Variabilidad natural en los sitios de procesamiento viral y en posiciones asociadas a resistencias a antirretrovirales de la proteasa, retrotranscriptasa e integrasa en las variantes del VIH-1

Resumen

El virus de la inmunodeficiencia humana tipo 1 presenta alta variabilidad genética, debida a su alta tasa de replicación, de mutación y de recombinación, describiéndose numerosas variantes. Basándose en la homología genética de sus secuencias, el VIH 1 se clasifica en cuatro grupos, M, O, N y P. A su vez, el grupo M se subdivide en 9 subtipos A, B, C, D, F, G, H, J, K, en al menos 88 recombinantes circulantes y múltiples recombinantes únicos. Los recombinantes se están expandiendo en la pandemia, principalmente en lugares donde circulan simultáneamente numerosas variantes diferentes. El subtipo B es la variante predominante en Europa y Estados Unidos, pero los subtipos del VIH 1 distintos al subtipo B y recombinantes variantes no B causan cerca del 90 por ciento de los 37 millones de infecciones por VIH. La extraordinaria variabilidad genética del VIH tiene implicaciones clínicas y epidemiológicas importantes. La rápida aparición y selección de mutaciones de resistencia a fármacos antirretrovirales implica un desafío para la terapia antirretroviral. Además, las distintas variantes del VIH presentan en su genoma de manera natural, en ausencia de ARV, sustituciones de aminoácidos fijadas durante la evolución, incluyendo en residuos de proteínas virales donde aparecen los MRD, como la proteasa, retrotranscriptasa e integrasa. Estos polimorfismos naturales pueden acelerar la emergencia de MRD, inducir vías alternativas de resistencia, reducir la barrera genética de algunos fármacos, afectar a la afinidad de unión fármaco sustrato y disminuir la susceptibilidad a ARV, entre otros. Además, se sabe que polimorfismos en los sitios de procesamiento proteico o CS influyen, tanto el procesamiento proteico del VIH 1 por la PR viral requerido para la maduración e infectividad viral, como en la respuesta a ARV inhibidores de la PR, IP. Sin embargo, existen pocas publicaciones sobre variabilidad natural en CS y MRD asociada a las variantes del VIH 1, sobre todo en recombinantes. Por ello, el objetivo principal de esta Tesis fue evaluar el grado de conservación, identificar los polimorfismos naturales presentes en más del 90 por ciento de secuencias virales de cada variante analizada en ausencia de tratamiento antirretroviral, TAR y los aa totalmente conservados en regiones virales con importancia biológica y terapéutica. Estas incluían 11 CS en los precursores virales Gag y GagPol y los residuos de proteínas virales Gag, dentro y fuera de los CS, PR, RT e IN donde aparecen las MRD a las principales familias de ARV, IP, ITIAN, ITINAN e INI. Para ello se emplearon varios miles de secuencias virales recuperadas del GenBank de pacientes naive a ARV de numerosas variantes del VIH 1, incluyendo grupos, subtipos y el mayor número de CRF analizados hasta la fecha. Encontramos que la presencia de MRD primarias a IP, ITIAN, ITINAN e INI fue rara en pacientes naive, estando presentes sólo en un bajo porcentaje de secuencias de algunas variantes, excepto la MRD ITINAN Y181C que aparecía en todas las variantes del grupo O analizadas. Sin embargo, demostramos que un gran número de aa considerados previamente como MRD secundarias, accesorias o raras a las distintas familias de ARV son, en realidad, polimorfismos naturales de grupos, subtipos o CRF del VIH 1 concretos, presentes incluso en ausencia de tratamiento. El número de polimorfismos naturales asociados a MRD difirió entre variantes y esas combinaciones de MRD podrían considerarse marcadores genéticos de las variantes que los presentan. La presencia natural, en ausencia de terapia de polimorfismos naturales específicos de variante previamente asociados a resistencia a las principales familias de fármacos ARV, refuerza la importancia de tener en cuenta la variante viral en el seguimiento clínico del paciente VIH en TAR. Este trabajo también tiene potencial aplicabilidad en el desarrollo de nuevos fármacos ARV y en la identificación de epitopos conservados para el desarrollo de vacunas.