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ANA CAROLINA GOMES JARDIM
Análise comparativa da variação entre
quasiesp
e
cies
d
o Vírus da Hepatite C genótipo 1
em amostras
pré
-
t
ratamento
de pacientes tratados
com Peginterferon
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2
ANA CAROLINA GOMES JARDIM
Análise comparativa da
variação entre
quasiespecies
do
vírus da h
epatite C genótipo 1 em amostras pré
-
tratamento de pacientes tratados com Peginterferon
Dissertação apresentada para obtenção do Grau de
Mestre em Genética
Orientadora: Profa. Dra. Paula Rahal
Co
-
orientadora: P
rofa. Dra. Isabel M. V. G. C. Mello
São José do Rio Preto
-
SP
2007
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Jardim, Ana Carolina Gomes.
Análise comparativa da variação entre
quasiespecies
do vírus da
hepatite C genótipo 1 em amostras pré
-
tratamento de pacientes tra
tados
com Peginterferon / Ana Carolina Gomes Jardim.
São José do Rio
Preto: [s.n.], 2007
106 f. : il ; 30 cm.
Orientadora: Paula Rahal
Co
-
orientadora: Isabel Maria Vicente Guedes de Carvalho Mello
Dissertação (mestrado)
Universidade Estadual Paulista,
Instituto de
Biociências, Letras e Ciências Exatas
1. Virus. 2.
Vírus da hepatite C
. 3. Variabilidade (Vírus da hepatite
C) 4.
Quasiespecies
. 5. NS5A. I. Rahal, Paula. II. Mello, Isabel Maria
Vicente Guedes de Carvalho. III. Universidade Estadual
Paulista,
Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas. IV. Título.
CDU
578.53
4
ANA CAROLINA GOMES JARDIM
Análise comparativa da variação entre
quasiespecies
do vírus da h
epatit
e C em pacientes do genótipo 1 p
ré
-
tratamento com Pegin
terferon
Dissertação apresentada para obtenção do Grau de
Mestre em Genética do Instituto de Biociências, Letras
e Ciências Exatas da Universidade Estadual Júlio de
Mesquita Filho , Campus de São José do Rio Preto.
BANCA EXAMINADORA
Profa. Dra. Paula
Rahal
UNESP
São José do Rio Preto
Prof. Dr. João Renato Rebello Pinho
USP
São Paulo
Prof. Dr. Maurício Lacerda Nogueira
FAMERP
São José do Rio Preto
São José do Rio Preto, 26 de fevereiro de 2007
.
5
Dedico este trabalho...
Às queridas da minha vida:
minha mãe Rosângela e minha avó Antônia.
Obrigada...
Não apenas por serem meus exemplos de vida, mas por me
ensinarem que os objetivos só são alcançados com muito
trabalho, amor e dedicação.
Não apenas por investirem e confiarem em mim, mas por
sempre me fazer acreditar que sou capaz.
Amo muito vocês!
6
Agradecimentos
À minha orientadora Profa. Dra. Paula Rahal, pela amizade,
companheirismo, carinho, dedicação, e acima de tudo por todos os
ensinamentos profissionais e pessoais nestes anos de convivência. Obrigada
por confiar em meu trabalho, por me incentivar em todos os momentos,
mesmo nos momentos de devaneios, pela ajuda em alcançar meus objetivos
e principalmente pela oportunidade de ser uma das meninas super
poderosas d
a Paula Rahal .
À minha co-orientadora Profa. Dra. Isabel M. V. G. C. Mello, por toda
dedicação, empenho e cuidado que teve com este trabalho, especialmente no
final
tumultuado. Obrigada por me ajudar a obter novos conhecimentos, ter
novas visões científicas e por se dedicar integralmente nos momentos de
desespero e correria.
À minha aluna de co-orientação Lílian
Yamasaki
, pela paciência,
companheirismo, responsabilidade e dedicação que empregou não apenas
neste trabalho, mas em todas as coisas que se pro
põe a fazer.
À médica colaboradora deste projeto Roberta Maria Fachinni, por fornecer
as amostras necessárias para a realização deste trabalho.
Ao estatístico Prof. Dr. Antônio Cordeiro, por toda a paciência e
disponibilidade na tentativa de me fazer entender os princípios
matemáticos .
Ao Dr. João Renato Rebello Pinho, pelo incentivo em trabalhar com
Hepatite C e por estar sempre disposto a ajudar no que for preciso. Obrigada
pela receptividade e pela confiança que deposita em nosso laboratório.
7
Ao Dr. Maurício Lacerda Nogueira, por sempre recorrer com muito carinho
os meus apelos, em todas as vezes que foi necessária a utilização de seu
laboratório. Em especial, obrigada por permitir que usássemos a geladeira
de leveduras para fins pessoais.
Às amigas de todas as horas Carol, Cíntia, Marília, Lisandra e Symara, por
todos os anos de companheirismo, amizade e pelos clubinhos cheios de
bebidinhas e comilança, o que nós uniu até mesmo na hora de engordar.
Obrigada por me alegrarem nos momentos de farra e me consolarem nos
momentos difíceis, principalmente quando eu reclamava do meu amigo
gerenciador (sinônimo utilizado pela Symara para se referir ao
seqüenciador).
Às amigas Karina, Larissa, Marcela, Marcella, Maysa e Renatinha, pelos
momentos que passamos
juntas e que nunca vou esquecer.
Aos amigos que compartilharam a bancada, as discussões científicas, os
problemas, as longas e cansativas horas de preparo de células competentes,
e as conquistas no laboratório de Estudos Genômicos. Cíntia, Marília,
Lília
n, Paola, Érica, Jucimara, Fátima, Marina, Fernanda, Gustavo, Marcelo,
Paulo, Gislaine, Maira, Luciana, Patrícia e Tatiane, obrigada pelo apoio e
pelo crescimento pessoal que o convívio com vocês me proporcionou.
À amiga Lenira, por ajudar todos os alunos do laboratório e sempre nos
receber com carinho quando estamos cheios de problemas, compromissos e
trabalho.
Aos meus novos amigos do Instituto Butantan Lúcia, Ronaldo, Gregório,
Kátia, Marco, Alexandra, Mari, Renato, Soraia e Heloísa, pela receptividade
e pelos momentos de descontração nas paradas para o cafezinho.
8
Aos alunos da Pós-graduação em genética, pela amizade, pelos momentos
de tensão compartilhados, e pelo companheirismo nos ideais que estamos
batalhando juntos.
Aos professores da Pós-
graduaç
ão em genética, pelos ensinamentos, pela
disponibilidade e dedicação aos alunos. Agradeço especialmente ao Prof.
Dr. Carlos Roberto Ceron e Profa. Dra. Fátima Pereira de Souza, pela
confiança e carinho no início de minhas atividades científicas.
À coordenação da Pós-graduação em genética, pela prontidão em esclarecer
todas as minhas dúvidas, escutar minhas reivindicações e ajudar no que foi
possível.
Ao
Laboratório de Estudos Genômicos e ao Instituto de Biociências, Letras
e Ciências Exatas, pela infra-estrutura de ensino e pesquisa, essenciais para
a realização deste trabalho.
À CAPES e à FAPESP pelo apoio financeiro disponibilizado para a
realização deste trabalho.
Ao gato mais lindo do mundo, meu bebê, por me fazer companhia em todas
as noites de trabalho, mesmo quando estava dormindo em cima dos papers
ou balançando a tela do computador.
Às pessoas que não foram citadas, mas que participaram da minha vida, da
minha formação e da minha luta, meu muito obrigada.
A Deus, por tudo.
9
Jamais considere seus estudos como uma obrigação, mas
como uma oportunidade invejável para aprender a conhecer a
influência libertadora da beleza do reino do espírito, para seu próprio
prazer pessoal e para proveito da comunidade à qual seu futuro
trabalho pertencer."
Albert Einstein
10
SUMÁRIO
1.
INTRODUÇÃO
1.1.
História e Patologia
...................................................................
1.2.
Epidemiologia e Transmissão
...................................................
1.3.
O
vírus da Hepatite C
...............................................................
1.3.1.
Estrutura genômica e proteínas virais
........................
1.3.2.
Replicação
..................................................................
1.3.3.
Diversidad
e genética do genoma viral
.......................
1.4.
Tratamento
................................................................................
2.
OBJETIVOS.
......................................................................................
3.
MATERIAL E MÉTOD
OS
3.1.
População e amostra
.
...................................
.............................
3.1.1.
Critérios de Inclusão e exclusão
.
..................................
3.1.2.
Aspectos Éticos
.
...........................................................
.
3.2.
Métodos
.
...............
...................................................................
.
3.2.1.
Extração de RNA
.
.......................................................
..
3.2.2.
Síntese do DNA complementar (
cDNA
).
.....................
.
3.2.3.
Amplificação da região genômica viral NS5A
.
............
3.2.4.
Detecção do produto amplificado
.
................................
3.2.5.
Purificação dos fragmentos amplificados
.
....................
3.2.6.
Clonagem dos produtos purificados
.
............................
3.2.7.
Seqüenciamento
.
...................................................
........
3.2.8.
Análise das seqüências
.
.................................................
3.2.9.
Construção da topologia da árvore filogenética
............
3.2.10.
Análise estatística
.
...................................
......................
02
03
05
06
15
16
19
24
27
28
28
29
29
29
30
32
34
35
36
41
43
44
11
4.
RESULTADOS
4.1.
População e amostra
.
..
.................................
......................................
4.2.
Amplificação da região genômica viral NS5A
.................................
4.3.
Clonagem dos produtos amplificados
.
...................................
...........
4.4.
Seqüenciamento
.
...........
........................
.
...................................
........
4.5.
Análise das seqüências
......................................................................
4.5.1.
Validação, Montagem da seqüência consenso e
Alinhamento.......................................................................
4.5.2.
Anális
e das Seqüências de aminoácidos...............................
4.5.3.
Análise das substituições de nucleotídeos e aminoácidos
....
4.6.
Construção da topologia da árvore filogenética
.............................
...
4.7.
Análise estatística
.......................................................................
.......
5.
DISCUSSÃ
O.
...............................................................
...............................
6.
CONCLUSÕES
.
....................................
.....................................................
.
7.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
......................
...............................
8.
ANEXOS
.
.........................................................................................
............
47
48
48
49
52
52
54
60
69
71
77
90
93
103
12
LI
STA DE FIGURAS
Figura 1.
Morfologia do vírus da hepatite C: partícula viral.......................
Figura 2.
Estrutura genômica e proteômica
do HCV..................................
Figura 3
.
Proteína NS5A. Regiões CRS, ISDR, PKR-binding, NLS e
V3
,
sítios de fosforilação, hiperfosforilação, sítios de clivagem e sítio de
ligação à NS4A.............................................................................................
Figura 4. Topologia das proteínas do HCV com relação à membrana
celular....
.......................................................................................................
Figura 5. Variabilidade genética nas diferentes regiões do genoma do
HCV...............................................................................
...............................
Figura 6.
Resposta virológica à terapia de peginterferon e ribavirina.........
Figura 7
. S
ítio de
anelamento
dos
primers
degenerados e específicos para
o genótipo 1b utilizados para amplificação da região NS5A completa do
HCV..............................................................................................................
Figura 8. Fluxograma metodológico I: população, amostra e métodos
utilizados para amplificação da região genômica viral NS5A.................
.....
Figura 9. Seqüência de DNA compreendendo parte da seqüência do
plasmídeo, parte da região NS4B ou NS5B e parte da NS5A resultante do
seqüenciamento das amostras com os
primers
M13F e M13R....................
Figura 10. Esquema do sítio de anelamento dos
primers
utilizados para
o
seqüenciamento
da região NS5A completa
do HCV 1a e 1b.......................
Figura 11. Fluxograma metodológico II: purificação, clonagem e
seqüenciamento das amostras amplificadas...........................................
......
Figura 12. Fluxograma metodológico III: análise das seqüências,
construção da topologia da árvore filogenética e análise estatística.............
Figura 13. Perfil de corrida eletroforética dos plasmídeos extraídos das
colônias
referentes
às amostras de pacientes respondedores, não
respondedores e respondedores ao final do tratamento.
Representação dos
plasmídeos das colônias 8, 10 e 12, que apresentaram perfil de corrida
eletroforética diferenciado..................................................
..........................
05
06
12
16
17
22
32
33
37
38
40
45
49
13
Figura 14
.
Resultado do seqüenciamento das 183 colônias do estudo com
os
primers
M13F e M13R.
...........................................................................
Figura 15. Esquema representativo da localização das substituições nas
seqüências de aminoácidos deduzidas do alinhamento das seqüências
consenso NS5A 1a de pacientes Respondedores, Não respondedores e
Respondedores ao final do tratamento com relação à seqüência referência
1a (
GeneBank
NC_004102.1
).............
..........................................................
Figura 16. Esquema representativo da localização das substituições nas
seqüências de aminoácidos deduzidas do alinhamento das seqüências
consenso NS5A 1b de pacientes Respondedores, Não respondedores e
Respondedores ao final do tratamento com relação à seqüência referência
1b (
GeneBank
D50481.1
).............................................................................
Figura 17 a. Diferenças de aminoácidos nas regiões
CRS
e
PKR
-
binding
comparad
as às referencias 1a (
GeneBank
NC_004102.1) e 1b (
GeneBank
D50481.1).
...................................................................................................
Figura 17 b. Diferenças de aminoácidos nas regiões
ISDR,
NLS
e
PKR
-
binding
comparadas às referencias 1a (
GeneBank
NC_004102.1) e 1b
(
GeneBank
D50481.1)..................................................................................
Figura 18. Comparação da média do número de mutações em
nucleotídeos e da mediana do número de mutações em aminoácidos na
NS5A completa e nas regiões CRS, PKR-binding, ISDR, NLS e
V3
entre
pacientes respondedores (R), não respondedores (NR) e respondedores ao
final do tratamento (RFT).............................................................................
Figura 19. Comparação da mediana da distância genética, freqüência de
substituições sinônimas por sítios sinônimos (Ks) e freqüência de
substituições não sinônimas por sítios não sinônimos (Ka) na NS5A
completa e nas regiões CRS, PKR-binding, ISDR, NLS e
V3
entre
pacientes respondedores (R), não respondedores (NR) e respondedores ao
final do tratamento (RFT).............................................................................
Figura 20. Árvore filogenética, não enraizada, de 165 seqüências da
reg
ião NS5A com 1344 (HCV1a) e 1341 (HCV1b) nucleotídeos (15
clones dos pacientes 02, 06, 11, 07, 08, 12, 09, 04, e 10, 14 clones dos
pacientes 05 e 03 e 2 seqüências do
Genbank
sendo uma genótipo 1a e
outra 1b, destacadas em vermelho) gerada pelo programa
PA
UP *
utilizando
-se o método de distância com o modelo HKY85 +I+G e
algoritmo de Neighbor
-
joining para reconstrução de topologia. Valores de
bootstrap
obtidos com 1000 réplicas, com valores acima de 70 estão
representados
na figura..........................
.......................................................
51
56
57
58
59
67
68
70
14
LISTA DE
TABEL
AS
Tabela 1.A. Sequência dos
primers
degenerados utilizados nas reações de
amplificação da região NS5A do HCV 1a e 1b...............................................
Tabela 1.B. Seqüência dos
primers
específicos utilizados nas reações de
amplificação da região NS5A do HCV 1b......................................................
Tabela 2. Seqüência dos
primers
M13 utilizados nas reações de
seqüenciamento.
...........................
...................................................................
Tabela 3. Sequência dos
primers
utilizados nas reações de seqüenciamento
da região NS5A do HCV.................................................................................
Tabela 4. Número de acesso das seqüências do
GenBank
utilizadas como
referência para a análise filogenética
..............................................................
Tabela 5
.
Características dos pacientes que constituem o estudo...................
Tabela 6
.
Número de nucleotídeos obtidos na montagem da seqüência
consenso
e posição no genoma referente a
os
clones das amostras dos
pacientes infectados com HCV 1
a
e HCV 1b
.................................................
Tabela 7. Mediana e diferença interquartílica da taxa de substituições
sinônimas por sítios sinônimos, calculadas para NS5A completa e nas
regiões
PKR
-
binding
,
ISDR
e
V3
para cada grupo..........................................
30
30
37
38
43
47
53
73
15
LISTA DE
QUADROS
Quadro 1. Seqüências obtidas das reações de seqüenciamento com os
primers utilizados no estudo............................................................................
Quadro 2. Média do número de substituições de nucleotídeos observadas
nas seqüências correspondentes aos clones obtidos da amostra de cada
paciente............................................................................................................
Quadro
3. Média do número de substituições de aminoácidos observadas
nas seqüências correspondentes aos clones obtidos da amostra de cada
paciente............................................................................................................
Quadro 4. Média das freqüências de Ks e desvio padrão obtidos da análise
par a par entre as seqüências consenso correspo
ndente a cada paciente.........
Quadro 5
. Média das freqüências
de
Ka e desvio padrão obtidos da análise
par a par entre as seqüências consenso correspondente a cada paciente.........
Quadro 6. Média das distância genética calculadas par a par entre as
s
eqüências consenso correspondente a cada paciente.....................................
Quadro 7. Características das quasispécies de HCV na NS5A completa e
regiões internas em amostras pré-tratamento de pacientes avaliados de
acordo com o tipo de resposta
ao tratamento..................................................
50
61
61
62
62
63
64
16
LISTA DE
GRÁFICOS
Gráfico 1. Mediana e diferença interquartílica, calculadas pelo Test Mood
para Mediana, para Ks da NS5A. Diferença significante observada entre os
grupos: Resp
ondedor e Respondedor ao final do tratamento (
p=0,
026
).........
Gráfico
2. Mediana e diferença interquartílica, calculadas pelo Test Mood
para Mediana, para Ks da
PKR
-
binding
. Diferença significante observada
entre os grupos: Respondedor e Respondedor ao final do tratamento
(
p=0,
026
).
.........................................................................................................
Gráfico
3. Mediana e diferença interquartílica, calculadas pelo Test Mood
para Mediana, para Ks da
ISDR
. Diferença significante observada entre os
grupos: Respondedor e Respondedor ao final do tratamento (
p=0,
026
).
........
Gráfico
4. Mediana e diferença interquartílica, calculadas pelo Test Mood
para Mediana, para Ks da
V3
. Diferença significante observada entre os
grupos
: Não
-
respondedor e Respondedor ao final do tratamento (
p=0,
019
).
..
73
74
74
75
17
LISTA DE
ABREVIATURAS, SÍMBOLOS E SIGLAS
pb
°C
cDNA
CRS
ddNTPS
DNA
dNTPS
EDTA
eIF
-2
ELISA
E.coli.
et al
.
Gp
HBV
HCL
HCV
HIV
IL
-8
IRES
ISDR
IFN
Pares de base
Graus Celsius
Ácido desoxirribonucle
ico complementar
Sinal de Retenção Citoplasmático
Dide
s
oxinucleotídeos trifosfatos
Ácido de
s
oxiribonucléico
Desoxinucleotídeos trifosfatos
Ácido etilenodiamino
-
tetracético
Subunidade do fator iniciador da tradu
ção 2
Ensaio imunoenzimático
Escherichia coli
e colaboradores
Glicoproteína
Hepatitis
B
Vírus
Ácido Clorídrico
Hepatitis C
Vírus
H
uman Imunodeficiency
Virus
Interleucina 8
Internal r
ibossomal entry site
Região Determinante de Sensibilidade ao Interferon
Interferon
18
ka
kb
KCL
kDa
ks
M
MgCl
2
MgSO
4
mg
ml
NaCl
NANB
ng
NL
S
nm
NR
NS
NS5A
nt
ORF
PCR
PEG
-
IFN
PKR
Substituições não sinônimas por sítio não sinônimo
Quilobase
Cloreto de potássio
Quilodalton
Substituições sinônimas por sítio sinônimo
Molar
Cloreto de Magnésio
Sulfato
de Magnésio
Miligrama
Mililitro
Cloreto de Sódio
Hepatite não
-
A e não
-B
Nanograma
Sinal de Localização Nuclear
Nanometro
Paciente Não respondedor ao tratamento
Região / proteína não estrutural
Região / proteína não estrutural 5A
Nucleotídeos
Fase Aberta d
e Leitura (
open reading frame
)
Reação em Cadeia da Polimerase
Interferon Peguilado
Proteína Quinase R
19
PKR
-
binding
pmol
Primer
R
RFT
RNA
rpm
RT
RVS
TAE
TBE
TEMED
UTR
U.V.
V3
g
L
Região de ligação à PKR celular
picomol
Oligonucleotídeo
iniciador
Paciente Respondedor ao tratamento
Paciente Respondedor ao final do tratamento
Ácido ribonucléico
Rotações por minuto
Transcrição reversa
Resposta virológica sustentada
Tris
-
acetato e EDTA
Tris
-
ácido bórico e EDTA
Tetramethylethylenediamine
Untr
anslated region
Luz ultra
-
violeta
Região Variável 3
Micrograma
Microlitro
20
RESUMO
O HCV é uma das maiores causas de doença do fígado, sendo
estimado que mais de 2% da população mundial está infectada. Este vírus possui
um genoma de RNA (+) fita simples, que devido à falta de atividade corretiva da
polimerase viral apresenta variabilidade genética em vários níveis: genótipos,
subtipos e
quasispecies
. O genótipo 1 é o mais prevalente no Brasil e no mundo,
sendo preditivo de uma baixa resposta à terapia antiviral, que atualmente é
baseada na administração de PEG-IFN e ribavirina. A variabilidade genética da
região viral NS5A tem sido relacionada à sensibilidade ou resistência ao IFN. Este
estudo teve como objetivo investigar se a possível relação entre a composição de
quasispecies
da NS5A e a resposta ao tratamento. Foram selecionados 12
paciente
s, sendo 4 respondedores (R), 4 não respondedores (NR) e 4
respondedores ao final do tratamento (RFT). As amostras pré-tratamento destes
pacientes foram amplificadas, clonadas e seqüenciadas, resultando em 165
seqüências da NS5A completa. Estas seqüências foram alinhadas, editadas e a
construção da topologia da árvore filogenética foi realizada. A NS5A e
suas
regiões específicas
CRS
,
PKR
-
binding
,
ISDR
,
NLS
e
V3
foram analisadas quanto
às substituições e o grau de variabilidade
genético.
O grupo de pacientes RFT
apresentou uma maior taxa de substituições sinônimas em relação aos demais
grupos. Uma maior quantidade de mutações foi observada na região
downstream
à
ISDR, principalmente na região V3. Nenhum sítio específico de mutação foi
relacionado a um tipo particular de resposta, e não houve agrupamento
filogenético das
quasispecies
de acordo com o tipo de resposta. Estes resultados
sugerem que o número de mutações não é suficiente para predizer a sensibilidade
ou resistência à terapia baseada em IFN, sendo necessário avaliar se estas
mutações conservaram ou não as propriedades químicas dos aminoácidos.
Palavras
-
chave:
Hepatite crônica, HCV; genótipo 1;
quasispecies
; PEG-IFN e
NS5A.
21
ABSTRACT
Hepatitis C virus (HCV) is major causes of liver desease and
abo
ut 2% of world s population are infected. This virus is a single strain RNA
genome of approximately 9.6 kb. Genetics variability of HCV exists at several
different levels: genotypes, subtypes and quasispecies. The high mutation rates are
related to the low fidelity of viral RNA polymerase. Genotype 1 HCV is the most
prevalent in Brazil, as well as worldwide. Genotypes 1a and 1b are predictive of
lower sustained virological response in peginterferon (PEG-IFN) plus ribavirin
combination therapy. Genetic variability of viral NS5A has been related to IFN
sensibility or resistance. To evaluate whether HCV NS5A quasispecies
composition are related to responsiveness to combined PEG-IFN and ribavirin
therapy, this study analyzed before treatment sample of 12 treated patients (4
sustained responders - SR, 4 non responders - NR and 4 end of treatment
responder - ETR). Samples were amplified, cloned and sequenced, resulting in
165 sequences of complete NS5A. Sequences were aligned, edited and
phylogenetical tree was constructed. Mutations and mean of genetic distance were
analyzed to NS5A and specific regions CRS, PKR-binding, ISDR, NLS and V3.
The number of synonymous substitutions per synonymous sites was higher in
ETR patients than in other patient groups. Mutations were more common
downstream ISDR, mainly concentrated in V3 domain. No single amino acid
position or motif was associated with different responses to therapy in any NS5A
regions analyzed and phylogenetic analysis did not show clustering of nucleotide
sequen
ces of viral isolates from SR, NR or ETR. These results suggest that
number of mutations is not sufficient to predict sensibility or resistance to IFN
based therapy. Other studies are necessary to evaluate whether chemical
characteristics of amino acids we
re altered for the mutations.
Key
-
words:
Chronic hepatitis C; HCV; genotype 1; quasispecies
;
Peginterferon
and
NS5A.
22
Introdução
2
1.
INTRODUÇÃO
1.1.
História e Patologia
Por muitos anos, a hepatite A e o vírus da hepatite B (HBV)
foram considerados a maior causa de hepatite, incluindo os casos de hepatite pós
transfusionais. Mesmo com o estabelecimento de métodos de prevenção e
diagnóstico para estes tipos de hepatite, os casos de hepatite pós transfus
ionais
continuaram a ocorrer, e foram chamados de hepatite não-A e não-B (NANB)
(Kato, 2001).
Em 1989, mediante sucessivos estudos de biologia molecular foi
possível
a identificação de um agente denominado vírus da hepatite C (HCV), o
qual correspondia a c
erca de 90% dos casos de hepatite NANB
(Choo et al., 1989;
Choo et al., 1990). Desde então, tornou-se evidente que um considerável número
de pessoas estão infectadas cronicamente com
este
vírus e que o HCV é um dos
principais
causadores de
doenças hepáticas no mundo
(
Kew et al., 2004
).
O fígado é o órgão alvo primário, e os hepatócitos são as células
alvo primárias da infecção pelo HCV. A infecção aguda é geralmente
assintomática, dificultando o diagnóstico precoce da infecção. Entretanto, uma
característica da infecção pelo HCV é a tendência a se tornar crônica, sendo que
aproximadamente 70% das infecções agudas tornam-se persistentes (Chisari,
2005).
A hep
atite C crônica pode causar mudanças necroinflamatórias e
fibrose hepática severa, que pode progredir para a cirrose e está associada com um
3
aumento do risco de carcinoma hepatocelular
(Moreno
-Otero, 2005).
A
conseqüência da infecção crônica pelo HCV é atualmente a maior indicação de
transplante de fígado, compreendendo 40-50% de indivíduos que esperam a
realização de transplante e pacientes que já realizaram um transplante prévio
(
Brown, 2005
).
Acredita
-se que o carcinoma hepatocelular ocorra pelo aumento
na reposição de células do fígado, induzido pelo dano hepático crônico e
regeneração durante a infecção viral. Entretanto, evidências experimentais
indicam a possibilidade da contribuição direta do HCV na malignização dos
hepatócitos. Diferentes proteínas virais estão sendo relacionadas ao
desenvolvimento do carcinoma hepatocelular (Levrero, 2006).
1.2.
Epidemiologia e Transmissão
A Organização Mundial de Saúde (WHO) estima que mais de
2% da população mundial está infectada com o HCV, equivalente a mais de 123
milhões de portadores do vírus do mundo (Perz et al., 2004; Shepard, Finelli &
Alter, 2005
).
No entanto, essa distribuição não é homogênea. Países com alta
taxa de prevalência estão localizados na África (>2.9%) e Ásia (2.0 a 2.9%) e
áreas com baixa prevalência (0.6 a 1.1%) inclui as nações industrializadas na
América do Norte, norte e oeste Europeu e Austrália (Shepard, Finelli & Alter,
2005
). No Brasil, a estimativa de prevalência é de 1.5% a 1.7% para a população
em geral e doadores de sangue (Lyra, Fan & Di Bisceglie, 2004), e nas diferentes
4
regiões
brasileiras as prevalências são: 0,9 a 2,4% no Norte, 1,7 a 3,4% no
Nordeste, 1,0 a 1,4% no Centro-Oeste, 0,8 a 2,8% no Sudeste e 1,1 a 2,1% no Sul
(
Carrilho & Corrêa, 1998; Campiotto et al., 200
5
).
Durante as décadas de 1970 e 1980, a fonte de infecção por
HCV mais importante foi a transmissão por exposição parenteral de sangue (ou
componentes do sangue) contaminado, ou pelo uso ilícito de drogas injetáveis. A
transmissão via transfusional foi significantemente reduzida como conseqüência
da introdução dos testes de triagem de doadores de sangue para anti-HCV no
início da década de 1990 e pela utilização de procedimentos de inativação viral na
produção de fatores coagulantes sanguíneos. Atualmente, o uso de drogas
injetáveis é a principal via de transmissão do HCV, sendo responsá
vel por mais de
40% das infecções (
Kew et al., 2004
).
Vários fatores de risco potenciais para aquisição de HCV
incluem a prática de tatuagem, acupultura, uso de piercing , uso de laminas em
barbearias comerciais e outros. A Exposição ocupacional ao sangue
,
primariamente por ferimento com agulha contaminada, representa um fator de
risco de infecção por HCV
para os profissionais da saúde
(
Alter, 2002
).
O vírus da Hepatite C é transmitido principalmente por via
parenteral. No entanto, 15-40% dos pacientes infectados com HCV não
apresentam um fator de risco parenteral
evidente
. Nesses casos, a transmissão do
vírus por via perinatal, intrafamiliar e/ou sexual é suspeita (Ackerman et al.,
1998
).
5
1.3.
O vírus da Hepatite C
O HCV pertence ao gênero
Hepacivirus
e é um m
embro
da
família Flaviviridae, apresentando uma organização genômica similar aos
Flavivirus e Pestivirus
(
Francki et al., 1991; Giannini & Brechot, 2003
).
A partícula viral mede aproximadamente 50 nm. É formada por
um envelope viral derivado das membranas
do hospedeiro, onde estão inseridas as
glicoproteínas virais E1 e E2, um capsídeo protéico formado por proteínas do
core, e pelo genoma viral constituído de uma molécula de RNA fita simples
linear, constituída de 9600 nucleotídeos, e de polaridade positiv
a
(Kaito et al.,
1994)
. (Figura 1)
RNA Viral
(~9600 nt)
Glicoproteína E2
Glicoproteína E1
Capsídeo protéico
(Core)
~50 nm
Figura 1. Morfologia do vírus da hepatite C: partícula viral. Fonte: adaptada de
James, 2001.
6
1.3.1.
Est
rutura genômica e proteínas virais
O genoma do HCV possui uma única fase aberta de leitura
( open reading frame
ORF)
,
flanqueada por regiões não traduzidas (UTR
untranslated region ) nas extremidades 5 e 3 , de 341 e aproximadamente 230
nucleotídeos, respectivamente. Estas regiões são constituídas de estruturas de
RNA altamente conservadas, essenciais para a tradução das proteínas virais e
replicação do genoma do vírus (
Penin et al., 2004
).
(Figura 2A)
Figura 2. Estrutura genômica e proteômica do HCV. (A) Organização do genoma do
HCV. Região aberta de leitura única flanqueada por regiões não traduzidas 5 UTR e
3 UTR. (B) Maturação da poliproteína. Setas azuis indicam os sítios de clivagem por
proteases celulares, seta verde representa o sítio de clivagem da protease NS2-3, e setas
vermelhas correspondem aos sítios de clivagem da NS3 protease. A função das proteínas
do HCV está destaca.
Fonte: adaptada
de
Penin et
al., 2004
(A) e Rosenberg, 2001 (B).
(B)
Proteínas estruturais
aa 1
Core
E1
E2
NS2
NS3
NS4B
NS5A
NS5B
NS4A
p7
173 / 174
191 / 192
383 / 384
746 / 747
809 / 810
1026 / 1027
1657 / 165
8
1711 / 1712
1972 / 1973
2420 / 2421
Peptidases
celulares
NS2-3
metalo
-
protease
Protease NS3 +
Cofator NS4A
Sítio de clivagem
(n° aa)
Clivagem
enzimática
Capsídeo
Glicoproteínas do
envelope
NS2-
3
Zn
2+
metalo
-
protease
Serino
Protease e
Hel
icase
Cofator de NS3
RNA polimerase RNA
dependente
Canal
iônico?
Alterações de
membrana
Fosfoproteína
Resistência ao Interferon ?
Peso
molecular
(kDa)
21
-
22
31
-
37
61
-
72
21
-
23
70
-
72
Proteínas não
estruturais
8
27
56
-
58
68
-
70
aa 3010
7
5
'U
TR
3
5'
3 UTR
9600 nt
(A)
IRES
7
Quatro
domínios de RNA altamente conservados e um sítio de
entrada no ribossomo (
IRES
internal ribossomal entry site ) constituem a
região
não traduzida na extremidade 5´
.
A alta similaridade d
est
a região entre as cepas
virais (> 92%), sugere que
a
5´UTR pode ter uma participação importante em
processos chaves como a replicação do genoma viral e a tradução das proteínas
virais
(Kato, 2001). A IRES é responsável pelo início da tradução da poliproteína
viral, de forma independente do cap 5 , fundamental para a tradução dos RNAs
mensageiros celulares (
Rosenberg, 2001).
Uma seqüência
variável
de aproximadamente 40 nucleotídeos,
uma região poli U (polipirimidina), e uma seqüência única de 98 nucleotídeos
que
é
altamente conservada entre os genótipos HCV fazem parte da porção não
traduzida na extremidade 3´ (3´UTR)
(Penin et al., 2004
).
A tradução da ORF do genoma do HCV produz uma
poliproteína precursora de aproximadamente 3000 aminoácidos, que é clivada
proteoliticamente em 10 proteínas virais. A região amino-
terminal
da poliproteína
codifica as proteínas estruturais do vírion: a proteína do core (C), e as
glicoproteínas E1 e E2. Após a região estrutural, uma pequena proteína integral de
membrana é traduzida, a p7. Em seguida, encontram-se as proteínas não
estruturais
(NS) NS2, NS3, NS4A, NS4B, NS5A e NS5B, que estão envolvidas
nos processos intracelulares do ciclo de vida do vírus. Proteases celulares clivam
as proteínas estruturais entre C/E1, E1/E2 e E2/p7, e também a junção p7/NS2. O
processamento proteolítico na região NS ocorre pela ação de duas enzimas virais:
a NS2 e a NS3-
4A serino protease (
Lindenbach & Rice, 2005
).
(Figura 2B)
8
Após o processamento proteolítico da região estrutural, a
proteína do Core é comumente encontrada no citoplasma, onde está ligada ao
Re
tículo endoplasmático, ou pode estar localizada no núcleo em menor proporção.
A região N-terminal desta proteína contém sinais de localização nuclear e sítios
imunodominates. A região C-terminal é responsável pela associação do core com
lipídeos e
membrana
s
das células hospedeiras. Estas associações são necessárias
para
que ocorra a morfogênese correta da partícula viral. Além do papel de
formação do nucleocapsídeo, a proteína do core pode estar envolvida na
modulação da transcrição de genes, proliferação celular, apoptose e sinalização
celular, podendo interferir no metabolismo de lipídeos e na supressão da resposta
imune (Penin
et al.,
2004).
As duas glicoproteínas de envelope E1 e E2 estão envolvidas em
diferentes fases do ciclo de vida do HCV. Existem ev
idê
ncias de que estas
glicoproteínas estão envolvidas na entrada da célula hospedeira pela ligação com
o receptor celular CD81, encontrado nas membranas de hepatócitos e linfócitos, e
na indução de fusão com a membrana celular do hospedeiro (
Bartosch
, Dubu
isson
& Cosset, 2003). Nos primeiros 81 nucleotídeos da região E2 está localizada a
região hipervariável 1 (HVR 1) que parece induzir a produção de anticorpos
neutralizantes como um mecanismo de escape imunológico para as variantes
virais (Lyra, Fan & Di Bisceglie, 2004). Além disso, a E2 pode inibir a atividade
da proteína quinase R celular (PKR), devido a homologia
de
seqüências da E2
com o sítio de fosforilação da PKR
(Rosenberg, 2001; Taylor et al., 2001)
.
9
Uma pequena proteína intrínseca de membrana denominada p7 é
constituída de 63 aminoácidos. Não existem evidências se a p7 é uma proteína
estrutural ou não estrutural, e estudos demonstraram que a presença desta proteína
não é crítica para a replicação do RNA viral. O papel desta proteína no ciclo de
vida do HCV ainda não foi determinado. Porém, a p7 pode estar envolvida em
mecanismos de permeabilidade iônica de membrana, evidenciando uma função na
liberação e maturação das partículas virais. Estudos sugerem que a p7 seja
fundamental para a infectividade do HCV e que esta proteína realiza interações
genótipo específica com outras regiões genômicas do vírus (
Sak
ai et al., 2003;
Penin et al., 2004
).
A
primeira proteína não estrutural é a NS2, uma proteína de 217
aminoácidos, que possui como única função conhecida à mediação de sua própria
clivagem
na junção NS2/NS3 (Figura 2B). Esta proteína parece ser uma
metalop
rotease, uma vez que é estimulada por zinco e inibida por EDTA
(Kato,
2001; Rosenberg, 2001)
.
Seguida da NS2 está a NS3, uma proteína multifuncional
constituída de um domínio N-terminal serino protease e um domínio C-
terminal
RNA hel
icase/NTPase. A serino protease e o cofator NS4A estabilizam e ativam a
função protease para clivar os sítios NS3/NS4A, NS4A/NS4B, NS4B/NS5A e
NS5A/NS5B (Figura 2B). A helicase/NTPase usa a energia da hidrólise de NTP
para desenrolar dupla fita de RNA na direção 3
5 . Esta função do HCV não é
bem conhecida, mas pode estar envolvida na iniciação da síntese de RNA durante
a replicação (Lindenbach & Rice, 2005). Além disso, a NS3 como enzima
10
multifuncional interage com NS4B, NS5A e NS5B no complexo de repl
icação.
Interações da NS3 com componentes celulares como proteína Kinases, p53 e
histonas tem sido descritas, mas a importância destas interações ainda não foi
elucidada
(Penin et al., 2004).
Duas proteínas são codificadas pela região NS4, a NS4A e
NS4B
. Como descrito anteriormente, a
NS4A
possui
função de cofator da NS3
.
Outra função atribuída a esta proteína é a participação na hiperfosforilação de
NS5A
. Porém, o mecanismo pelo qual a NS4A afeta o mecanismo de
hiperfosforilação não é determinado (
Macdonal
d & Harris, 2004
).
Estudos
demonstraram que a
NS4B
está envolvida na produção de uma estrutura de
membrana citoplasmática ( membranous web ) que forma o complexo de
replicação viral, junto com outras proteínas não estruturais e o RNA viral. Outras
funções
desta proteína ainda são desconhecidas (Egger et al., 2002; Mottola et al.,
2002
).
A NS5A é uma proteína fosforilada, por quinases celulares em
resíduos de serina, que pode ser encontrada nas formas hipofosforilada (p56 -
56kDa) e hiperfosforilada (p58 - 58 kDa). A fosforilação basal da NS5A
independente de NS4A produz a p56, e a forma hiperfosforilada p58 é dependente
da presença da NS4A (Lindenbach & Rice, 2005). As posições onde a NS5A é
fosforilada e hiperfosforilada podem ser observadas na figura 3. A fosforilação da
NS5A é uma característica conservada entre os genótipos do HCV, e em outros
membros da família Flaviviridae, sugerindo que a fosforilação e hiperfosforilação
da NS5A seja funcionalmente importante. Embora a importância da fosforilação e
11
hip
erfosforilação seja desconhecida, algumas hipóteses foram sugeridas. As
hipóteses incluem a importância na regulação da localização subcelular da NS5A,
fisiologia celular relacionada à patogênese viral, ou em alguns outros aspectos do
ciclo de vida viral (
Pawlotsky & Germanidis, 1999
).
Análises bioquímicas e genéticas das interações proteína-
proteína demonstraram que a NS5A é capaz de interagir independentemente com
todas as proteínas não
-
estruturais, incluindo a interação NS5A
-
NS5A. Estes dados
em concordância com a necessidade da presença de outra proteína não-
estrutural
para a realização da hiperfosforilação da NS5A, indicam a participação desta
proteína no complexo de replicação multiprotéico (Dimitrova et al., 2003). Além
disso, os 30 aminoácidos N-terminal da NS5A formam uma região altamente
conservada que mostrou ser necessária e suficiente para mediar à associação da
NS5A com a membrana do Retículo Endoplasmático, sendo conferida à NS5A a
propriedade de proteína associada à membrana. Esta estrutura mostrou ser
importante no processo de replicação viral (Macdonald & Harris, 2004).
Um evento pós-traducional observado na NS5A é o
processamento proteolítico para ativar um sinal de localização nuclear (NLS aa
2326
-2334) (Figura 3). Embora a proteína NS5A completa esteja localiza no
citoplasma, formas da NS5A de 31 kDa (aa 2127
2361) (Figura 3), resultante de
clivagens por caspases
celulares, foram localizadas no núcleo, sugerindo que estas
formas da NS5A podem migrar para dentro do núcleo e agir como ativadores
transcricionais potentes. Outros estudos indicam que a presença da região N-
terminal de 27 aa, denominada sinal de retenção citoplasmática (CRS) (Figura 3)
12
é capaz de manter a proteína NS5A no citoplasma, mostrando uma atividade
domintante sobre a NLS. O fato da deleção da região CRS resultar na
hiperfosforilação e na localização nuclear suporta o potencial de
compartimentariz
ação da NS5A p58. Entretanto, uma validação experimental é
necessária (Reyes, 2002).
Figura 3
.
Proteína NS5A (aa 1973-2419) com supostas funções, regiões CRS, ISDR, PKR-
binding,
NLS
e
V3
. Estão representados sítios de fosforilação (ph), hiperfosforilação, sítios de clivagem e
sítio de ligação à NS4A.
Regiões pontilhadas representam os sítios de clivagem por caspases
celulares e a forma N-terminal da NS5A de 31kDa. Fonte: adaptada de
Hofmann
, Zeuzem &
Sarrazin
, 2005
.
Região variável (V3)
hiperfosforilação
PKR
-
binding
ISDR
NLS
ph
Sítio de clivage
m
Ligação à NS4A
CRS
NS5A (aa 1973
-
2419)
1973
-
1999
2123
-
2127
2135
-
2139
2123
-
2127
2197
2201
2321
2209
-
2248
2209
-
2274
2326 2334
2356
-
2379
2204
2355
-
2359
13
Seqüências genômicas completas do HCV de pacientes
respondedores e não-respondedores ao IFN-
(Interferon- ) foram analisadas, e
foi possível a identificação de uma região heterogênea na NS5A descrita como
região determinante de sensibilidade ao Interferon (ISDR) (Figura 3). O aumento
do número de mutações nesta região foi correlacionado ao aumento da taxa de
Resposta virológica sustentada, sugerindo uma possível relação da NS5A em
conferir sensibilidade ou resistência à terapia com IFN-
(Enomoto et al., 1995;
Enomoto et al., 1996; Tan & Katze, 2001
).
Entretanto, o fator preditivo das
mutações na ISDR na resposta ao tratamento com IFN foi questionado por o
utros
estudos, que observaram resultados contrastantes
(Cha
yama et al., 1997; Komatsu
et al., 1997; Kurosaki et al., 1997). Posteriormente, dois estudos baseados na
análise de 675 e 1230 seqüências ISDR publicadas individualmente em banco de
dados demonstraram uma forte correlação da NS5A ISDR com a resposta ao I
FN
(Witherell & Beineke, 2001; Pascu et al., 2004)
.
A capacidade de se ligar diretamente e inibir a ati
vidade
proteína quinase R celular (PKR) foi atribuída à proteína NS5A. A PKR é um
produto gênico induzido pelo interferon, ativado pela ligação à dupla fita de RNA,
que é comumente produzida durante a replicação do genoma de vírus de RNA
(Gale et al., 1997; Macdonald & Harris, 2004). Uma vez ativada pelo IFN- , a
PKR fosforila o fator de iniciação de tradução 2 celular, resultando na inibição
não especifica e generalizada da síntese protéica (Reyes, 2002). A interação da
NS5A com a PKR é dependente da presença da ISDR e 26 resíduos de
aminoácido C-terminal à ISDR, denominada região de interação com a PKR
14
(PKR
-
binding
aa
2209
2274
)
(Figura 3). Esta interação inibe a atividade da
PKR, permitindo a expressão das proteínas virais pelo HCV (Feld & Hoofnagle
2005). Consistente com a idéia de que a NS5A inibe a PKR em um mecanismo
dependente da ISDR, a introdução de mutações específicas na ISDR pode abolir a
habilidade da NS5A se ligar e inibir a função da PKR celular (Tan & Katze,
2001).
Estudos focados na importância das mutações na NS5A
encontraram uma associação do número de mutações da parte C-terminal da
proteína NS5A, região V3 (Figura 3), com a resposta à terapia com IFN-
(Nousbaum et al., 2000; Hofmann, Zeuzem & Sarrazin, 2005). Além disso, uma
região upstream
a V3 foi identificada como uma região de acumulo de mutações
em correlação com resposta ao tratamento. Desta forma, a região V3 e seqüências
adjacentes podem estar envolvidas na
resistência ao IFN
-
(
Sarrazin et al., 2002
).
Outras funções têm sido atribuídas à NS5A, como a interação
com moléculas envolvidas na sinalização celular, ativação da maquinaria da
transcrição, bloqueio da apoptose celular e atenuação da resposta ao IFN-
pela
indução de interleucina 8. Evidências suportam a importância da NS5A em
promo
ver a persistência viral e a hepatocarcinogênese. Entretanto, o papel da
NS5A na patogênese da hepatite C não está completamente esclarecido (Reyes,
2002
).
A RNA polimerase RNA dependente (RdRp) responsável pela
replicação viral é a NS5B. Como observado em todos os vírus de RNA, a
polimerase do HCV não tem função de atividade revisora. Desta forma, no curso
15
da infecção persistente, erros são gerados durante a replicação e estão diretamente
relacionados com a diversidade genética do HCV (Pawlotsky, 2003; Simmonds,
2004
; Gale & Foy, 2005)
.
1.3.2.
Replicação
A
estratégia
replicação do HCV é parecida com outros vírus de
RNA de polaridade positiva. A entrada do vírus na célula hospedeira é
possivelmente mediada por um ou mais receptores de superfície celular. Após a
entrada do vírus e liberação do material genético, o IRES promove a iniciação da
tradução da poliproteína que segue a produção das proteínas virais. As proteínas
estruturais associam-se (core) ou integram-se (E1, E2 e p7)
com
a membrana do
retículo endoplasmático (RE) (Figura 4) e formam oligômeros funcionais que
promoverão a montagem da nova partícula viral, e as proteínas não estruturais se
associam do lado citoplasmático da membrana do RE (Figura 4) onde interagem
entre si e com as proteínas hospedeiras para formar a maquinaria de replicação
viral. Essa maquinaria usa seu próprio genoma como molde para transcrição de
fita complementar negativa de RNA. Essa fita negativa ou dupla fita, por sua vez,
serve como uma molécula replicativa intermediária na síntese de uma no
va
molécula de RNA de polaridade positiva que pode ser usada para tradução,
replicação ou então ser empacotada para constituir novos vírus (De Francesco et
al., 2003
).
16
1.3.3.
Diversidade genética do genoma viral
A variabilidade genética do HCV existe em diferentes níveis. A
comparação de seqüências nucleotídicas de variantes de HCV obtidas de
diferentes indivíduos, em regiões geográficas diversas, demonstrou a existência de
pelo menos 6 grupos geneticamente distintos (genótipos 1 a 6). Considerando o
genoma completo, os 6 grupos diferem entre 30 - 35% de sítios de nucleotídeos,
com maior variabilidade em algumas regiões, como E1, E2 e V3, e seqüências
mais conservadas como da região do Core e regiões que codificam algumas
proteínas não estruturais, como a NS3. A região de menor variabilidade no
genoma do HCV entre os genótipos é encontrada na 5 UTR (Figura 5). Cada um
dos seis genótipos possui vários subtipos, identificados por letras minúsculas (a, b,
c etc), que diferem entre si entre 20
25% na seqüência de nucleotídeos
(Pawlotsky, 2003; Simmonds, 2004).
Figura 4. Topologia das proteínas do HCV com relação à membrana celula
r.
Fonte: adaptada de Lindenbach & Rice, 2005.
Citoplasma
17
A distribuição geográfica dos genótipos é heterogênea. Embora
os genótipos 1, 2 e 3
apresente
m distribuição universal, a prevalência de cada
um
destes
genótipo
s varia de acordo com a área geográfica. O genótipo 1 é o mais
prevalente mundialmente, sendo que a sua freqüência varia de 40 a 80%,
dependendo da região. O genótipo 4 é endêmico no Egito e encontrado em outros
países da África e Oriente Médio. Genótipos 5 e 6 são encontrados
na
África do
Sul e Hong Kong, respectivamente (Simmonds et al., 1994; Simmonds, 2
004;
Martins et al., 2006). No Brasil, o padrão de distribuição dos genótipos segue o
Posição no genoma
Distância genética
Figura 5. Variabilidade genética nas diferentes regiões do genoma do HCV.
Representação do genoma do HCV (parte superior da figura), mostrando a posição
das
proteínas estruturais e não estruturais. As seqüências mais conservadas
(5 UTR e região do core) e seqüências com alta diversidade viral (genes do
envelope e NS5A) entre os diferentes genótipos podem ser visualizadas no painel
inferior. Fonte: adaptada de
Simmonds, 2004.
18
padrão mundial, sendo, o genótipo 1 o
mais
prevalente
(65%), seguido do
genótipo 3 (30%), genótipo 2 (4%), e outros genótipos (1%) (Campiotto et al.,
2005; Martins et al
., 2006
).
Pressões seletivas distintas definem a evolução do HCV, e estão
associadas com eventos subjacentes à adaptação do vírus ao hospedeiro humano, e
à capacidade de gerar muito rapidamente mudanças adaptativas associadas com a
infecção de cada indivíduo em resposta à pressão seletiva imunológica
(Simmonds, 2004).
Como outros vírus de RNA, o HCV existe em um hospedeiro
como um conjunto de variantes distintas geneticamente, mas
altamente
relacionada
s, que são referidas como
quasispecies
(Martell et al., 1992; Domingo
et al., 2006). As
quasispecies
diferem em sítios nucleotídicos no genoma viral em
menos de 10 %, comparado aos 20 -25 % nos subtipos, e 20 - 35% de diferença
entre os genótipos (
Zhou et al., 2007
).
Múltiplas variantes genômicas presentes simultaneamente e a
alta taxa em que novas variantes são geradas, estão relacionadas à falta de
atividade corretiva da NS5B RdRp durante a replicação do genoma viral e a
abundância de vírions que são produzidos diariamente. A freqüência média de
substituições
aleatórias introduzidas no genoma de HCV pela NS5B RdRp é de
aproximadamente 10
-4
a 10
-5
por nucleotídeo copiado, e a produção de vírions nos
indivíduos infectados é na ordem de 10
12
vírions por dia. Estes dados indicam que
a taxa de mutação no HCV é de 1.
5
2.0 X 10
-3
substituições de bases, por sítio
do genoma, por ano (Pawlotsky, 2003; Bowen & Wlaker, 2005).
19
Como conseqüência das substituições incorporadas no genoma
do HCV, uma proporção substancial de
quasispecies
serão defectivas devido a
potencial deletério de determinadas mutações. Em contraste, mutações não
deletérias que são acumuladas durante os ciclos de replicação, são transmitidas
para a progênie viral e poderão conferir vantagens ou desvantagens para cada
quasispecies
, de acordo com o ambiente replicativo (Pawlotsky, 2003). A
variação nas
quasispecies
representa um grande problema para os indivíduos
infectados, devido às implicações do potencial adaptativo do HCV na evasão e
controle da resposta do hospedeiro à infecção, e na sensibilidade diferencial à
terapia baseada em IFN (Gale Jr & Foy, 2005).
A análise por meio do seqüenciamento direto de qualquer região
genômicas do HCV resulta somente na observação da seqüência viral dominante
ou consenso (
quasispecies
mais freqüente). Desta forma, o seqüenciamento direto
de regiões virais, como a NS5A, não é uma metodologia viável para a análise de
seqüências associadas à sensibilidade ou resistência à infecção crônica ou a
terapia antiviral, sendo necessária à utilização de outras técnicas para a análise da
distribuição das
quasispecies
no indivíduo infectado (
Pawlotsky et al., 1998
).
1.4.
Tratamento
O Interferon
(IFN- ) foi o primeiro tratamento que mostrou
ter um efeito benéfico nos pacientes com hepatite C crônica (Pawlotsky, 2006).
Porém, a administração de IFN-
como monoterapia apresentou uma taxa de
resposta virológica sustentada (RVS) de 6
12% quando o período de
20
administração foi de 6 meses, e 16
20% com 12 meses de tratamento (Feld &
Hoofnagle, 2005).
Um maior avanço no tratamento da hepatite C foi observado
com a
introdução
da
Ribavirina
ao tratamento com IFN- , e tornou-se o
tratamento recomendado em 1997, após a realização da primeira Conferência no
desenvolvimento de um consenso no tratamento da hepatite C (NIH, 1997). A
terapia combinada
de
IFN
-
e ribavirina
produzi
u uma
RVS
em
35
- 40% dos
pacientes com Hepatite C crônica (
Feld & Hoofnagle, 2005; Pawlotsky, 2006).
Posteriormente,
terapias baseadas na administração de
interferons modificados pela adição de uma molécula de polietileno gli
col
demonstraram
ser mais eficientes, em tratamentos combinados ou em
monoterapias
, que as terapias que envolvem a utilização do interferon
convencional
. O maior efeito benéfico do PEG-IFN é o retardamento na
eliminação da droga, possibilitando a manutençã
o de uma concentração estável no
sangue com a administração da droga uma vez por semana. Em contraste, a
admi
ni
stração dos IFN convencionais requerem a dosagem em intervalos de 1 ou
2 dias para a manutenção da concentração sanguínea. Existem hoje dois tipos de
PEG
-IFN no mercado, que são denominados peginterferons -2b 12-kDa e -
2a
40
-
kDa
.
Acredita
-se que os dois tipos de PEG-IFN apresentem eficiência similar
(Moreno
-
Otero, 2005
; Hayashi & Takehara, 2006
).
Atualmente, a combinação de
PEG
-
IFN
e ribavirina é a melhor
terapia para o tratamento da hepatite C crônica (NIH, 2002). Em estudos com
pacientes infectados cronicamente, que não apresentavam cirrose hepática, a taxa
21
de resposta virológica sustentada foi de 76
84% em pacientes com infecção pelo
genótip
o 2 ou 3 do HCV, e de 42
52% em pacientes infectados com HCV do
genótipo 1 (
Pawlotsky, 2006;
Wohnsland, Hofmann & Sarrazin, 2007
).
A resposta virológica sustentada (RVS) é definida pela ausência
de detecção de RNA do HCV por no mínimo 6 meses depois do término da
terapia, com limite de detecção de 50 unidades internacionais/mL (Lindsay,
1997). Outros dois grupos são considerados quanto à resposta a terapia antiviral:
Resposta ao final do tratamento (RFT) e Não respodedor (NR). A resposta
transiente apresentada apresentara pelo grupo RFT ocorre em 10 - 25 % dos
pacientes, e é determinada pela ausência de RNA de HCV, com posterior detecção
no período pós-tratamento. A não resposta ao tratamento ocorre em
aproximadamente um terço dos pacientes infectados, e é determinada pela
detecção continua do RNA de HCV durante o tratamento (Feld & Hoofnagle,
2005; Hayashi & Takehara, 2006). O perfil de resposta virológica durante a após
o tratamento com PEG-IFN e ribavirina para os diferentes grupos está
representado na f
igura 6.
Alguns fatores estão relacionados com a resposta à terapia
baseada em IFN. Estes fatores compreendem características do hospedeiro, tais
como sexo, idade, peso corporal, raça, co-infecção com vírus da hepatite B,
duração da infecção e doença avançada do fígado, bem como características
virais
, tais como genótipo, carga viral
e
quasispecies
(Fe
ld & Hoofnagle, 2005;
Moreno
-Otero, 2005; Salmeron et al., 2006; Wohnsland, Hofmann & Sarrazin,
2007
)
.
22
As
terapias baseadas em IFN utilizadas atualmente para o
tratamento da Hepatite C são efetivas somente para uma fração dos pacientes
tra
tados, e são acompanhadas de efeitos adversos. Novos tratamentos que
apresentem maior eficácia e maior tolerância para todos os pacientes são
necessários, e o sucesso destas novas terapias será influenciado pela habilidade
das novas drogas em inibir todas as variantes virais e prevenir a emergência de
novos mutantes pelos mecanismos de escape viral (De Francesco & Migliaccio,
2005).
Figura 6.
Resposta virológica à terapia de peginterferon e ribavirina. RVS: resposta
virológica sustentada, NS: não-
respondedor, RFT: Resposta ao final do tratamento.
Fonte: adaptada de Feld & Hoofnagle, 2005.
Resposta virológica
PegIFN
e ribavirina
RNA HCV (log IU ml
-
1
)
Semanas após o início do tratamento
NR
RFT
RVS
Indetectável
23
Objetivos
24
2.
OBJETIVO
O conhecimento adquirido sobre a cinética de infecção das
quasiespecies
até o momento demonstra que o genoma de HCV em um
hospedeiro é observado como uma população dinâmica, e que sua composição
pode sofrer variações durante o curso da infecção ou durante a administração de
drogas antivirais no tratamento dos pacientes infectados. Além disso, alguns
estudos também reportaram que mutações na região não estrutural 5A podem
estar intimamente relacionadas com a eficiência da resposta à terapia baseada em
Interferon
devido à composição de
quasiespecies
desta região em diferentes
momentos da infecção crônica ou da administração de terapias. Baseado nestas
informaçõe
s, o objetivo deste trabalho foi comparar o perfil de
quasiespecies
da
região genômica NS5A do vírus da Hepatite C genótipo 1 em amostras pré-
tratamento de pacientes tratados com Peginterferon e ribavirina que apresentaram
diferentes tipos de resposta à terapia.
25
3.1.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Amplificar, clonar e seqüenciar a região codificante da proteína NS5A do
HCV genótipo 1, a fim de avaliar a composição das
quasiespecies
das
amostras pré tratamento de pacientes Respondedores, Não Respondedores e
Respondedores ao final do tratamento.
Analisar o perfil de mutações nas
quasiespecies
para a NS5A completa, e
em regiões específicas como a
CRS
,
PKR
-
binding
,
ISDR
,
NLS
e
V3
.
Investigar a presença de sítios específicos de mutações na seqüência de
aminoácidos da NS5A que possam estar relacionados com os tipos de
resposta ao tratamento.
Avaliar as relações filogenéticas entre as
quasiespecies
correspondentes a
cada indivíduo, e a cada grupo de resposta ao tratamento.
26
Material e Métodos
27
2.
MATERIAL E MÉTODOS
3.2.
População e amostra
A população estudada foi composta por pacientes infectad
os
com HCV do genótipo 1, vinculados a um projeto denominado
Estudo
epidemiológico das vias de transmissão do vírus da hepatite C, associado à
genotipagem e evolução da carga viral durante e após tratamento
.
Estes
pacientes foram submetidos ao tratamento por 48 semanas com peginterferon e
ribavirina, e foram acompanhados no ambulatório de hepatologia do Hospital de
Base
Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto, onde realizaram coletas
de amostras antes, durante e após o tratamento por um período de
6 meses.
Os
paciente
s foram selecionados para este estudo de acordo com
o tipo de resposta ao tratamento, sendo agrupados em pacientes Respondedores,
Não
-respondedores e Respondedores ao final do tratamento. O indivíduo foi
considerado Respondedor (R) se nas amostras coletadas durante o tratamento não
foi detectado RNA de HCV e se as amostras permaneceram ausentes de RNA
viral no período de 6 meses após o tratamento, Não Respondedor (NR) se o RNA
de HCV foi detectado nas amostras no decorrer e após o término do tratamento, e
Respondedor ao final do Tratamento (RTF) se o RNA viral não foi detectado nas
amostras coletadas durante o tratamento com posterior detecção de RNA de HCV
nas amostras coletadas no acompanhamento pós
-
tratamento.
Este estudo está vinculado ao projeto citado anteriormente, do
qual foram utilizadas as amostras de soro pré-tratamento. Desta forma, novas
coletas de amostras não foram necessárias.
28
3.2.1.
Critérios de Inclusão e exclusão
Os indivíduos incluídos no projeto apresentaram infecção
crônica
pelo HCV definida pela positividade na pesquisa de anticorpos contra
HCV por ELISA e RNA de HCV detectável por PCR, durante pelo menos 6
meses. Somente pacientes com infecção pelo genótipo 1 do HCV foram
selecionados, atestado por genotipagem.
Foram considerados como critérios de exclusão a co-
infecção
com o vírus da Imunodeficiência Humana (HIV) e/ou com o vírus da Hepatite B
(HBV), e o abuso de álcool (quantidades maiores que 40 g de álcool por dia).
3.2.2.
Aspectos Éticos
Para que todos os direitos e liberdades dos indivíduos que
participaram deste estudo fossem respeitados, o projeto foi submetido ao comitê
de ética em pesquisa da Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto
FAMERP e está de acordo com a resolução 196/96 do Conselho Nacional de
Saúde
send
o aprovado com parecer n
087/2004, demonstrando respeito às regras
éticas (ANEXO
1).
Os indivíduos que por livre escolha e em pleno conhecimento de
causa participaram deste projeto, representaram a decisão consciente de
participação do estudo por meio do Termo de consentimento (
ANEX
O 2). A
escolha de participação dos indivíduos e o anonimato das informações foram
respeitados.
29
3.2.
Métodos
As amostras utilizadas neste projeto foram processadas para
amplificação e seqüenciamento da região viral não traduzida 5 UTR no projeto
Estudo epidemiológico das vias de transmissão do vírus da hepatite C, associado
à genotipagem e evolução da carga viral durante e após tratamento, afim de se
obter a genotipagem do HCV infectante em cada paciente, e para observação da
evoluçã
o na resposta ao tratamento
nos
pacientes submetidos à terapia de
peginterf
er
on
e ribavirina
.
3.2.1.
Extração de RNA
O RNA foi extraído a partir de 140 l
de
soro
com a utilização
do QIAamp
Viral RNA Mini Kit (QIAgen) e foi estocado a
80ºC
até o
momento de rea
lização da transcrição reversa.
3.2.2.
Síntese do DNA complementar (cDNA)
Para a obtenção do cDNA
foi
utilizado o kit High-
Capacity
cDNA Archiv
e (Applied Biosystems). A síntese de 100
l
de cDNA foi realizada a
partir de
50
l RNA extraído ao qual
foi
adicionado
10
l de 10X RT Buffer, 10
l
de 10X Random Primers, 4 l de 25X dNTP mixture, 5 l de enzima Multiscribe e
21
l de água tratada com DEPEC. Esta reação foi levada ao termociclador e
submetida a ciclos de variação de temperatura de 25° C por 10 minutos, 37°C po
r
120 minutos e 10°C ao final.
O cDNA foi
estocado a
-20°C.
30
3.2.3.
Amplificação da região genômica viral NS5A
Para a amplificação da região viral NS5A do HCV foram
desenhados
primers
degenerados a partir do alinhamento de seqüências completas
do HCV obtidas no G
enbank
,
banco de dados do NCBI (National Center for
Biotechnology Information) (Tabela 1.A). Estes
primers
foram utilizados nas
reações de amplificação das amostras de ambos os subtipos. Para as amostras do
subtipo b que não foram amplificadas com os prime
rs
degenerados, foram
construídos
primers
específicos para este subtipo utilizando-se os mesmos
critérios para construção (Tabela 1.B).
Primers
Etapa
Seqüência (5
3')
Posição genoma
Referência
NS4B_514abS
PCR
CT
S
CC
Y
GCC ATC CTC TC
5988
-
6004
a
Des
te estudo
5976
-
5992
b
NS5B_215abA
PCR
TT
M
AY
C TCC TTG AGC ACG
7816
-
7799ª
Deste estudo
7801
-
7784
b
NS4B_604abS
NESTED
GTG CAG TGG ATG AAC CG
6078
-
6094
a
Deste estudo
6066
-
6082
b
NS5B_160abA
NESTED
AK
G TGA C
Y
T TCT TCT GCC
7761
-
7744ª
Des
te estudo
7746
-
7729
b
Primers
Etapa
Seqüência (5
3')
Posição genoma
Referência
NS4B_514bS
PCR
CTC CCT GCC ATC CTC CT
5976
-
5992
b
Deste estudo
NS5B_215bA
PCR
TTC ATC TCC TTG AGC ACG
7801
-
7784
b
Deste estudo
NS5B_160bA
NESTED
AGG TGA CCT TCT TCT GCC
7746
7729
b
Deste estudo
Tabela 1.A. Sequência dos
primers
degenerados utilizados nas reações de amplificação da
região NS5A do HCV 1a e 1b.
Tabela 1.B. Seqüência dos
primers
específicos utilizados nas reações de amplificação da
região NS5A do HCV 1b.
S
= C ou G ;
Y
= C ou T;
M
= A ou C;
K
= T ou G
a
numeração baseada na seqüência completa de HCV 1a (número de acesso no
GenBank
NC_004102.1)
b
numeração baseada na seqüência compl
eta de HCV 1b (número de acesso no
GenBank
D50481.1)
31
A NS5A foi amplificada por meio de duas etapas de Reação em
Cadeia da Polimerase (PCR): PCR e NESTED-PCR que resultaram na obtenção
de fragmentos de DNA de 1829 pares de bases e 1684 pares de bases
respectivamente para o subtipo a e 1826 pares de bases e 1681 pares de bases
respectivamente para o subtipo b (Figura 7). As reações de PCR foram realizadas
utilizando
-se 10 l de cDNA adicionado de 10 l de Tampão contendo 2mM de
MgSO
4,
1 l de dNTP 10mM, 1 l dos
primers
30pmol/
desenhados para PCR
,
2ul de Elongase® Enzyme Mix (Invi
trogen
TM
Life Technologies) e 25 l de água
milli
-Q autoclavada. As reações de NESTED-PCR foram realizadas utilizando-
se
5 l do produto de PCR adicionado de 10 l de Tampão contendo 1.5mM de
MgSO
4
,
1 l de dNTP 10mM, 1 l dos
primers
30pmol/ l desenhados para
NESTED
-
PCR
, 2ul de Elongase® Enzyme Mix (Invitrogen
Invitrogen
TM
Life
Technologies
) e 30 l de água milli-Q autoclavada. As reações foram feitas em
fluxo
Laminar utilizado apenas para preparação de reações de PCR. Uma alíquota
adicional para cada reação de
PCR
e NESTED-
PCR
foi feita, no qual o DNA não
era adicionado, servindo como controle para possíveis contaminações (controle
negativo).
A ciclagem usada em ambas as reações foi a desnaturação inicial de 30
segundos a 94ºC, 35 ciclos de desnaturação a 94ºC por 30 segundos, pareamento
dos
primers
a 50ºC por 30 segundos, Extensão do fragmento de DNA a 72ºC por
2 minutos, uma extensão final de 7 minutos a 72ºC, e 10ºC ao final.
32
3.2.4.
Detecção do produto amplificado
A detecção do produto amplificado foi feita por meio de gel de
agarose 1% (Gibco BRL) em tampão
TBE
1x (90 mM de Tris-Borato e 2mM de
EDTA
pH 8,0) com adição de Brometo de etídeo numa concentração final de 0,5
g/ml
, onde foram aplicados 5 l de produto amplificado e 2 l de Loading Buffer
(0,25% azul de bromofenol, 0,25% xileno cianol e 30% glicerol) e submetidos à
corrida eletroforética por aproximadamente 45 min em 100V. A análise do gel
mediante visualização em transluminador com luz UV mostrou em todas as
amostras
amplificadas
uma banda correspondente à parte da região NS4B, à
região da NS5A completa e à parte da região NS5B do vírus da Hepatite C
,
correspondendo a um fragmento de DNA de aproximadamente 1700 pares de
bases.
Um marcador de peso molecular de 1Kb (Invitrogen) era aplicado no gel
junto
às demais amostras e controle negativo, para a verificação do tamanho do
fragmento amplificado.
Figura 7. Sítio de
anelamento
dos
primers
degenerados (preto) e específicos para o
genótipo 1b (vermelho) utilizados para amplificação da região NS5A completa
do HCV.
33
Figura 8. Fluxograma metodológico I: população, amostra e métodos utilizados
para amplificação da região genômica viral NS5A.
34
3.2.5.
Purificação
do
s fragmentos
amplificado
s
Os fragmentos de DNA
obtidos da amplificação da
NS5A
foram
purificados por meio de reagentes e protocolos de purificação fornecidos pelo
TOPO XL PCR cloning Kit (Invitrogen). A purificação dos produtos de PCR
visou aumentar a eficiência da clonagem, utilizando-se reagentes que purificaram
e preservam o DNA. Os 45 l de reação obtido do NESTED-PCR fora
m
misturados a 8 l de 6X Crystal Violet Loading Buffer (30% Glicerol, 20mM
EDTA, 100 g/ml Cristal Violeta) e aplicados em gel de agarose 0,8% em TAE
1X ( 50mM Tris-acetato, pH 8.0, 1mM EDTA), adicionado de 30 l de Cristal
Violeta 2mg/ml. A eletroforese foi realizada a 80 volts pelo período
correspondente a migração do Cristal Violeta em um quarto do gel (o Cristal
Violeta migra em direção ao pólo negativo), onde o produto de PCR pode ser
visto por toda a corrida eletroforética como uma Banda Azul migrando p
elo gel. O
fragmento de DNA foi cortado do gel em um painel de luz branca por meio de
lâmina de bisturi e o volume do fragmento de agarose contendo o DNA de
interesse foi estimado (considerando 1mg ~ 1ul) e adicionado de 2.5 vezes deste
volume de Solução de Iodeto de Sódio (6.6 M de iodeto de sódio, 16mM de
Sulfito de Sódio), misturado vigorosamente e incubado a 50
ºC
até a dissolução
completa da agarose. Esta solução em 1.5 vezes o volume de Tampão de ligação
(7M Guanidina HCL) foi passada em coluna de purificação, lavada com 1X Final
Wash Buffer (400mM NaCl, Etanol 100%) e eluída em 40
l
de TE Buffer (10mM
Tris
-HCL, 1mM EDTA, pH8). A confirmação da presença do DNA purificado foi
35
realizada por meio de eletroforese em gel de agarose com brometo de etídeo,
com
o descrita previamente.
3.2.6.
Clonagem dos produtos purificados
A ligação do fragmento de interesse ao plasmídeo bacteriano foi
realizada pela adição de 4 l do produto de PCR purificado a 1 l de pCR-
XL
-
TOPO
-vector por incubação a temperatura ambiente por 5 minutos, sendo
mantida no gelo quando seguida a etapa de transformação ou mantida a -
20
ºC
por
no máximo uma semana. Dois microlitros da reação de ligação foram incubados
por 30 minutos em uma alíquota de E. coli competentes e posteriormente foram
submetidas a choque térmico por 30 segundos a 42
ºC
e a 2 minutos no gelo,
seguida da adição de 250 l de meio SOC (2% Triptona, 0.5% extrato de Levedo,
10mM NaCl, 2.5mM KCl, 10mM MgCl
2
, 10mM MgSO
4
, 20mM glucose) à
alíquota e de incubação a 37
ºC
por 1 hora. O produto da transformação foi
plaqueado em meio LB sólido (1% Triptona, 1% NaCL, 0.5% extrato de Levedo,
1,5% Agar) com 50 g/ml de Kanamicina, a 37
ºC
por 16 horas. Noventa e seis
colônias resultantes da transformação foram repicadas para 150 l de meio LB
líquido (1% Triptona, 1% NaCL, 0.5% extrato de Levedo) com 50 g/ml de
Kanamicina em placa de 96 wells e mantidas a 37
ºC
por 16 horas. Sessenta
microlitros dos 150 l de meio LB líquido contendo a colônia , de 15 colônias
correspondente a cada indivíduo foram inoculadas em 3 ml de meio LB líquido
com 50
g/ml de Kanamicina em tubos de 15 ml a 37
ºC
por 20 horas com agitação
de
46 rpm.
36
Os plasmídeos contendo os fragmentos de interesse foram
extraídos das culturas de bactérias por meio do PureLink
TM
QuicK Plasmid
Miniprep Kit (Invitrogen), de acordo com as instruções do fabricante, eluídos em
75
l de TE Buffer e estocados a -
20
ºC
.
As
placas de 96 wells contendo as
colônias obtidas de cada paciente
foram estocadas em freezer
-
80ºC
.
3.2.7.
Seqüenciamento
O seqüenciamento
foi
realizado segundo a técnica de Sanger e
colaboradores, 1977, de didesoxirribonucleotídeos por meio do Kit Big Dye
Terminator v3.1 Cycle Sequencing Ready Reaction (Applied Biosystems)
.
Inicialmente, uma reação de Seqüenciamento contendo 4 l dos produtos dos
minipre
ps, 4 l do reagente Terminator Ready Reaction Mix e 2 l dos
primers
M13
Foward
ou M13
Reverse
3.2
pmol/
(Invitrogen) foram submetidas ao
termociclador em uma desnaturação inicial de 95
ºC
por 2 minutos, 35 ciclos de
desnaturação a 96ºC por 20 segundos, pareamento do
s
primers
a 50ºC por 10
segundos, extensão dos fragmentos de DNA a 60ºC por 4 minutos, e 10ºC ao
final.
A realização do seqüenciamento com os
primers
M13F e M13R (Tabela 2)
possibilitou a confirmação da clonagem da região NS5A completa por meio d
a
detecção de parte da região viral NS4B e NS5A resultante do seqüenciamento
com o
primer
M13F e parte da região viral NS5B e NS5A resultante do
seqüenciamento com o
primer
M13F (Figura 9). Foram construídos oito
primers
adicionais para
que
o seqüenciamento da região NS5A completa fosse possível
,
sendo quatro específicos para
1a
e quatro específicos para 1b (Tabela 3). Estes
37
primers
apresentaram sítios de anelamento nas regiões internas da NS5A (Figura
10). As amostras seqüenciadas com M13F e M13R foram sub
metidas a reações de
seqüenciamento contendo 4 l dos produtos dos minipreps, 4 l do reagente
Terminator Ready Reaction Mix, 4 l do reagente BigDye Sequencing Buffer e 3 l
de
primer
adicional.
Primers
Seqüência (5
3')
a
Posição no vetor
a
M13
Foward
GT
A AAA CGA CGG CCA G
433
-
448
M13
Reverse
CAG GAA ACA GCT ATG AC
205
-
221
Tabela 2.
Seqüência dos
primers
M13 utilizados nas reações de seqüenciamento.
a
seqüência dos
primers
e posição no vetor baseadas nas informações técnicas fornecidas pelo
fabricante.
Figura 9
. Seqüência de DNA compreendendo parte da seqüência do plasmídeo, parte da
região NS4B ou NS5B e parte da NS5A resultante do seqüenciamento das amostras com
os
primers
M13F e M13R. Sítio de ligação do fragmento de interesse 336-
337
.
Adaptado das informações técnicas de
TOPO XL PCR cloning Kit (Invitrogen).
38
Primers
Subtipo
HCV
Seqüência (5
3')
Posição
genoma
Referência
NS5A1a_267
a
CAT TAA CGC CTA CAC CAC
6524
-
6541
a
Deste estudo
NS5A1a_618
a
CTC CCA TAT AAC AG
C AGA G
6875
-
6893
a
Deste estudo
NS5A1a_823
a
GAG AAC AAA GTG GTG ATT C
7080
-
7098
a
Deste estudo
NS5A1a_1094
a
AAT CAA CCG TAT CTA CTG C
7351
-
7369
a
Deste estudo
NS5A1b_267
b
CAT CAA CGC ATA CAC CAC
6512
-
6529
b
Deste estudo
NS5A1b_622
b
CAC
ATT ACA GCA GAG ACG
6867
-
6884
b
Deste estudo
NS5A1b_872
b
AGG ATG AGA GGG AAG TAT C
7117
-
7135
b
Deste estudo
NS5A1b_1232
b
AGT CGT ACT CCT CCA TGC
7477
-
7494
b
Deste estudo
Tabela 3. Sequência dos
primers
utilizados nas reações de seqüenciamento da região
NS5A do HCV.
a
numeração baseada na seqüência completa de HCV 1a (número de acesso no
Ge
nBank
NC_004102.1)
b
numeração baseada na seqüência completa de HCV 1b (número de acesso no
GenBank
D50481.1)
Figura 10. Esquema do sítio de anelamento dos
primers
utilizados para
o
sequenciamento
da região NS5A completa
do HCV 1a (azul) e 1b (vermelho).
39
As reações de Seqüenciamento foram precipitadas em duas
etapas de centrifugação a 4ºC e 4000rpm, sendo a primeira por 25 minutos e
utilizando
-se 80 l isopropanol 75% (Merck) em cada amostra, e a segunda por 10
minutos com 150 l etanol 70% (Merck). Os tubos ou placa foram colocados no
termociclador com a tampa aberta a 90
0
C por 2 minutos. Após a precipitação as
amostras foram ressuspendidas em 1,5µl de Loading Buffer (500 mL de
EDTA
0,5M pH8.0, 0,5g de Blue Dextran, 9,5 mL de água estéril) e foram mantidas em
termociclador a 95
0
C por 2 minutos para a denaturação das fitas de DNA, sendo
posteriormente mantidas no gelo até o momento da aplicação no gel de
seqüenciamento. As amostras foram submetidas à eletroforese por 7 horas em gel
de poliacrilamida e bisacrilamida preparado com Long Ranger
50% Gel
Solution (Cambrex Bio Science) acrecido de 6M de uréia, tampão TBE 1X, 250
µl
de persulfato de amônio e 25
µl
de TEMED (Sigma ) e mantido por 2 horas em
incubação para a total polimerização.
40
Figura 11. Fluxograma metodológico II: purificação, clonagem e seqüenciamento
das amostras amplificadas.
41
3.2.8.
Análise das seqüências
Validação, Montagem da
seqüência consenso e alinhamento.
Os cromatogramas resultantes do seqüenciamento das amostras
foram analisados quanto à similaridade com o vírus da hepatite C e com a região
NS5A por meio dos programas SNAP (Synonymous/Non-synonymous Analysis
Program)
(
http://hcv.lanl.gov/content/hcv
-
db/SNAP/SNAP.html
) e BLAST (Basic
Local Alignment Search Tool) do NCBI (National Center of Biotechnology
Information
) (
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/
).
Posteriormente, as seqüências foram submetidas aos
programas
Phred
-
Phrap
-
Consed
(Ewing & Green, 1998; Ewing et al., 1998
;
Gordon,
Abajian & Green, 1998) onde o programa
Phred
mensurou a qualidade dos dados
e atribui um score de 0 a 50 para cada base do cromatograma
, e o programa
Phrap
montou uma seqüência consenso a partir do alinhamento das várias seqüências
sobrepostas e validadas pelo
Phred
, sendo que as bases utilizadas para construção
apresentaram um score > 20. As seqüências consenso foram visualizadas e
analisadas no programa
Consed
.
As seqüências consenso que correspondiam aos clones obtidos
das amostras do subtipo a do HCV foram alinhadas no programa Clustal X
(Thompson et al., 1997) e comparadas a uma seqüência referência do genótipo 1a
(número de acesso no
GeneBank
NC_004102.1). De mesma forma, as seqüências
consenso que correspondiam aos clones obtidos das amostras do subtipo b foram
alinhadas e comparadas a uma seqüência referência do genótipo 1b (número de
acesso no
GeneBank
D50481.1)
. Em seguida, as seqüências 1a e 1b foram
42
editadas no programa
Bioedit
(Hall, 1999) onde as seqüências de nucleotídeos
correspondentes ao vetor de clonagem e às regiões NS4B e NS5B do HCV foram
retiradas e as seqüênci
as referentes à NS5A completa de cada subtipo puderam ser
submetidas às análises.
Análise das seqüências de nucleotídeos e aminoácidos
Os alinhamentos contendo as seqüências de nucleotídeos
editadas 1a e 1b foram visualizados e analisados no programa MEGA (Molecular
Evolutionary Genetics Analysis) versão 3.1 (Kumar, Tamura & Nei, 2004) e as
seqüências de aminoácidos foram deduzidas.
Por meio das ferramentas do programa MEGA foi obtido o
número de substituições de nucleotídeos e aminoácidos observadas nas
seqüências
correspondentes a cada clone comparadas à seqüência referência. Estas análises
foram realizadas par a par pelo método do número de diferenças em nucleotídeos
ou aminoácidos. A freqüência de substituições sinônimas por sítio sinônimo (Ks),
a freqüência de substituições não-sinônimas por sítio não-sinônimos (Ka) foram
calculadas par a par utilizando o método Kumar com cálculo de desvio padrão e
bootstrap de 500 réplicas. As substituições sinônimas por sítio sinônimo ocorrem
quando a substituição na seqüência de nucleotídeos não altera a seqüência de
aminoácidos e as substituições não-sinônimas por sítio não-sinônimos ocorre
quando a substituição na seqüência de nucleotídeos altera a seqüência de
aminoácidos. A média da distância genética entre os pares de seqüências
43
referentes aos clones de cada paciente foi calculada pelo método Tamura-Nei com
parâmetro Gamma 1.0 e
cálculo
de desvio padrão com bootstrap de 500 réplicas.
O número de substituições de nucleotídeos e aminoácidos, o Ks,
o Ka e distância
genética foram avaliados para a NS5A completa e para as regiões
internas específicas da NS5A:
CRS
,
ISDR
,
PKR
-
binding
,
NLS
e
V3
.
3.2.9. Construção da topologia da árvore
filogenética
Para a análise filogenética das seqüências obtidas do
processamento da
s
amostras
dos pacientes e seqüências referência obtidas do
GenBank
foi montado um banco de dados da região a ser analisada (NS5A). O
número de acesso das seqüências do
GenBank
utilizadas como referência nestas
análises está descrito na
tabela
4
.
Seqüência do
Ge
nBank
utilizada como referência
nº de acesso
NC_004102 .1 (HCV 1a)
D50481.1 (HCV 1b)
Após alinhamento e edição das seqüências com os programas
Clustal X e
Bioedit
respectivamente, foi utilizado o programa
PAUP*
(Swofford,
2002) para a realização da análise filogenética
,
utilizando o método de distância.
Para tal o modelo de substituição foi estimado pelo teste de razão de
verossimilhança com o auxilio do programa Modeltest versão 3.06
(Posada
&
Tabela 4. Número de acesso das seqüências do
GenBank
utilizadas como
referência para a análise filogenética
.
44
Crandall, 1998). O modelo de substituição estimado para a região NS5A foi o
HKY com proporção de sítios invariantes (I) e distribuição gama para variação da
taxa de substituição entre os sítios (G) (HKY+I+G). Para a reconstrução da
topologia foi utilizado o algoritmo de agrupamento de vizinhos (
neighbor
-
joining
,
NJ);
(Saitou &
Nei, 1987)
.
Foram calculados os valores de
bootstrap
, com 1000 réplicas
para a verificação da sustentação de ramos na topologia da árvore obtida
(Felsenstein, 1985; Zharkikh & Li, 1995)
.
Os
valores de
bootstrap
acima de 70
foram considerados significativos
(McCormack &
Clewley, 2002)
.
3.2.10.
Análise estatística
Na comparação das diferenças entre os grupos de pacientes
respondedores, não-respondedores e respondedores ao final do tratamento
foi
utilizado
o teste exato de Fisher para avaliação das variáveis qualitativas e a
análise da variância, teste Mood para mediana e teste da soma dos postos de
Wilconxon para as análises quantitativas.
As variáveis avaliadas pelo teste de Fisher foram sexo e subtipo
de HCV. A análise da variância foi utilizada para avaliar a variável idade e a
variável número de substituições na seqüência de nucleotídeos. O número de
substituições de aminoácidos, Ks, Ka e distância genética foram avaliados pelo
teste Mood para mediana. A diferença entre os grupos para as variáveis
substituições sinônimas e não-sinônimas de uma mesma amostra foi analisada
pelo teste da soma dos postos de Wilcoxon.
45
Figura 12. Fluxograma metodológico III: análise das seqüências, construção da
topologia da árvore filogenética e análise estatística.
46
Resultados
47
3.
RESULTADOS
3.1.
População e amostra
O estudo foi composto por 12 pacientes, sendo 4
Respondedores, 4 Não-Respondedores e 4 Respondedores ao final do tratamento
com Peginterferon e Ribavirina. Do total de pacientes do estudo, 10 são do
sexo
masculino (83,3%) e 2 do sexo feminino (16,7%). A média da idade dos pacientes
foi 38.8 ± 10.9. Todos os pacientes eram portadores do HCV genótipo 1 sendo
sete portadores do subtipo a e cinco do subtipo b.
(Tabela 5)
Paciente
sexo
idade
Genótipo
HC
V
a
Genótipo/subtipo
HCV
b
Resposta ao tratamento
1
M
36
1
1a
Respondedor
2
F
44
1
1b
Respondedor
3
M
40
1
1a
Respondedor
4
M
35
1
1a
Respondedor
5
M
41
1
1a
Não
-
Respondedor
6
M
27
1
1b
Não
-
Respondedor
7
M
52
1
1b
Não
-
Respondedor
8
M
51
1
1b
Não
-
Resp
ondedor
9
M
39
1
1a
Respondedor ao final do tratamento
10
M
27
1
1a
Respondedor ao final do tratamento
11
M
56
1
1b
Respondedor ao final do tratamento
12
F
25
1
1a
Respondedor ao final do tratamento
Tabela 5
.
Características dos pacientes que constituem o estudo.
a
genotipagem baseada no seqü
enciamento da região 5 UTR
b
genotipagem
e subtipagem
baseada no se
qü
enciamento da região NS5A
48
3.2.
Amplificação da região genômica viral NS5A
A região NS5A foi amplificada nas amostras pré-tratamento dos
12 pacientes que compõem o estudo, dando origem a um produto de PCR com
fragmentos de aproximadamente 1700 pares de base.
Inicialmente, todas as reações de PCR e NESTED-PCR foram
realizadas com a utilização dos
primers
degenerados, os quais foram construídos
para a amplificação das amostras contendo HCV 1a ou 1b. Foram amplificadas
nove das doze amostras processadas, sendo
7
do subtipo a e 2 do subtipo b. Para
as amostras do subtipo b que não foi possível a amplificação do fragmento de
interesse com as condições iniciais, foram feitas reações de PCR e NESTED-
PCR
com os
primers
desenhados especificamente para este subtipo, que possibilitou a
obtenção dos fragmentos de DNA
da
região NS5A das demais amos
tras.
3.3.
Clonagem dos produtos amplificados
Todos os produtos amplificados e purificados das amostras dos
12 pacientes foram ligados ao vetor
PUC do Kit TOPO XL e transformados em
E.
coli
competentes
. Foram produzidas colônias suficientes para a estocagem de 96
clones em placas de 96
wells
, sendo 15 clones selecionados aleatoriamente e
submetidos à extração e purificação dos plasmídeos. Os plasmídeos purificados
contendo o fragmento da NS5A amplificado e clonado das amostras dos pacientes
respondedores, não respondedores e respondedores ao final do tratamento
apresentaram o mesmo padrão de bandas quando realizada a eletroforese em gel
de agarose, com exceção dos plasmídeos extraídos de 3 colônias (colônias 8, 10 e
49
12) da amostra do paciente 8 (Não Respondedor) que apresentaram um padrão de
corrida eletroforética diferenciado
(Figura
13
).
Com isso, foram extraídos e
purificados plasmídeos de 3 colônias adicionais do estoque de clones da amostra
do paciente 8.
A clonagem das 12 amostras amplificadas resultou em
plasmídeos purificados de
15
colônias correspondente às amostras de 11 pacientes
e 18 colônias correspondente ao paciente 8, totalizando
183
clones
encaminhados
para a realizaçã
o de reações de seqüenciamento.
Seqüenciamento
3.4.
Seqüenciamento
Foram obtidas 1065 seqüências como resultado das reações de
seqüenciamento
com
180 clones do estudo. Os plasmídeos dos 15 clones de cada
amostra foram submetidos ao seqüenciamento com 6
primers
.
Foi possível obter
5
seqüências
de
cada clone
da
amostra de 11 pacientes (Pacientes 2 a 12). Quatro
Figura 13. Perfil de corrida eletroforética dos plasmídeos extraídos das colônias
referentes
às amostras de pacientes respondedores, não respondedores e
respondedores ao final do tratamento. À esquerda, padrão de marcador
molecular utilizado. Setas azuis representam plasmídeos das colônias 8, 10 e 12,
que apresentaram perfil de corrida eletroforética diferenciado.
50
seqüências corresponderam ao seqüenciamento com os
primers
M13
Foward
,
M13
Reverse
, NS5A1a_267 e NS5A1a_618 para clones contendo NS5A 1a e com
os
primers
M13
Foward
, M13
Reverse
, NS5A1b_267 e NS5A1b_622 para clones
conten
do NS5A 1b. A 5
a
seqüência foi obtida do seqüenciamento com o
primer
NS5A1a_823 ou NS5A1a_1094 para 1a e NS5A1b_872 ou NS5A1b_1232 para
1b
. Não foram obtidas seqüências das reações de seqüenciamento com o
primer
NS5A1a_267
para os clones referentes ao paciente 1. Todos os clones de cada
amostra apresentaram amplificação para os mesmos
prime
rs
.
(Quadro 1)
primers
Pacientes infectados HCV 1a
Pacientes infectados HCV 1b
seqüenciamento
1 3 4 5 9
10
12
2 6 7 8
11
M13
Foward
x x x x x x x x x x x x
M13
Reverse
x x x x x x x x x x x x
NS5A1a_267
x x x x x x
NS5A1a_618
x x x x x x x
NS5A1a_823
x
NS5A1a_1094
x x x x x x
NS5A1b_267
x x x x x
NS5A1b_622
x x x x x
NS5A1b_872
x x
NS5A1b_1232
x x x
Quadro 1. Seqüências obtidas das reações de seqüenciamento com os primers
utilizados no estudo. Cada paciente representa os 15 clones submetidos ao
seqüenciamento.
51
O seqüenciamento dos plasmídeos extraídos das colônias 8, 1
0 e
12 da amostra do paciente 8 apresentou um padrão de seqüências que divergiu em
tamanho e seqüência de nucleotídeos das seqüências dos plasmídeos das de
mais
colônias. As seqüências resultantes do s
eqüenciamento
destes clones com o
pr
i
mer
M13F foram complementares às seqüências obtidas com o
pr
i
mer
M13R
(Figura 14) e não houve amplificação como resultado das reações de
seqüenciamento com os primers internos NS5A1a_267, NS5A1a_618,
NS5A1a_823
e
NS5A1a_109
4.
Figura 14. Resultado do seqüenciamento das 183 colônias do estudo com os
primers M13F e M13R.
52
3.5.
Análise das seqüências
3.5.1.
Validação, Montagem da seqüência consenso e
alinhamento.
As 1065 seqüências obtidas apresentaram similaridade com as
regiões esperadas do HCV. A submissão das seqüências contendo a região NS5A
para análise nos programas SNAP
e
BLAST
possibilitou a confirmação da
genotipagem do HCV e a realização da subtipagem. Todas as amostras analisadas
com seqüências contendo NS5A apresentaram o mesmo genótipo de HCV
apresentado pel
a análise das seqüências 5 UTR (Tabela 5
).
Foi possível a montagem de 165 seqüências consenso com a
NS5A completa (com 1344 nucleotídeos para HCV 1a e 1341 nucleotídeos para
HCV 1b) referente às seqüências de 11 pacientes (2 a 12), anteriormente validadas
de acordo com os critérios de qualidade estabelecidos. A posição das seqüências
da NS5A completa no genoma do HCV, de acordo com as seqüências HCV 1a e
HCV 1b do
GenBank
utilizadas como referência, pode ser observadas na Tabela
5. A seqüência contendo a NS5A completa não foi obtida para a amostra do
paciente 1 devido a não amplificação com o
primer
NS5A1a_267
nas reações de
seqüenciamento. Para este paciente, foi possível a montagem de seqüências
consenso com 633 nucleotídeos (Tabela 6).
53
Pacientes
Se
qüência consenso
Posição no genoma completo
3, 4, 5, 9, 10 e 12
1344 nucleotídeos
6258 a 7601
a
2, 6, 7, 8 e 11
1341 nucleotídeos
6246 a 7586
b
1
633 nucleotídeos
6969 a 7601
a
A complementaridade das seqüências obtidas dos
plasmídeos
das colônias 8, 10 e 12 da amostra do paciente 8 foi confirmada na montagem da
seqüência consenso, a qual demonstrou que ocorreu nestes clones a perda de uma
seqüência de nucleotídeos que compreende a
ISDR
,
PKR
-
binding
,
NLS
e domínio
V3
da região NS5A e à parte correspondente a região NS5B. As seqüências
resultantes destas 3 colônias não prosseguiram nas análises.
O alinhamento das seqüências foi realizado em etapas.
Primeiramente, as seqüências consenso de cada clone das amostras dos pacientes
3, 4, 5, 9, 10 e 12 foram alinhadas com a referencia do genótipo 1a (número de
acesso no
GeneBank
NC_004102.1)
e as seqüências consenso de cada clone das
amostras dos pacientes 2, 6, 7, 8 e 11 foram alinhadas com a referencia do
genótipo 1b (número de acesso no
GeneBank
D50481.1)
. Estes alinhamentos
foram editados e somente a região NS5A completa (1344 nucleotídeos em HCV
1a e 1341 nucleotídeos em HCV 1b) de todas as seqüências foi mantida.
Posteriormente, as seqüências consenso de cada clone das amostras dos pacientes
1, 3, 4, 5, 9, 10 e 12 foram alinhadas com a mesma referencia do genótipo 1a
Tabela 6
.
Número de nucleotídeos obtidos na montagem da seqüência
consenso
e posição no genoma
referente
a
os
clones das amostras dos pacientes
infectados com HCV 1
a
e HCV 1b
.
a
numeração baseada na seqüência completa de HCV 1a (número de acesso no
GenBank
NC_004102.1).
b
numeração baseada na seqüência completa de HCV 1b (número de acesso no
GenBank
D50481.1).
54
(número de acesso no
GeneBank
NC_004102.1)
e foram editadas para manter a
seqüência de nucleotídeos 633 nucleotídeos que corresponderam à NS5A parcial.
Foram excluídas do estudo 2 seqüência consenso. A seqüência
consenso do clone 10 da amostra do paciente 5 foi eliminada por apresentar uma
deleção de 60 nucleotídeos na região NS5A, e
a seqüência consenso do clone 8 da
amostra do paciente 3 não foi incluída devido a rejeição na validação pelo
pro
grama
Phred
-
phrap
-
consed
de uma das seqüências necessária para a
formação
da seqüência consenso.
3.5.2.
Análise das Seqüências de aminoácidos
.
A análise das seqüências consenso da NS5A 1a completa (1344
nucleotídeos) possibilitou a observação da localização de diferenças de
aminoácidos nas seqüências obtidas, quando comparadas à seqüência referência
1a
(número de acesso no
GeneBank
NC_004102.1)
(Figura 15). A figura 15
também apresenta a localização das substituições de aminoácidos nas seqüências
consenso da NS5A parcial (633 nucleotídeos) referentes aos clones obtidos da
amostra do paciente 1. De mesma forma, as diferenças de aminoácidos nas
seqüências consenso da NS5A 1b completa (1341 nucleotídeos) puderam ser
observadas quanto alinhadas e comparadas com a seqüência referência 1b
(número de acesso no
GeneBank
D50481.1)
(Figura 16). Apenas as substituições
não sinônimas por sítio não sinônimo estão representadas nas figuras 15 e 16.
As seqüências consenso da NS5A 1a completa, NS5A 1b
completa e NS5A 1a parcial foram novamente editadas, resultando em arquivos
55
contendo seqüências das regiões CRS, PKR-binding, ISDR, NLS e
V3
separadamente. Nestes arquivos foram observadas as substituições de
aminoácidos para cada região e a freqüência de cada seqüência consenso pode ser
analisada (Figura 17 a e b). A região
CRS
apresentou Stop códon no aminoácido
da posição 9 para duas seqüências consenso, sendo uma correspondente a um
clone obtido da amostra do paciente 4 (Respondedor ao tratamento) e a outra de
um clone obtido da amostra do paciente 9 (Respondedor ao final do tratamento).
(Figura 15 e 17a)
As seqüências obtidas das amostras de pacientes
Respondedores, Não-respondedores e Respondedores ao final do tratamento não
apresentaram nenhum
motif
relacionado a um tipo particular de resposta.
Nenhuma substituição de aminoácidos foi específica para todos os pacientes de
um mesmo grupo de resposta ao tratamento. A maioria das mutações esta
concentrada na região
downstream
da ISDR, principalmente na região V3.
(Figuras 15, 16 , 17
a e 17b)
56
Figura 15. Esquema representativo da localização das substituições nas seqüências de aminoácidos deduzidas do alinhamento das
seqüências consenso NS5A 1a com relação à seqüência referência 1a (
GeneBank
NC_004102.1
). As linhas horizontais representam o
conjunto de seqüências de aminoácidos referentes aos clones obtidos, e os números à esquerda representam os pacientes aos quais as
seqüências se referem. As linhas verticais representam os sítios de substituições observados e os * representam stop códons
.
A linha
cinza representa a região da NS5A que não foi obtida na formação da seqüência consenso. Pacientes Respondedores estão
representados em azul, Não-respondedores em cor-
de
-rosa e Respondedores ao Final do tratamento em verde. As regiões CRS, PKR-
bindi
ng, ISDR, NLS
e
V3
estão destacadas e suas posições na região NS5A indicadas.
56
57
Figura 16. Esquema representativo da localização das substituições nas seqüências de aminoácidos deduzidas do alinhamento das
seqüências consenso NS5A 1b com relação à seqüência referência 1b (
GeneBank
D50481.1
). As linhas horizontais representam o
conjunto de seqüências de aminoácidos referentes aos clones obtidos, e os números à esquerda representam os pacientes aos quais as
seqüências se referem. As linhas verticais representam os sítios de substituições observados. Pacientes Respondedores estão
representados em azul, Não-respondedores em cor-
de
-rosa e Respondedores ao Final do tratamento em verde. As regiões CRS, PKR-
binding, ISDR, NLS
e
V3
estão destacadas e suas posições na
região NS5A indicadas.
57
58
PKR
-
binding
1a
NS5A1a PSLKATCTAN HDSPDAELIE ANLLWRQEMG GNITRVESEN KVVILDSFDP LVAEEDEREV SVPAEI
03 ....G..... .......... .......... .......... .......... .........I .
..... (11)
03 ....G....T .......... .......... .......... .......... .........I ...... (02)
03 ....G..... .......... .......... ...A...... .......... .........I ...... (01)
04 ....G..... .......... .......... ...V......
...V...... .......... ..
....
(15)
05 ....G..... .......... .......... .......... .......... .........I ...... (06)
05 ....G..... .......... .......... .......... ...V...... .........I ...... (04)
05 ....G..... .......... .......... D......... .......... .........I ...
... (01)
05 ....G..... .......... .......... .......... .......... .....E...I ...... (01)
05 ....G..... .......... .......... .......... .......... .......... ...... (01)
09 ....G..... .......... .......... .......... ...V...... .........I ....
.. (13)
09 ....G..... .......... .......... .T........ ...V...... .........I ...... (01)
09 ....G..... .......... .......... .......... ...V...... .L.......I ...... (01)
10 ....G..... .......... .......... .......... ...V...... .........I .....
. (12)
10 ....G..... .......... .......... .......... .......... .........I ...... (02)
10 ....G..... .......... .......... .......... ...V.....S .........I ...... (01)
10 ....G..... .......... .......... .......... .......... .....E...I ......
(01)
12 ....G..... .......... .......... .......... ...V...... .........I ...... (15)
PKR
-
binding
1b
NS5A1b PSLKATCTTH HDSPDADLIE ANLLWRQEMG GNITRVESEN KVVILDSFEP LRAEEDEREV SLPAEI
02 .........R .......... .......... .......... ........D. .......... .V.... (15)
06 .......... .......... .......... .......... ........D. .......... .V.... (15)
07 .......... .......... .......... .......... ........D. .......G.. .V.... (15)
08 .........R .......... .......... .........D ........D. .......
... .V.... (14)
08 .........R .......... .......... .......... ........D. .......... .V.... (01)
11 .......... .......... .......... .......... ........D. .......... .V.... (12)
11 .......... .......... .......G.. .......... ........D. ........
.. .V.... (01)
11 ...N...... .......... .......... .......... ........D. .......... .V.... (01)
11 .......... .......... .......... .......... ........D. .........I .V.... (01)
CRS 1a
NS5A1a SGSWLRDIWD WICEVLSDFK TWLKAKL
03 .......V.. .......... ....... (14)
04 .......... .......... ....... (14)
04 ........*. .......... ....... (01)
05 .......... .......... ....... (14)
09 ....
...... .......... ....... (14)
09 ........*. .........R ....... (01)
10 .......... .......... ....... (14)
10 .......... .......... ...R... (01)
12 .......... .......... ....... (15)
CRS 1b
NS5A1b SGSWLRDVWD WICTVLSDFK TWLQSRV
02 .......... .......... .....KL (15)
06 .......... ......T... .....KL (14)
06 .....K.... ......T... .....KL (01)
07 .......... ......T...
.....KL (15)
08 .......... ......A... .....KL (12)
08 .D........ ......A... .....KL (02)
08 .S........ ......A... .....KL (01)
11 .......... ......T... .....KL (01)
Figura 17 a. Diferenças de aminoácidos nas regiões
CRS
e
PKR
-
binding
comparadas às
referencias 1a (
GeneBank
NC_004102.1) e 1b (
GeneBank
D50481.1). Pacientes Respondedores
estão representados em azul, Não-respondedores em cor-
de
-
rosa e Respondedores ao Final do
tratamento em verde. Os números à esquerda das seqüências repres
entam os pacientes deste
estudo
, e
à direita
o número de clones observados para cada seqüência.
59
ISDR
1a
NS5A1a PSLKATCTAN HDSPDAELIE ANLLWRQEMG GNITRVESEN
03 ....G..... .......... .......... .......... (11)
03 ....G....T .......... .......... .
......... (02)
03 ....G..... .......... .......... ...A...... (01)
04 ....G..... .......... .......... ...V...... (15)
05 ....G..... .......... .......... .......... (13)
05 ....G..... .......... .......... D......... (01)
09 ....G.....
.......... .......... .......... (14)
09 ....G..... .......... .......... .T........ (01)
10 ....G..... .......... .......... .......... (15)
12 ....G..... .......... .......... .......... (15)
ISDR
1b
NS5A1b PSLKATCTTH HDSPDADLIE ANLLWRQEMG
GNITRVESEN
02 .........R .......... .......... .......... (15)
06 .......... .......... .......... .......... (15)
07 .......... .......... .......... .......... (15)
08 .........R .......... .......... .......... (14)
08 .........R ..
........ .......... .........D (01)
11 .......... .......... .......... .......... (14)
11 .......... .......... .......G.. .......... (01)
11 ...N...... .......... .......... .......... (01)
NLS
1a
NS5A1a PPRKKRTVV
01 ...R..... (12)
01 ..QR..... (01)
01 ..KR..... (01)
01 ..PR..... (01)
03 ......... (13)
03 ......A.. (01)
04 ......... (14)
04 ....E.... (01)
05 ......... (01)
09 ......... (14)
09 ......A.. (01)
10 ......... (15)
12 ........
. (14)
12 ......A..
(01)
NLS
1b
NS5A1b PPRRKRTVV
02 .......I. (15)
06 .......I. (15)
07 ......... (15)
08 ......... (15)
11 ......... (15)
V3
1a
NS5A1a STSGITGDNT TTSSEPAPSG CPPD
01
....V.S... ...P...S.. .... (09)
01 ..
..V.S... ...P...S.. .S.. (04)
01
....V.S... ...P...S.D .... (01)
03
......S... AV....T..D .... (14)
04
....V.S... ...P..TS.. RSR. (14)
04
....V.S... .A.P..TS.. RSR. (01)
05
......S... A..P..TS.. .S.. (09)
05
......S... A..PG.TS..
.S
..
(03)
05
......S... A..P..TS.. .... (02)
09
......S... A..P...... .S.. (13)
09 ......S...
...P......
.S.. (02)
10
......S... ...P..TS.. SLQ. (14)
10
......S..A ...P..TS.. SLH. (01)
12
......S... .A.P..VS.D .... (08)
12
......S
... .A.P..VS.. .... (05)
12
......S... .A.P..VSP. ....
(01)
12
......S... .A.P..VSP. ..T. (01)
V3
1b
NS5A1b ESSAADSGTA TAPPDQPSSD GDAG
02
....V..... .......PDS ..T. (14)
02
....V..... .......PDN ..T. (01)
06
....V..... ........DG ..T
. (15)
07
....V..... ....T...DS .... (15)
08
....V..... ........D. DN.. (08)
08
....V..... ........DG D... (03)
08
....V..... .G......DG D... (02)
08
....V..... .G......DG DN.. (02)
11
....V...M. ....T.A.DS .... (10)
11 ....V...
MT ....T.A.DS .... (02)
11
....V...M. ....T.A.DS E...
(02)
11
....V..... ....T.A.DS .... (01)
Figura 17 b. Diferenças de aminoácidos nas regiões
ISDR,
NLS
e
PKR
-
binding
comparadas às
referencias 1a (
GeneBank
NC_004102.1) e 1b (
GeneBank
D50481.1)
. Pacientes Respondedores
estão representados em azul, Não-respondedores em cor-
de
-
rosa e Respondedores ao Final do
tratamento em verde. Os números à esquerda das seqüências representam os pacientes deste estudo
,
e
à direita
o número de clones observados p
ara cada seqüência.
60
3.5.3.
Análise das substituições de nucleotídeos e
aminoácidos
O número de substituições de nucleotídeos e aminoácidos foi
calculado para as seqüências consenso NS5A completa e para as regiões
CRS,
ISDR, PKR-binding, NLS e V3 correspondente a cada clone deste estudo. Para as
seqüências obtidas da amostra do paciente 1 não foi possível calcular o número de
substituições de nucleotídeos e aminoácidos para NS5A completa e para as
regiões
CRS, ISDR e PKR-
binding
. A média do número de substituições
encontradas nos clones da amostra de cada paciente pode ser visualizadas nos
Quadros 2 e 3. Os valores foram obtidos utilizando como referencias as
seqüências HCV 1a e HCV 1b (número de acesso no
GeneBank
NC_004102.1
e
D50481.1)
.
A média e o desvio padrão da freqüência de substituições
sinônimas por sítios sinônimos (Ks), substituições não sinônimas por sítios não
sinônimos (ka) e a distância genética das seqüências consenso NS5A completa e
regiões
CRS, ISDR, PKR-binding, NLS e
V3
,
obtidos
para cada paciente estão
representadas nos quadros 4, 5 e 6 respectivamente.
61
Pacientes
NS5A
CRS
PKR
ISDR
NLS
V3
R
1
4,3
9,6
2
121,4
11,1
12,2
6,1
2,9
12,0
3
104,9
2,0
13,2
7,1
2,2
10,1
4
107,3
3,1
16,1
8,1
2,5
14,1
NR
5
92,2
2,1
9,1
4,2
2,2
10,1
6
116,9
12,1
16,1
9,1
2,0
10,0
7
112,7
9,0
12,0
7,0
2,0
12,1
8
110,4
10,3
12,7
7,7
1,1
9,5
RFT
9
92,1
2,2
13,5
5,1
2,1
8,8
10
105,2
4,1
16,3
7
,5
3,1
10,0
11
118,3
8,2
10,8
6,1
2,1
12,3
12
91,5
2,0
10,7
4,5
4,0
9,3
Pacientes
NS5A
CRS
PKR
ISDR
NLS
V3
R
1
1,2
4,4
2
33,3
2,0
3,0
1,0
1,0
5,0
3
28,9
1,0
2,2
1,2
0,1
4,9
4
30,5
0,0
3,0
2,0
0,1
8,1
NR
5
27,0
0,0
2
,4
1,1
0,0
6,0
6
27,3
3,1
2,0
0,0
1,0
4,0
7
30,2
3,0
3,0
0,0
0,0
4,0
8
25,9
3,2
3,1
1,1
0,0
4,4
RFT
9
24,8
0,1
3,1
1,1
0,1
3,9
10
27,3
0,1
2,9
1,0
0,0
7,1
11
32,2
3,0
2,2
0,1
0,0
6,2
12
27,9
0,0
3,0
1,0
0,1
5,7
Quadro 2. Média do número de substituições de nucleotídeos observadas nas
seqüências correspondentes aos clones obtidos da amostra de cada paciente.
Quadro
3. Média do número de substituições de aminoácidos observadas nas
seqüências correspondentes aos clones obtidos da amostra de cada paciente.
R: respondedores, NR: não
-
respondedores e RFT: respondedores ao final do tratament
o.
R: respondedores, NR: não
-
respondedores e RFT: respondedores ao final do tratamento.
62
Paciente
NS5A
SE
CRS
SE
PKR
SE
ISDR
SE
NLS
SE
V3
SE
R
1
0,0032
0,0035
0,0178
0,0109
2
0,0138
0,0030
0,0056
0,0070
0,0056
0,0046
0,0064
0,0069
0,0295
0,0229
0,0088
0,0098
3
0,0111
0,0022
0,0000
0,0000
0,0082
0,0054
0,0067
0,0072
0,0000
0
,0000
0,0251
0,0176
4
0,0103
0,0027
0,0000
0,0000
0,0040
0,0031
0,0034
0,0041
0,0571
0,0820
0,0056
0,0061
NR
5
0,0369
0,0049
0,0233
0,0139
0,0458
0,0145
0,0484
0,0206
0,0476
0,0568
0,0132
0,0188
6
0,0014
0,0011
0,0000
0,0000
0,0
020
0,0020
0,0034
0,0040
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
7
0,0022
0,0009
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0065
0,0092
8
0,0410
0,0052
0,0111
0,0142
0,0308
0,0135
0,0426
0,0210
0,0165
0,0212
0,0290
0,0207
RFT
9
0,0249
0,0038
0,0056
0,0078
0,0132
0,0067
0,0069
0,0054
0,0143
0,0194
0,0265
0,0218
10
0,0294
0,0039
0,0539
0,0272
0,0349
0,0144
0,0207
0,0165
0,0143
0,0203
0,0199
0,0140
11
0,0336
0,0042
0,0230
0,0225
0,0214
0,0074
0,0078
0,0062
0,1040
0,0465
0,0260
0,0189
12
0,0365
0,0052
0,0457
0,0266
0,0317
0,0146
0,0203
0,0171
0,0143
0,0180
0,0552
0,0324
Paciente
NS5A
SE
CRS
SE
PKR
SE
ISDR
SE
NLS
SE
V3
SE
R
1
0,0260
0,0276
0,0130
0,0108
2
0,0026
0,0007
0,0000
0,00
00
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0028
0,0029
3
0,0021
0,0006
0,0000
0,0000
0,0027
0,0020
0,0044
0,0032
0,0084
0,0091
0,0000
0,0000
4
0,0010
0,0004
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0079
0,0084
0,0028
0,0030
NR
5
0,0078
0,0020
0,0000
0,0000
0,0062
0,0034
0,0017
0,0017
0,0000
0,0000
0,0162
0,0105
6
0,0008
0,0004
0,0024
0,0024
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
7
0,0004
0,0003
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,00
00
0,0000
8
0,0045
0,0013
0,0068
0,0070
0,0011
0,0010
0,0019
0,0018
0,0000
0,0000
0,0296
0,0167
RFT
9
0,0037
0,0010
0,0025
0,0026
0,0016
0,0011
0,0013
0,0014
0,0079
0,0088
0,0052
0,0051
10
0,0038
0,0008
0,0024
0,0025
0,0043
0,00
28
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0055
0,0045
11
0,0045
0,0009
0,0000
0,0000
0,0029
0,0016
0,0030
0,0022
0,0000
0,0000
0,0132
0,0080
12
0,0047
0,0014
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0079
0,0089
0,0190
0,0131
Quadro 4.
Média
das freqüências de Ks e desvio padrão obtidos da análise par a par entre as
seqüências consenso correspondente a cada paciente.
Quadro 5
.
Média das f
reqüências
de
Ka e desvio padrão obtidos da análise par a par entre as seqüências
consenso correspondente a cada paciente.
R: respon
dedores, NR: não
-
respondedores,
RFT: respondedores ao final do tratamento
, SE: desvio padrão
.
R: respondedores, NR: não
-
respondedores
,
RFT: respondedores ao final do tratamento
, SE: desvio padrão
.
63
Paciente
NS5A
CRS
PKR
ISDR
NLS
V3
R
1
0,0207
0,0152
2
0,0065
0,0017
0,0020
0,0021
0,0115
0,0039
3
0,0053
0,0000
0,0049
0,0057
0,0063
0,0081
4
0,0043
0,0017
0,0014
0,0012
0,0308
0,0039
NR
5
0,0180
0,0078
0,0202
0,0172
0,0143
0,0156
6
0,0011
0,0017
0,00
07
0,0012
0,0000
0,0000
7
0,0010
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0020
8
0,0168
0,0067
0,0110
0,0151
0,0053
0,0299
RFT
9
0,0111
0,0054
0,0059
0,0034
0,0117
0,0129
10
0,0129
0,0197
0,0150
0,0069
0,0057
0,0102
11
0,0145
0,0073
0,0096
0,0046
0,
0410
0,0178
12
0,0156
0,0147
0,0108
0,0068
0,0139
0,0325
Os resultados da análise da complexidade e diversidade de
quasispécies com relação às substituições de nucleotídeos e aminoácidos,
relacionados com o tipo de resposta ao tratamento estão representados no Quadro
7. O número de mutações de nucleotídeos que representa os grupos
respondedores, não-respondedores e respondedores ao final do tratamento foi
obtido do calculo da média dos valores apresentados por cada pacientes. Para
obtenção do valor do número de mutações de aminoácidos, Ks, Ka e distância
genética que representassem cada grupo de resposta foi calculada a mediana
dos
valores apresentados por cada pacientes.
R: respondedores, NR: não
-
respondedores e RFT: respondedores ao final do tratamento.
Quadro 6
.
Média das distâ
ncia genética
calculadas par a par entre as seqüências
consenso correspondente a cada paciente.
64
Região e tipo de paciente
nº mutações
nº mutações
Distância
Ks
Ka
nucleo
tídeos
aminoácidos
genética
NS5A
Respondedor
111,2
30,5
0,0053
0,0111
0,00210
Não
-
Respondedor
108,1
27,2
0,0090
0,0022
0,00265
Respondedor ao final do tratamento
101,8
27,6
0,0137
0,0293
0,00415
CRS
Respondedor
5,4
1,0
0,001
7
0,0000
0,00000
Não
-
Respondedor
8,4
3,0
0,0042
0,0000
0,00120
Respondedor ao final do tratamento
4,1
0,1
0,0110
0,0344
0,00120
PKR
-
binding
Respondedor
13,8
3,00
0,0020
0,0056
0,00000
Não
-
Respondedor
12,5
2,68
0,0058
0,0020
0,00055
Res
pondedor ao final do tratamento
12,8
2,97
0,0102
0,0266
0,00225
ISDR
Respondedor
7,1
1,2
0,0021
0,0064
0,00000
Não
-
Respondedor
7,0
0,5
0,0082
0,0034
0,00085
Respondedor ao final do tratamento
5,8
1,0
0,0057
0,0141
0,00065
NLS
Respondedor
3,0
0,6
0,0161
0,0160
0,00820
Não
-
Respondedor
1,8
0,0
0,0027
0,0000
0,00000
Respondedor ao final do tratamento
2,8
0,0
0,0128
0,0140
0,00400
V3
Respondedor
11,5
5,0
0,0060
0,0133
0,00280
Não
-
Respondedor
10,4
4,2
0,0088
0,0065
0,00810
Respondedor ao final do tratamento
10,1
6,0
0,0154
0,0263
0,00940
Quadro 7. Características das quasispécies de HCV na NS5A completa e regiões internas em
amostras pré
-
tratamento de pacientes avaliados de acordo com o tipo de resposta ao tratamento.
Ks: freqüência de substituições sinônimas por sítios sinônimos;
Ka: freqüência de substituições não sinônimas por sítios não sinônimos.
65
Como mostrado no quadro 7, quando comparado com as
seqüências referencia, o número de mutações de nucleotídeos foi maior nos
isolados dos pacientes respondedores do que não-respondedores e respondedores
ao final do tratamento para as regiões NS5A (111,2 v
ersu
s 108,1 e 101,8
respectivamente),
PKR
-
binding
(13,8 v
ersu
s 12,5 e 12,8 respectivamente),
ISDR
(7,1 v
ersu
s 7,0 e 5,8 respectivamente),
NLS
(3,0 v
ersu
s 1,8 e 2,8 respectivamente)
e V3 (11,5 v
ersu
s 10,4 e 10,1 respectivamente).
(Figura 18)
A Mediana do número de mutações de aminoácidos foi maior
nos isolados de respondedores,
seguida
dos isolados de não-respondedores e
respondedores ao final do tratamento para a NS5A completa (30,5 v
ersu
s 27,2 e
27,6 respectivamente) e regiões
PKR
-
binding
(3,00 v
ersu
s 2,68 e 2,97) e
ISDR
(1,2 v
ersu
s 0,5 e 1,0) e
NLS
(0,6 v
ersu
s 0,0 e 0,0). Na região
V3
a mediana foi
maior nos pacientes respondedores ao final do tratamento, seguido de
respondedores e não-respondedores (6,0 v
ersu
s 5,0 e 4,2 respectivamente).
(Figura 18)
Diferente de todas as regiões, a
CRS
apresentou maior valor nos
isolados de não-respondedores, seguido dos respondedores e respondedores ao
final do tratamento para a média de mutações em nucleotídeos (8,4 v
ersu
s 5,4 e
4,1 respectivamente) e mediana de mutações em aminoácidos (3,0 v
ersu
s 1,0 e 0,1
respectivamente)
(Figura 18).
A distância genética apresentou maior valor para grupo de
pacientes respondedores ao final do tratamento, em seguida os pacientes não-
respondedores e menor valor para pacientes respondedores quando avaliadas
66
regiões
CRS
,
PKR
-
binding
,
V3
e NS5A completa. Para as regiões
ISDR
e
NLS
os
valores das medianas foram contrastantes. (Figura 19)
Na análise da freqüência de substituições sinônimas por sítios
sinônimos (Ks), a mediana obtida dos valores referentes aos pacientes
respondedores ao final foi maior do que os valores encontrados para os outros
grupos quando analisada a NS5A completa e todas as regiões avaliadas. Com
exceção da região
CRS
, no qual a Ks foi nula, os valores do grupo de pacientes
respondedores foi maior do que os valores obtidos dos isolados de pacientes não-
respondedores nas outras regiões analisadas. Em contraste, a mediana calc
ulada
para o Ka dos diferentes grupos resultou em valores maiores para os pacientes
não
-respondedores e respondedores ao final do tratamento e menores para os
pacientes respondedores em todas as regiões analisadas, com exceção da região
NLS
. (Figura 19)
67
Figura 18. Comparação da média do número de mutações em nucleotídeos e da
mediana do número de mutações em aminoácidos na NS5A completa e nas
regiões
CRS, PKR-binding, ISDR, NLS e
V3
entre pacientes respondedores (R),
não respondedores (NR) e respondedores ao
final do tratamento (RFT).
68
Figura 19. Comparação da mediana da distância genética, freqüência de substituições
sinônimas por sítios sinônimos (Ks) e freqüência de substituições não sinônimas por sítios
não sinônimos (Ka) na NS5A completa e nas regiões
CRS
, PKR-binding, ISDR, NLS e
V3
entre pacientes respondedores (R), não respondedores (NR) e respondedores ao final do
tratamento (RFT).
69
3.6.
Construção da topologia da árvore filogenética
Foi
realizado um alinhamento
com
163 seqüências consenso
contendo a NS5A completa, correspondentes aos 15 c
lones
extraídos da amostra
dos pacientes 02, 06, 11, 07, 08, 12, 09, 04, e 10, e aos 14 clones extraídos da
amostra dos pacientes 05 e 03
.
Neste alinhamento, foram incluídas 2 seqüências
do
Genbank
utilizadas como referência para o genótipo 1a (
GeneBank
NC
_004102.1) e 1b (
GeneBank
D50481.1).
O alinhamento final, após edição, foi
utilizado para a realização da análise filogenética pelo programa Paup*,
utilizando
-se o método de distância com o modelo HKY85 +I+G e algoritmo de
Neighbor
-
joining para reconstruçã
o de topologia
.
A análise da árvore filogenética demonstrou que os clones
resultantes da amostra pré-tratamento de cada paciente apresentaram-se como um
grupo monofilético. Os grupos monofiléticos correspondentes aos clones da
amostra de pacientes do subtipo a foram agrupados com a referência NC_004102
do HCV 1a e os grupos monofiléticos correspondente aos clones da amostra de
pacientes do genótipo 1b foram agrupados com a referência NC50481.1 do HCV
1b. Estes resultados foram suportados pelo teste de
boots
trap
com valores acima
de 70
obtidos pela análise com 1000 réplicas. (Figura 20)
Não observamos evidências de diferenças na evolução das
populações de
quasispecies
entre pacientes respondedores, não respondedores e
respondedores ao final do tratamento. Não foi visualizado agrupamento
característico dos clones de acordo com o tipo de resposta ao tratamento
apresentado pelos pacientes. (Figura 20)
70
82
Pa
c
11 RFT
0204
0221
0214
0201
0208
0206
0219
0222
0218
0203
0217
0211
0202
0215
0620
0611
0606
0614
0602
0605
0610
0601
0607
0603
0604
0613
0616
0608
0609
1108
1120
1111
1107
1105
1117
1115
1116
1102
1118
1109
1101
1104
1106
1113
D50481.1 1b
0711
0718
0709
0715
0717
0713
0703
0704
0706
0707
0708
0710
0712
0716
0702
0809
0816
0803
0823
0804
0822
0817
0815
0820
0814
0801
0811
0821
0824
0807
Pa
c 02 R
Pa
c 06 NR
Pa
c 07 NR
Pa
c 08 NR
97
71
97
100
80
0.1
1203
1207
1213
1208
1217
1212
1214
1219
1216
1215
1205
1204
1209
1202
0901
0904
0903
0914
0916
0919
0910
0906
0915
0905
0920
0907
0908
0918
0509
0516
0507
0518
0502
0515
0503
0511
0513
0520
0504
0501
0505
0301
0303
0310
0304
0305
0307
0313
0318
0311
0312
0314
0306
0410
0404
0406
0418
0401
0416
0403
0408
0402
0412
0407
0415
0417
0411
1020
1007
1016
1002
1010
1008
1015
1004
1001
1014
1017
1019
1013
1018
1006
NC 004102 1a
Pa
c 03 R
Pa
c 04 R
Pa
c 10 RFT
Pa
c 12 RFT
Pa
c 05 NR
98
100
99
99
70
020
5
1210
0913
0519
0315
0317
0413
P
a
c 09 RFT
Figura 20. Árvore filogenética, não enraizada, de 165 seqüências da região NS5A com 1344 (HCV1a)
e 1341 (HCV1b) nucleotídeos (15 clones dos pacientes 02, 06, 11, 07, 08, 12, 09, 04, e 10, 14 clones
dos pacientes 05 e 03 e 2 seqüências do
Genbank
sendo uma genótipo 1a e outra 1b, destacadas em
vermelho) gerada pelo programa PAUP * utilizando-se o método de distância com o modelo HKY85
+I+G e algoritmo de Neighbor-joining para reconstrução de topologia. Valores de
bootstrap
obtidos
com 1000 réplicas. Na figura estão representados os
bootstrap
com valores acima de 70. R:
respondedores, NR: não respondedores e RFT:
respondedor ao
final do tratamento.
70
71
3.7.
Análise estatística
Para avaliar estatisticamente as variáveis analisadas neste
estudo, os pacientes foram organizados, de acordo com a resposta ao tratamento,
nos grupos: Respondedores, Não-respondedores e Respondedores ao final do
tratamento.
O resultado da análise dos 3 grupos não mostrou
diferença
significante quando foram avaliados sexo dos pacientes (
p=1,0
), subtipo do HCV
infectante (
p=0,454
) e idade dos indivíduos (
p=0,368
).
A diferença entre os grupos com relação ao número de
substituições na seqüência de nucleotídeos, número de substituições na seqüência
de aminoácidos, Ks, Ka e distância genética foi analisada estatisticamente para a
região NS5A completa, e regiões
CRS
,
PKR
-
binding
,
ISDR
,
NLS
e
V3
.
Os grupos
Respondedores, Não-respondedores e Respondedores ao final do tratamento
fora
m representados pelos valores correspondentes aos pacientes que constituíam
cada grupo, quanto às variáveis mencionadas. O valor que representou cada
paciente foi proveniente da média dos valores obtidos na análise do
s
clone
s
das
amostras destes pacientes (Quadros 2, 3, 4, 5 e 6). Um valor que representasse
cada grupo de resposta, para cada variável analisada, foi obtido da média ou
mediana
que foi calculada a partir dos valores apresentados pelos pacientes que
constituíam cada grupo (Quadro 7).
72
Nenhuma diferença significante foi observada entre os grupos
com relação às variantes:
Número de substituições na seqüência de nucleotídeos: NS5A (
p=0,542
),
CRS
(
p=0,363
),
PKR
-
bindin
g (
p=0,784
),
ISDR
(
p=0,476
),
NLS
(
p=0,144
)
e
V
3 (
p=0,497
).
Número de substituições na seqüência de aminoácidos : NS5A (
p=0,
084
),
CRS
(
0,3
23
),
PKR
-
binding
(
p=0,
885
),
ISDR
(
p=0,
535
),
NLS
(
p=0,
072
) e
V3
(
p=0,
368
).
Ks:
CRS
(
0,
129
) e
NLS
(
p=0,
757
).
Ka:
NS5A (
p=0,
139
),
CRS
(
0,3
08
),
PKR
-
binding
(
p=0,
323
),
ISDR
(
p=0,
885
),
NLS
(
p=0,
091
) e
V3
(
p=0
,
368
).
distância genética: NS5A (
p=0,
139
),
CRS
(
0,
139
),
PKR
-
binding
(
p=0,
139
),
ISDR
(
p=0,
885
),
NLS
(
p=0,
368
) e
V3
(
p=0,
368
).
Diferença significante entre os grupos Respondedores e
Respondedor ao final do tratamento foi observada para KS da NS5A completa
(
p=0,
026
) (Grafico 1), e para as regiões
PKR
-
binding
(
p=0,
026
) (Grafico 2) e
ISDR
(
p=0,
026
) (Grafico 3). Para região
V3
,
os grupos que apresentaram
diferença significante foram Não-respondedor e Respondedor ao final do
tratamento (
p=0,
019
) (Grafico 4). Estas análises foram realizadas pelo Teste
Mood para Mediana. Os valores de mediana e diferença interquartílica obtidos
para NS5A,
PKR
-
binding
,
ISDR
e
V3
estão representados na Tabela 7.
73
Paciente
NS5A
Q3
Q1
PKR
Q3
Q1
ISDR
Q3
Q1
V3
Q3
Q1
R
0,0111
0,0035
0,0056
0,0042
0,0064
0,0033
0,0133
0,0169
NR
0,0022
0,0355
0,0020
0,0458
0,0034
0,0484
0,0065
0,0132
RFT
0,0293
0,0109
0,0266
0,0189
0,0141
0,0135
0,0263
0,0266
Tabela 7. Mediana e diferença interquartílica da taxa de substituições sinônimas
por sítios sinônimos, calculadas para NS5A completa e nas regiões
PKR
-
binding
,
ISDR
e
V3
para cada grupo.
R: respondedor, NR: não-respondedor, RFT: respondedor ao final do tratamento, Q3-
Q1:
diferença interquartílica.
Gráfic
o 1. Mediana e diferença interquartílica, calculadas pelo Test Mood para
Mediana, para Ks da NS5A. Diferença significante observada entre os grupos:
Respondedor e Respondedor ao final do tratamento (
p=0,
026
).
Ks: taxa de substituições sinônimas por sítios sinônimos, R: respondedor, NR: não-
respondedor, RFT: respondedor ao final do tratamento.
74
Gráfico
2. Mediana e diferença interquartílica, calculadas pelo Test Mood para
Mediana, para Ks da
PKR
-
binding
. Diferença significante observada entre os
grupos: R
espondedor e Respondedor ao final do tratamento (
p=0,
026
).
Gráfico
3. Mediana e diferença interquartílica, calculadas pelo Test Mood para
Mediana, para Ks da
ISDR
. Diferença significante observada entre os grupos:
Respondedor e Respondedor ao final do tratamento (
p=0,
026
).
Ks: taxa de substituições sinônimas por sítios sinônimos, R: respondedor, NR: não-
respondedor, RFT: respondedor ao final do tratamento.
Ks: taxa de substituições sinônimas por sítios sinônimos, R: respondedor, NR: não-
respondedor, RFT
: respondedor ao final do tratamento.
75
Gráfico
4. Mediana e diferença interquartílica, calculadas pelo Test Mood para
Mediana, para Ks da
V3
. Diferença significante observada entre os grupos: Não-
respondedor e Respondedor ao final do tratamento (
p=0,
019
).
Ks: taxa de substituições sinônimas por sítios sinônimos, R: respondedor, NR: não-
respondedor, RFT: respondedor ao final do tratamento.
76
Discussão
77
4.
DISCUSSÃO
O vírus da hepatite C (HCV) tem sido identificado como uma
das maiores causas de doença do fígado, sendo estimado que 170 milhões de
pessoas estejam infectadas pelo
HCV no mundo.
Uma proporç
ão considerável dos
indivíduos infectados desenvolve doença crônica, progressiva, que pode levar à
cirrose hepática e ao carcinoma hepatocelular
(Hadziyannis & Koskinas, 2004).
Atualmente, a terapia que demonstrou uma maior eficiência no
combate à infecção por HCV é baseada na administração de Peginterferon
e
ribavirina
. Porém, este tratamento apresenta alto custo, produz significantes
efeitos colaterais e somente 50
60% das pessoas infectadas adquirem
resposta
virológica sustentada (Salmeron et al., 2006
; Bonkovsky et al., 2007
)
.
Vários fatores virais e do hospedeiro estão relacionados com a
resposta virológica, como idade, peso corporal, sexo, raça,
co
-infecção com vírus
da hepatite B ou HIV, duração da infecção, doença avançada do fígado
,
genótipo
do H
CV
, carga viral
e
quasispecies
(
Moreno
-Otero, 2005; Salmeron et al., 2006;
Wohnsland, Hofmann & Sarrazin, 2007
).
Os fatores do hospedeiro analisados neste estudo foram idade e
sexo.
A média de idade dos pacientes não respondedores ao tratamento (42,75) foi
maior do que a média dos pacientes respondedores (38,75) e respondedores ao
final do tratamento (36,75). Com relação ao sexo dos pacientes, o grupo não
respondedor foi constituído apenas por indivíduos do sexo masculino, ao passo
que os outros dois grupos apresentaram 75% de indivíduos do sexo masculino e
25% do sexo feminino. Estes resultados estão de acordo com a literatura, que
78
apresenta a idade maior do que 40 anos e sexo masculino como fator predito de
baixa resposta ao tratamento (Mchutchison, 2004;
Moreno
-Otero, 2005; Wong &
Lee, 2006). Entretanto, os valores analisados não apresentaram diferença
significante entre os grupos avaliados.
Considerando fatores virais, a taxa de resposta à terapia de
Peginterferon e Ribavirina é influenciada principalmente pelo genótipo do HCV.
Pacientes infectados com HCV do genótipo 1 apresentam menores taxas de
resposta virológica sustentada. Embora os genótipos 1a e 1b sejam preditivos de
uma baixa resposta ao tratamento, nenhuma diferença significante nas taxas de
res
posta virológica entre os subtipos do HCV foi reportada (
Wohnsland, Hofmann
& Sarrazin, 2007
).
A população selecionada para este estudo foi composta por
pacientes infectados com os genótipos 1a e 1b. Nós observamos uma maior
prevalência do subtipo b em pacientes não respondedores (75% 1b versos 25%
1a), e uma maior prevalência do subtipo a em pacientes respondedores e
respondedores ao final do tratamento (25% 1b versos 75% 1a). Porém, na análise
estatística o subtipo do HCV não apresentou diferença significante com relação à
resposta ao tratamento, concordando com as observações citadas por
Wohnsland,
Hofmann e Sarrazin, 2007
.
Os níveis de heterogeneidade diferem consideravelmente entre
as regiões do genoma viral do HCV, variando de 10% para a região 5 UTR
a 50%
encontrada em seqüências internas à região do Envelope. A 5 UTR é a região
mais conservada através dos isolados de HCV, fornecendo um método rápido e
79
fácil para a determinação do genótipo, mas limitado para a diferenciação entre os
vários subtipos, devido à relativa falta de heterogeneidade (Chen & Weck, 2002;
Simmonds, 2004
).
Durante a realização do projeto
Estudo epidemiológico das vias
de transmissão do vírus da hepatite C, associado à genotipagem e evolução da
carga viral durante e após tratamen
to
, as amostras que constituem este projeto
foram genotipadas por meio do seqüenciamento e análise da região 5 UTR.
Entretanto, devido às limitações da região 5 UTR na subtipagem do HCV, as
amostras do genótipo 1 selecionadas para este estudo foram novame
nte
analisadas, utilizando a região NS5A completa para a confirmação da
genotipagem obtida no projeto prévio e a subtipagem do HCV infectante.
O mecanismo de resistência ao tratamento baseado com IFN
demonstrou tipos de resposta variáveis em pacientes com mesmo genótipo e
similar carga viral, sugerindo a importância da complexidade de
quasispecies
como fator viral relacionado à resposta virológica (Salmeron et al., 2006). As
quasispecies
são definidas como um conjunto de variantes distintas
geneticamente,
mas altamente relacionadas, que são geradas como resultado do
acúmulo de mutações durante a replicação do HCV, devido à falta de atividade
revisora na NS5B. Cada
quasispecies
fornece flexibilidade para uma rápida
adaptação do HCV
a
ambientes adversos, como a resposta imune do hospedeiro
ou o efeito de drogas antivirais (
Ueda et al., 2004
).
Diferenças na seqüência genômica do HCV podem gerar
diferenças na estrutura e função das proteínas virais. Considerando que proteínas
80
virais podem inibir, mesmo que parcialmente, a ação de efetores antivirais
induzidos pelo Interferon, as diferenças nas seqüências genômicas podem estar
associadas com a diferença na sensibilidade ao IFN-
devido a presença
simultânea de várias
quasispecie
s
(Pawlotsky, 2003).
Durante a ultima década, vários trabalhos publicados analisaram
o possível envolvimento das proteínas do HCV, em particular da proteína não
estrutural 5A, nos mecanismos de resistência à terapia baseada em Interferon.
Embora a relevância da NS5A tenha apresentado dados conflitantes, estudos
baseados em meta-analises publicados recentemente, confirmaram a correlação
entre a seqüência da NS5A e a resposta ao Interferon
(Pa
scu et al., 2004;
Schinkel, Spaan & Kroes, 2004
; Aus Dem Siepen et al., 2005)
.
Neste
projeto,
a complexidade das
quasispecies
foi analisada por
meio da região genômica viral NS5A, com o objetivo de avaliar uma possível
relação da variabilidade desta região com os diferentes tipos de resposta ao
tratamento. Os grupos avaliados quanto à resposta foram: Respondedores (R),
Não respondedores (NR) e Respondedores ao final do tratamento (RFT). Embora
a maioria dos trabalhos que visam elucidar as relações entre
qu
asispecies
e
resposta ao tratamento considera dois grupos de reposta, está estabelecido que os
pacientes respondedores ao final do tratamento constituem um outro grupo de
resposta ao tratamento. Desta forma, estes pacientes devem ser analisados
separadamen
te, não devendo ser agrupados ao grupo dos pacientes R ou NR. A
escolha da região NS5A para as análises foi devido ao grande número de
trabalhos publicados, sugerindo várias relações desta proteína em interferir com
81
funções celulares e com mecanismos envolvidos no bloqueio da atividade
antiviral pelo hospedeiro e pelas terapias atualmente utilizadas.
A NS5A foi relacionada, pela primeira vez, à resposta ao IFN
em estudos de epidemiologia molecular (Enomoto et al., 1995; Enomoto et al.,
1996), que identificaram uma região denominada Região determinante de
sensibilidade ao IFN (
ISDR
), conservada em isolados de HCV obtidos de
pacientes IFN-resistentes.
Desde
então, alguns estudos sugeriram que variantes
de HCV que apresentaram mutações dentro desta região eram mais sensíveis à
terapia baseada em IFN (Macdonald & Harris, 2004; Yoshioka et al., 2005). O
papel biológico da
ISDR
não é claro. Entretanto, consistente com a idéia de que a
NS5A inibe a PKR celular em um mecanismo dependente da
ISDR
, a introdução
de mutações específicas na
ISDR
ou na região
PKR
-binding pode interferir na
habilidade da NS5A se ligar e inibir a função da PKR (
Tan & Katze, 2001; Feld &
Hoofnagle, 2005; Yosh
ioka et al., 2005
).
Estudos tem relacionado a presença substituições de
aminoácidos na NS5A completa e nas regiões
ISDR
,
PKR
-
binding
e
V3
com a
resposta à terapia baseada em IFN (Nousbaum et al., 2000; Sarrazin et al., 2002;
Puig
-
Basagoiti et al., 2005; Km
ieciak et al., 2006
).
Em nossas análises, um maior número de substituições de
nucleotídeos e aminoácidos nestas regiões foi observado em pacientes que
apresentaram resposta virológica sustentada. Contrariamente, a média da distância
genética e a taxa de substituições não sinônimas por sítios não sinônimos (Ka)
foram menores em pacientes respondedores quando comparados com pacientes
82
não respondedores e respondedores ao final do tratamento. A média da distância
genética foi utilizada para avaliar o grau de diversidade entre as
quasispecies
de
cada amostra, indicando um menor grau de diversidade genética para os pacientes
com resposta virológica sustentada.
Estes resultados estão de acordo com os dados obtidos por Puig-
Basagoiti e colaboradores, em um estudo de diversidade e complexidade de
quasispecies
para as regiões
ISDR
,
PKR
-
binding
e
V3
em amostras de pacientes
com RVS, pacientes NR e pacientes não tratados (NT). Os resultados
concordantes são referentes aos grupos RVS e NR (
Puig
-
Basagoiti et al., 2005
).
Co
nsiderando o número de mutações de aminoácidos, nossos
resultados também estão de acordo com outros estudos que avaliaram a
diversidade de
quasispecies
para estas regiões da NS5A. Entretanto, estes estudos
também classificaram como respondedores, os pacientes RFT. Desta forma, os
pacientes que apresentaram RVS e os pacientes RFT não foram analisados
separadamente. (Nousbaum et al., 2000; Sarrazin et al., 2002; Kmieciak et al.,
2006
). Nosbaum e colaboradores observaram em seus estudos que o valor de Ka
para
as regiões
ISDR
e
PKR
-
binding
foi nulo para o grupo de pacientes
respondedores (Nousbaum et al., 2000). Nós encontramos resultados similares,
uma vez que o valor de Ka para
ISDR
e
PKR
-
binding
em nosso estudo foi nulo
para os pacientes que obtiveram RVS.
Ap
esar dos resultados obtidos estarem de acordo com outros
trabalhos publicados, nenhuma diferença significante foi observada entre os
grupos RVS, NR e RFT para o número de substituições de nucleotídeos, número
83
de substituições de aminoácidos, Ka e média da distancia genética para as regiões
NS5A completa,
PKR
-
binding
,
ISDR
e
V3
.
Com relação ao Ks, o maior valor foi obtido para o grupo dos
pacientes RFT, seguido dos pacientes com RVS e o menor valor para os pacientes
NR. A análise estatística demonstrou diferença significante para o Ks das regiões
NS5A, PKR
-binding e ISDR entre grupos RFT e RVS. Para região
V3
a diferença
significante foi observada entre os grupos RFT e NR.
Porém,
estes resultados não
concordam com os estudos citados anteriormente.
Nós também
analisamos a relação entre Ks e Ka para cada grupo
de resposta, na tentativa de observar qual taxa de substituições era mais alta para
RVS, NR e RFT. Como resultado, nós observamos que o valor de Ks foram
maiores para os grupos RVS e RFT, enquanto o valor de Ka foi maior para o
grupo NR, para as regiões
NS5A,
PKR
-
binding
e
ISDR
. Estes dados podem ser
comparados, em parte, com os resultados obtidos no trabalho de Nousbaum e
colaboradores, onde foi observado que a razão Ks/Ka foi maior para os pacientes
resp
ondedores (Nousbaum et al., 2000). Entretanto, a relação entre Ks e Ka dos
grupos avaliados em nosso estudo não apresentou diferença significante.
Uma relação pode ser estabelecida em nosso estudo para os
dados obtidos para Ka e média da
distância
genética. O maior valor de Ka
apresentado por pacientes NR pode significar uma maior taxa de alterações de
aminoácido nos sítios mutados. Isto implicaria em uma maior variabilidade
genética, observada nos valores obtidos na média da distância genética em NR, e
con
seqüente uma maior diversidade de
quasispecies
. Como citado anteriormente,
84
esta diversidade pode gerar flexibilidade do HCV para uma rápida adaptação ao
ambiente
, produzido pelo efeito da terapia com IFN, favorecendo a não resposta
ao tratamento.
Pouco é conhecido sobre mutações em outras regiões da NS5A,
já que a maioria dos trabalhos que visam encontrar uma possível relação entre
mutações na NS5A com a resposta ao tratamento, foi focada nas regiões
PKR
-
binding
,
ISDR
e
V3
. Outros trabalhos avaliaram mutações em códons específicos
na NS5A. Em contraste, publicações que analisaram mutações nas regiões
CRS
e
NLS
são quase inexistentes. Neste estudo, nós também avaliamos o perfil de
mutações nestas regiões e tentamos correlacionar a presença de mutações nas
dif
erentes classes de resposta com as supostas funções das
CRS
e
NLS
na proteína
NS5A. Entretanto, os dados obtidos não apresentaram diferença significante na
análise estatística.
Considerando o número de mutações de nucleotídeos e
aminoácidos, a
NLS
concordou com as demais regiões, apresentando um maior
valor para os pacientes com RVS. De forma contrária, o valor observado para a
região
CRS
foi maior para o grupo de pacientes NR. Estes resultados podem ser
condizentes com a suposição que a deleção da região C
RS
pode
resultar na
localização nuclear da forma p58 da
NS5A
, mediada pelo processamento
proteolítico da proteína NS5A e ativação da
NLS
(Reyes, 2002).
Uma vez que estas duas regiões podem ter funções antagônicas,
parece viável que apresentem um perfil de mutações diferenciado quando
comparado à resposta. O maior número de mutações na
CRS
foi observado em
85
pacientes NR, de forma que a NS5A p58 pode estar sendo transportada para
núcleo e atuar como ativador transcricional, interferindo em vias celulares que
atuam nos efeitos antivirais, favorecendo a persistência da infecção. Entretanto, a
CRS
parece ter um uma atividade de retenção citoplasmática importante para
processo de replicação, que pode ser influenciada por substituições nos
aminoácidos desta região (
Macdonald & Harris, 2004;
Penin et.al.,
2004).
Apesar dos supostos efeitos antagônicos entre as regiões
CRS
e
NLS
, alguns estudos sugerem que as duas formas da proteína NS5A têm diferentes
papeis no ciclo de vida do HCV (Macdonald & Harris, 2004). Desta fo
rma, ambas
as regiões devem ser funcionais para a persistência da infecção pelo HCV. Esta
observação pode ser explicada pela compartimentarização celular das
quasispecies
, demonstrada por Pellerin e colaboradores em seus estudos. Este
mecanismo de compartimentarização é sustentado pela observação que cada
célula apresenta proteínas com propriedades biológicas únicas devido à
composição específica de
quasispecies
em cada célula infectada (Pellerin et al.,
2004
).
Quando avaliamos todas as
quasispecies
da NS5A completa,
nenhum sítio específico de substituição foi relacionado a um tipo particular de
resposta ao tratamento, e uma maior quantidade de mutações foi observada na
região
downstream à
ISDR
, principalmente na região
V3
. Além disso, a análise da
árvore fi
logenética
não apresentou evidência de agrupamento das
quasispecies
de
acordo com a resposta ao tratamento. As
quasispecies
referentes a cada paciente
apresentara
m-se como um grupo monofilético e se agruparam corretamente com o
86
genótipo correspondente, 1a ou 1b. Desta forma, a possibilidade de contaminação
entre as amostras foi excluída.
Estes resultados concordam com vários estudos que analisaram
substituições na NS5A e resposta ao tratamento (Nousbaum et al., 2000; Sarrazin
et al., 2002; Pellerin et al., 2004; Hofmann, Zeuzem & Sarrazin, 2005; Puig-
Basagoiti et al., 2005; Kmieciak et al., 2006). O perfil de mutações encontrado ao
longo da seqüência de aminoácidos da NS5A foi condizente com as características
desta proteína, sendo relativamente conservada, tolerando a mudança de
aminoácidos em algumas posições
(Pawlotsky
, 2003).
Recentemente, Kohashi e colaboradores avaliaram o potencial
das mutações na
ISDR
em modular a replicação viral em HCV. Neste estudo, foi
observado que múltiplas mutações na
ISDR
aumentaram a capacidade de
replicação do HCV in vitro. Em contraste, a deleção da região
ISDR
aboliu
completamente a capacidade de replicação viral
(Kohashi et al., 2006)
.
Estas observações refletem a inviabilidade dos três clones
obtidos no nosso estudo, que apresentaram uma deleção substancial da NS5A,
incluindo a região
ISDR
. Outros fatores que justificam esta inviabilidade são
representados pelas diversas funções que têm sido atribuídas à NS5A, como a
interação com moléculas envolvidas na sinalização celular, ativação da
maquinar
ia da transcrição, bloqueio da apoptose celular e atenuação da resposta
ao IFN
- .
Uma explicação plausível para o aparecimento destas seqüências
truncadas pode ser baseada no fato da análise das
quasispecies
ser realizada por
87
meio da obtenção do genoma viral das amostras dos pacientes infectados. Isto
implica que as seqüências analisadas são resultantes do conjunto de genomas
virais que estão
emergindo
do processo de replicação viral nas células, e a
capacidade de infectar novas células não é garantida.
Est
a hipótese também pode ser aplicada aos stop codons
encontradas na região
CRS
de duas seqüências deste estudo. Outros trabalhos
reportaram o aparecimento de stop codons nas seqüências analisadas
(Nousbaum
et al., 2000; Fan et al., 2005)
.
Considerando que este projeto visou avaliar as mutações nas
quasispecies
da NS5A e uma possível relação com a resposta ao tratamento, um
número considerável de clones foi selecionado e seqüenciado, gerando um banco
com 165 seqüências da NS5A completa. Entretanto, para a análise estatística, os
grupos foram avaliados considerando os pacientes constituintes de cada grupo, do
qual foram atribuídos valores que representassem todas as
quasispecies
para cada
variável analisada. Consequentemente, cada grupo apresentou um pequeno
número de paci
entes, o que influenciou na obtenção de dados significantes.
Por outro lado, este estudo produziu uma fonte de informações
relevantes, já que poucos estudos analisam a variabilidade de
quasispecies
na
região NS5A completa, e em regiões internas da NS5A, além das
convencionalmente estudadas
ISDR
,
PKR
-
binding
e
V3
. Estes resultados poderão
ser utilizados em futuras análises para avaliar não apenas o número de mutações e
sítios específicos de mutações relacionados à resposta a terapia, mas também
avaliar qualitativamente a influência de cada mutação na estrutura e função da
88
proteína. Nós analisamos as substituições a nível genômico e na proteína, e se as
substituições alteraram ou não os aminoácidos, mas não avaliamos se estas
mutações conservaram ou não as pro
priedades químicas dos aminoácidos.
Embora sejam feitas muitas proposições, o papel da NS5A na
patogênese viral é
desconhecido.
Estudos focados na determinação da estrutura
desta proteína e nas interações realizadas pela NS5A com outras proteínas virais e
com estruturas celulares são necessários. Uma vez que função da NS5A e das
regiões desta proteína for evidente, a influência das mutações será mais bem
compreendida e de fundamental importância na análise da variabilidade viral e
relação com a resposta ao tratamento. Além disso, este conhecimento possibilitará
a formulação de estratégias na introdução de novas terapias para o tratamento da
hepatite C e, e conseqüente combate a este agente etiológico.
É importante salientar neste projeto, que priorizamos elu
cidar
um fator viral que pode contribuir para a resposta virológica sustentada.
Entretanto, a resposta ao tratamento baseado em Interferon tem uma influência
multifatorial, que compreende outras características virais e várias características
do hospedeiro
, que devem ser consideradas em
estudos futuros
.
89
Conclusões
90
5.
CONCLUSÕES
O número de substituições na seqüência de nucleotídeos e aminoácidos na
NS5A completa e
nas
regiões específicas como a
CR
S
,
PKR
-
binding
,
ISDR
,
NLS
e
V3
não são suficientes para predizer sensibilidade ou resistência ao
tratamento baseado em Interferon e ribavirina;
Nenhum sítio específico de substituição foi relacionado a um tipo particular
de resposta ao tratamento;
Uma maior número de mutações foi observado na região
downstream
à
ISDR, principalmente na região V3, sugerindo que este seja o local de
acúmulo de mutações na NS5A.
Pacientes dos diferentes grupos de resposta ao tratamento não apresentaram
divergência no grau de variabilidade genética, considerando a composição
das
quasiespecies
avaliadas para estes pacientes;
Quasiespecies
não apresentaram um padrão de similaridade para os
diferentes grupos de resposta ao tratamento;
Pacientes RFT apresentaram maior taxa de substituições sinônimas por
sítios sinônimos na NS5A completa,
PKR
-
binding
e
ISDR
em relação a
91
pacientes que apresentaram RVS, e na região V3 em relação aos pacientes
NR;
Pacientes RFT devem ser analisados separadamente, não sendo incluídos
nos grupos de p
acientes com RVS ou NR.
92
Referências Bibliográficas
93
6.
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102
Anexos
103
104
TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO
I
-
DADOS DE IDENTIFICAÇÃO DO
PACIENTE
Nome: ________________________________________________________
Prontuário:
______________
R.G:__________________________
Data de nascimento: ____/____/_____ Sexo: |__|M |__|F
Endereço: _____________________________________________________
Bairro: ___________________________________ Cidade:_____________
CEP: _________
-
____ Telefone de contato: ( ___) ___________________
II
DADOS SOBRE A PESQUISA CIENTÍFICA
Título : Estudo Epidemiológico das Principais Vias de Transmissão do
Vírus da Hepatite C, em uma População Fechada, e Descrição da Evolução
da Carga Viral c
om o Tratamento, Segundo a Genotipagem ao Diagnóstico
Pesquisadores Responsáveis
:
Dra. Roberta Maria Fachini
Faculdade Regional de Medicina de São José do Rio Preto
-
SP
Dra. Dirce Maria Trevisan Zanetta
Faculdade Regional de Medicina de São José do Rio
Preto
-
SP
Aprovação do estudo pela Comissão de Ética em Pesquisa em 12 de abril de 2004.
III
-
Explicações ao Paciente:
Durante a leitura deste termo de consentimento, o sr(a) poderá interromper o
investigador (a pessoa que está lendo) para esclarece
r eventuais dúvidas.
A Faculdade Regional de Medicina de São José do Rio Preto está
desenvolvendo este projeto, cujos objetivos principais são:
105
1.
Identificar vias de transmissão do vírus da hepatite C e descrever a
distribuição dos sub-tipos ou sub-
classe
s deste vírus na nossa
população de pacientes (genótipos HCV).
2.
Para os pacientes com diagnóstico de Hepatite C, descrever a evolução
da carga viral (quantidade de vírus no sangue do paciente) após início da
medicação, com seguimento por até 24 semanas após o término do
tratamento, relacionando esta evolução com o sub-tipo do vírus da
hepatite C (genótipo) identificado ao diagnóstico.
Este projeto será conduzido sob a responsabilidade da Dra. Roberta Maria
Fachini e da Dra. Dirce Maria Trevisan Zanetta.
Sua participação no estudo:
Como
paciente
, sua participação constará de uma entrevista abordando
questões sobre as prováveis vias de transmissão do vírus da hepatite C, no
levantamento de alguns dados de seu prontuário referentes a exames
laboratoriais e a
medicações utilizadas no seu tratamento e, caso o(a) Sr(a)
ainda não tenha iniciado o tratamento, na coleta de amostra de sangue para a
determinação do seu sub-tipo (genótipo) do vírus da hepatite C e sua carga
viral. Além desta primeira amostra, coletada antes do início do tratamento,
novas amostras de sangue para a determinação da carga viral serão coletadas
após 12, 24 e 48 semanas. Dentro do objetivo do estudo, o intervalo de
seguimento será de até 24 semanas após o término do seu tratamento, com
uma
ou mais coletas podendo ser solicitadas a você neste período, mas a
autorização a essa(s) coleta(s) atual não o obriga a aceitar a(s) coleta(s)
posterior(es).
A coleta será feita com agulhas descartáveis e por profissional capacitado, de
modo a minimizar
os riscos inerentes a este procedimento, tais como: dor
pela punção, hematoma e flebite (inflamação no local onde foi feita a picada
para a coleta de sangue). A soroteca (material coletado dos pacientes e que
será estocado) será utilizada apenas para as fi
nalidades acima descritas. Para
qualquer outro uso será apresentado novo Termo de Consentimento Livre e
Esclarecido.
O estudo não implica em riscos do ponto de vista clínico, e sua participação é
voluntária, podendo seu consentimento ser retirado a qualque
r momento, sem que
isto traga prejuízo ao seu atendimento ou à continuação de seu tratamento.
Resultados e sigilo dos dados
:
O estudo garante a confidencialidade dos dados obtidos. Em nenhum momento
serão tornados públicos dados relacionados à sua identi
dade. Estes dados serão
106
sempre abordados em grupo para a descrição dos resultados da pesquisa, a nível
de publicações e apresentações científicas.
I
V
Consentimento Pós Esclarecido
Declaro que, após a leitura do texto acima e após ter sido convenientem
ente
esclarecido, consinto em participar, na qualidade de paciente, deste projeto de
pesquisa.
Local e data: _________________________, _____/_____/_______.
Assinatura do paciente: __________________________________________
Pesquisador que obteve o co
nsentimento:
(nome) _________________________________________________________
(assinatura) _____________________________________________________
Qualquer dúvida favor entrar em contato com Dra. Roberta Maria Fachini, no
telefone (017) 210
-
5076, ou com al
gum membro da Comissão de Ética em
Pesquisa (CEP), no telefone (017) 227
-
5733.
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