección con dos o más
cepas/subtipos ha sido asociada con
evolución rápida de la enfermedad
Variabilidad Genética y
Diagnóstico/Monitorización
“… desarrollamos pruebas de laboratorio
fijas en tiempo y espacio para medir un
virus que es genéticamente móbil en
tiempo y espacio”
Diagnóstico y Monitorización
Prueba de
Carga Viral
Meses…..
Años…..
Diagnóstico y Monitorización
Prueba de
Carga Viral
Prueba de
Carga Viral
Meses…..
Años…..
Diagnóstico y Monitorización
Prueba de
Carga Viral
Variabilidad Genética y
Resistencia
• Diseño de ARVs
• Investigación sobre
resistencia
• Sistemas de interpretación
?
VIH-1,
subtipo B
~12%
C 50%
Subtipo Viral y Resistencia
• Rutas genéticas y frecuencia de
mutaciones que confieren resistencia
– Variable
• C, G, CRF__01 AE
------- L90M
B ------- D30N
• Algoritmos de resistencia para VIH-1,
subtipos diferentes al B
Hirsch,k MS et al. Antiretroviral drug resistance testing in adult HIV-1 infection: 2008
Recommendations of an International AIDS Society-USA Panel. Clin Infect Dis 2008;47:266-285
Vigilancia Epidemiológica
www.hiv.lanl.gov (Feb. 25, 2009)
Epidemiología Molecular del VIH-1: Cuba
19_cpx (11%)
G (17%)
B (34%)
www.hiv.lanl.gov (Feb. 25, 2009)
Epidemiología Molecular del VIH-1: Colombia
y Otros Países Suramericanos
F
F
B
B
Uruguay
Brasil
F
F
B
B
Argentina
www.hiv.lanl.gov (Feb. 25, 2009)
Colombia
Variabilidad Genética y Desarrollo
de Vacunas
• Aislados de VIH: poblaciones genéticamente
diversas de virus
• En un individuo infectado se está
produciendo continuamente diversidad
genética
• Vacuna necesita montar inmunidad a nivel de
mucosa y a nivel sistémico
• Altos niveles de replicación viral continúan
aún en presencia de respuesta inmune
robusta
Conclusiones
• El VIH, el patógeno humano de mayor
variabilidad genética, requiere un monitoreo
constante y sistemas de vigilancia
epidemiológica (molecular)
• Aunque se ha avanzado, aún falta mucho por
aprender sobre la evolución del virus, su
interacción con el sistema inmune, su
interacción a largo plazo con ARVs, etc.
• Hay que crear conciencia sobre esta necesidad
Sociedad Protectora de
Animales
Gorila (llorando): “Ese tipo dice que tenemos el mismo pedigree. Dice que él es
uno de mis descendientes”
Bergh: “Señor Darwin, no insulte al gorila”
Thomas Nast. Harper's Weekly. August 19, 1871