El VIH también tiene variantes, algunas de las cuales son particularmente peligrosas

Esta ha sido nuestra noticia desde hace dos años. Alpha, Delta, Omicron… Ya conocemos el concepto de «alternativa» en los virus, en este caso para el SARS-CoV-2.

Una nueva ‘variante alarmante’ viral, tal como la define la Organización Mundial de la Salud (OMS), se caracteriza por mutaciones en su genoma, pero esto no es suficiente: también debe causar un tipo distinto de infección (más contagiosa, más virulenta, etc. . que) o su aparición debe tener un efecto sobre la epidemia (por ejemplo, conducir a un aumento en el número de casos).

¿Qué pasa con las enfermedades infecciosas que no sean Covid? ¿Otros virus tienen sus «variantes»? ¿Cómo se seleccionan estas variables? ¿Cuáles son las consecuencias para la salud humana? Nos interesan estas preguntas para otra gran epidemia viral: el SIDA, causado por el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH).

Si bien la fecha oficial de inicio de la epidemia es el 5 de junio de 1981, la versión del VIH que la causó ha estado coevolucionando con nuestra especie durante aproximadamente un siglo: se estima que El virus saltó de los chimpancés a los humanos en la década de 1920, posiblemente en Camerún.. El hecho de que la aparición del VIH sea antigua (en comparación con la aparición del SARS-CoV-2 u otros virus emergentes) podría indicar que el virus que circula actualmente es genéticamente relativamente homogéneo y está bien adaptado a la especie humana…

De hecho, este no es el caso.

No uno, sino los virus del SIDA.

A diferencia de nosotros, que tenemos información genética sobre una molécula de ADN, el VIH es un virus llamado ARN: su información genética está codificada en forma de una sola hebra de ARN (la molécula «prima» del ADN) de unos 9700 nucleótidos (letras) largo. El genoma es pequeño, pero codifica todos los genes necesarios para la reproducción del virus en células humanas.

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Debido a que somos diferentes en la molécula genética, el paso clave en esta clonación es la «transcripción inversa» de su ARN en ADN: esto le permitirá incorporar su material genético, ahora en forma de ADN, al material de su huésped. , para que este último produzca sus proteínas… y copie nuevas de su genoma (que formará muchas partículas virales nuevas). Sin embargo, este paso lo realiza una enzima que comete muchos errores. Como resultado, el VIH tiene una alta tasa de mutación y, por lo tanto, la presencia de muchos grupos y subgrupos.

La forma de VIH que ha causado la epidemia es el grupo M del VIH-1. El propio grupo M se puede dividir en varios «subtipos» que son similares a las «familias» del VIH, es decir, formas genéticamente distintas. Estas subespecies se desarrollaron al comienzo de la epidemia, en las décadas de 1920 y 1950, y pueden distinguirse en diferentes capacidades, en términos de virulencia en particular (patogenicidad, daño/morbilidad del huésped y mortalidad del huésped)).

Por ejemplo, se ha observado en Uganda, donde los dos subtipos principales de VIH son A y D, que las personas con el subtipo D reportarán SIDA y morirán más rápidamente: el subtipo D parece ser más virulento.

Un tipo particularmente malicioso

Durante varios años, hemos estado interesados ​​en identificar y caracterizar el vínculo entre la gran variación genética del VIH y sus subespecies. En particular, Christoph Fraser de la Universidad de Oxford y su equipo han colaborado ampliamente con médicos y virólogos para recopilar miles de genomas del VIH asociados con datos clínicos de pacientes infectados en toda Europa desde 1985 hasta la actualidad.

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Hasta hace poco, pensábamos que la gravedad de la infección se debía principalmente al huésped humano… Sin embargo, desde 2014, varios estudios han demostrado que 20-30% de la variación en la virulencia en realidad estaba relacionada con el genotipo del virus en sí. También revelaron que un rasgo asociado con la virulencia era hereditario de una infección a otra: la ‘carga viral’, es decir, la cantidad de partículas virales presentes en la sangre cuando los individuos se encontraban en la etapa asintomática de la enfermedad.

En nuestra nueva búsqueda, describimos una forma altamente virulenta de VIH que circula en los Países Bajos que denominamos ‘VB’, por la variante ‘Subtipo maligno B’. Descubrimos esta variante más tarde, al analizar estos miles de genomas de VIH asociados con datos de carga viral en estos pacientes europeos.

Su mayor ferocidad se puede ver en varios niveles. De hecho, los individuos infectados con la variante VB tienen una concentración sanguínea del virus de tres a cinco veces mayor que aquellos con otros genotipos.

Otro indicador es la tasa de degradación de una clase de células inmunes: los linfocitos T que llevan en su superficie una molécula específica llamada CD4, un mediador esencial para establecer nuestra respuesta a la infección. La cantidad de estas células disminuye gradualmente en las personas con VIH, porque estas células infectan y matan el virus.

Chez les personnes infectées par le variant VB, la quantité de linfocitos CD4 decline deux fois plus rapidement que chez les personnes infectées par la form “classique” du sous-type B. La quantité normale de CD4 cells est de 500 a 1 500 par mm sangre. Se informa que la etapa de SIDA de la infección por VIH, es decir, la etapa en la que se eleva el riesgo de desarrollar infecciones oportunistas, es de 200 células por mm de sangre.

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Así, el rápido declive conduce a una progresión más rápida hacia la etapa de SIDA en ausencia de tratamiento: teóricamente apenas más de 2 años después del diagnóstico para un paciente portador de la variante VB, frente a 6 años para un paciente portador de la forma clásica del subtipo B.

Desarrollo atípico de «VB»

Para comprender mejor sus características, decidimos rastrear la historia de la variante VB analizando el genoma y la diversidad que presenta. Para ello, estudiamos las mutaciones que porta y que sabemos se acumulan sistémicamente. Esto nos permite fechar eventos en un ‘árbol genealógico’ que representa las diferentes versiones del virus, como las que reúnen los diferentes tipos principales de VIH enumerados anteriormente.

El ancestro común de estas variantes de VB parece remontarse a finales de la década de 1990. La variante VB se caracteriza por sus propias 509 mutaciones, distribuidas homogéneamente en el genoma. Si la tasa de acumulación de mutaciones aquí corresponde a la tasa promedio, teóricamente estas mutaciones habrían tardado años en acumularse. Curiosamente, no encontramos formas intermedias entre la variante VB y las formas clásicas del subtipo B.

La historia reciente de la variante VB es especial como lo demuestra su mayor diversidad (filogenia VB en comparación con el subtipo B del VIH). Los colores dan el nivel de carga viral, ya que VB está particularmente cargado.

Wymant et al., Ciencia 2022

Una característica recuerda lo que se observó para la variante Omicron de SARS-CoV-2 (aunque en una escala de tiempo más corta en relación con este último). Una posible hipótesis es que estas mutaciones se acumulen en un solo huésped con ciertas características, por ejemplo, inmunocomprometido. O evolucionaron en varios individuos para formar una cadena de transmisión que abarca varios años, pero que nunca fue descubierta.

¿Cómo se puede seleccionar una variante tan perniciosa en su etapa inicial de expansión? Todavía no tenemos una respuesta clara…

Según uno La teoría de la evolución, un nivel intermedio de virulencia es óptimo para el VIH. De hecho, un virus que provoca una carga viral alta se transmite mejor por unidad de tiempo, pero por menos tiempo, porque las personas infectadas desarrollan sida y mueren más rápidamente. El nivel medio de virulencia del VIH en Europa es aproximadamente el nivel predicho por esta teoría. Pero la ferocidad de VB es más fuerte que este nivel óptimo. Sin embargo, no entendemos qué factores pueden haber fomentado el surgimiento de la variante VB en la década de 1990.

¿Cuáles son las consecuencias en términos de salud pública?

Afortunadamente, como demostramos en nuestro estudio, las personas con la variante VB finalmente no mueren más rápido que otros pacientes. La universalización del TAR tan pronto como se detecta la infección juega un papel importante en esto. Estos tratamientos efectivos ahora permiten controlar la replicación viral dentro del huésped y prevenir la aparición del SIDA.

Por otro lado, la variante VB, después de su fase de expansión entre 1995 y 2003, parece haber estado disminuyendo desde 2013. Por lo tanto, es probable que no se propague por todo el mundo y reemplace las cepas existentes como lo han hecho algunas variantes del SARS-CoV-2.

El descubrimiento de esta variante tiene, en nuestra opinión, dos efectos principales. Primero, muestra una vez más que la evolución de los virus puede tener graves consecuencias: puede afectar la virulencia de estos organismos patógenos, haciéndolos aún más peligrosos; Por lo tanto, puede tener un impacto en la salud pública.

Para el SARS-CoV-2, la posible adaptación del virus no estuvo en el centro de las preocupaciones de los epidemiólogos hasta finales de 2020. La aparición de alfa, delta, etc. Condujo a una conciencia masiva de la capacidad del virus para adaptarse a su huésped, lo que a menudo resultó en rebotes epidémicos.

Para el VIH, el mecanismo y los riesgos son similares. De ahí la importancia de promover programas de investigación centrados en la virulencia desde el punto de vista de la teoría evolutiva, aunque el impacto en la salud humana se minimice en el caso específico de la variante VB gracias a la disponibilidad inmediata de tratamientos efectivos.

Significado 2: El desarrollo potencial de nuevas variantes virulentas del VIH es un argumento adicional a favor de las políticas de salud pública para la detección y el tratamiento rápidos de las personas infectadas. Esto destaca el valor de la detección y el seguimiento genético de las cepas de virus en circulación, para poder detectar cualquier aparición de nuevas variantes en el futuro.

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