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Virus Hepatitis B y C: Virología aplicada Conceptos de genotipos, cuasiespecies, mutantes Epidemiología molecular en Argentina Jorge Quarleri Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida UBA-CONICET ¿Qué los une? • • • • • Virus envueltos Vías de transmisión Tropismo celular Evolución a cronicidad Polimerasas con errores MUTANTES variabilidad • Evasión a la respuesta inmune • Proteínas virales con capacidad transactivadora carcinoma hepático ¿Qué los distingue? • • • • • • • • Tipo de genoma: RNA (HCV); DNA (HBV) Cinética inicial de replicación: más lenta en HBV Uso de transcripción reversa (sólo HBV) Capacidad de integración al genoma celular (sólo HBV) Tasa de evolución a la cronicidad (85% para HCV y <2% para HBV) Reservorio intracelular (sólo HBV, forma DNAccc) Cura con nuevas terapias (sólo HCV) Vacuna (sólo HBV) Estructura de los viriones Delaney WE 4th.; Antiviral Res. 2013 Organización genómica Delaney WE 4th.; Antiviral Res. 2013 Ciclos de replicación Re-infección POLIMERASA VIRAL DNAccc Delaney WE 4th.; Antiviral Res. 2013 Las polimerasas virales se equivocan, y no corrigen 1. RNA polimerasa -RNA dependientes: sintetizan RNA desde un molde RNA (virus RNA tal como HCV) 2. DNA polimerasa RNA-dependiente que sintetizan DNA desde un templado RNA, comúnmente conocida como transcriptasa inversa (HIV, y otros retrovirus; HBV) A C T G Quarleri Algunas cifras… • 3.2-7.9 x -5 10 sustituciones nucleotídicas/ciclo • 100 veces > otros DNA virus • 1.6-6.2 x -5 10 sustituciones nucleotídicas/ciclo • ~ RNA virus 10-11 ~10 mutaciones / día Facilitadores ¿Depende la variabilidad de HBV y HCV sólo de la pobre fidelidad de las polimerasas virales? Factores virales 1. Polimerasa que comete errores y no los corrige (alta tasa de fijación de mutaciones) 2. Intensa capacidad replicativa (1012 partículas virales/día) 3. En HBV re-infección durante la replicación 4. Recombinación Limitadores Factores del hospedador 1. En HBV la enzima celular APOBEC contribuye con la hipermutacionalidad 2. Células blanco con vida media larga Factores virales 1. En HBV, genoma de pequeño tamaño y marcos abiertos de lectura solapados 2. Mutantes defectivas Quarleri CUASIESPECIES VIRALES Población que evoluciona genéticamente como una distribución compleja de variantes que están cercanamente relacionadas pero no son idénticas Inicial Resistente Escape Bajo fitness Fitness recuperado Lok A et al, NEJM (2012):366 (3) 216. MUTANTES Mutaciones puntuales Deleciones Inserciones Gen polimerasa S resistencia a drogas evasión Ac Gen promotor Core altera expresión HBe preCore X capacidad trans-activadora Mutaciones puntuales Deleciones Inserciones Gen NS5B NS3/4A resistencia a drogas NS5A epitopes evasión Supervivencia del más apto (fitness ) Drogas antivirales Presión de selección inmune MULTIPLICACION VIRAL Mutagénesis es replicación dependiente Mutaciones Diversidad genética (cuasiespecies) “Una droga antiviral es una droga que selecciona resistencia” D.Richman (2000) Hepatology 32, 866 Estamentos jerárquicos para la nomenclatura de la heterogeneidad viral Cuasiespecies Genotipos, subtipos 8%: GENOTIPO 4-8%: SUB-GENOTIPO >25%: GENOTIPO 20-25%: SUB-GENOTIPO Ray SC, Thomas DL. In: Mandell GL, Bennett JE, Dolin R, editors. Mandell, Douglas, and Bennett’s principles and practice of infectious diseases, 2010 Genotipos de HBV Quarleri Shi W, et al. (2013) Hepatitis B virus subgenotyping: history, effects of recombination, misclassifications, and corrections. Infect Genet Evol. Distribución de genotipos de HBV en Argentina Franca et al., 2004, JCM 42 (11), 5015. Pezzano et al., 2011, Clin Microbiol Infect. 2011;17(2):223-31 Quarleri Genotipos de HCV Quarleri Hajarizadeh, B. et al. (2013) Epidemiology and natural history of HCV infection Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. Genotipos: IMPLICANCIAS BIOLÓGICAS Distribución geográfica: si bien algunos están ampliamente distribuidos, otros se encuentran más restringidos a áreas geográficas definidas Pronóstico: mayor chance de evolución a cronicidad y/o cuadros de mayor severidad hepática Tasa de respuesta al tratamiento: Se ajustan tiempos de tratamiento Tasa de replicación viral Quarleri Muchas gracias Contacto:. [email protected]