Quem está escondendo a vacina contra a AIDS?
No terceiro e último texto da série sobre os mitos do HIV publicado no Papo de Homem, falo sobre a dificuldade em se desenvolver e manter uma terapia contra o HIV, uma vez que ele quase só usa fatores celulares para se replicar, e ainda é capaz de mutar e escapar dos antivirais.
Estamos muito mal acostumados com a medicina moderna. Até poucas décadas atrás, antes do desenvolvimento de antibióticos, garganta inflamada era causa de morte comum. Hoje, para muitas infecções, até mesmo para o HIV, existem medicamentos que se não resolvem, ajudam. Mas não foi o que aconteceu nos primeiros anos da AIDS.
Para os primeiros pacientes, e entenda-se aqui milhares de pessoas, o diagnóstico de AIDS era sentença certa de morte. Médicos, parentes e amigos eram obrigados a ver de mãos atadas pacientes com menos de 30 anos morrendo de infecções banais, como uma forma de pneumonia que até então matava apenas crianças e idosos. E, quando se descobriu que a doença era causada por um vírus, a perspectiva não melhorou muito.
O remédio ideal para combater uma bactéria, um fungo, um vírus, um câncer ou qualquer outro organismo indesejável que possa estar crescendo em nosso corpo, é aquele que ataca apenas o outro. Antibióticos costumam ser medicamentos sem grandes efeitos colaterais justamente por que atacam estruturas que apenas as bactérias têm. Fungos são um pouco mais complicados, pois são organismos mais parecidos conosco, ao ponto de muitos antifúngicos serem de aplicação local, como pomadas, pois são tóxicos se ingeridos.
Os vírus e o câncer são o auge deste problema. Tumores são células do corpo crescendo descontroladamente, e vírus são parasitas que usam quase exclusivamente apenas estruturas de nossas células para se reproduzir. Isso deixa pouquíssimas alternativas para serem atacadas.
Acompanhe o texto todo por lá.
AIDS, arma biológica contra negros?
Saiu no Papo de Homem o segundo texto da série desconstruindo mitos do HIV. Desta vez, explico como sabemos que se trata de um vírus que ocorre naturalmente, e por que ele começou a se espalhar entre africanos e afro-descendentes. Confira na íntegra por lá.
Semana passada, falei do mito de que a AIDS seria doença de gay. Infelizmente, existe também outro mito: de que seria doença geneticamente desenvolvida para matar afrodescendentes.
No começo da década de oitenta, apesar de ainda atingir desproporcionalmente os homossexuais, fora de grandes centros como São Francisco e Paris já era possível encontrar heterossexuais com recém-descoberto HIV. Especialmente imigrantes africanos recém-chegados.
Arma racista de extermínio em massa que saiu de controle? Humm… não. O entendimento da origem do vírus estava contido neles, e quem revelou esta informação foi o DNA. O mesmo DNA que nos mostra que o HIV não é um organismo artificial.
A princípio, observando seres tão distintos quanto plantas, lagartas e bactérias, pode até parecer que são muito diferentes. Mas a vida tem muito em comum, em especial o material genético. Todos os seres vivos são compostos do mesmo tipo de moléculas orgânicas, como lipídios (gorduras), aminoácidos (proteínas) e carboidratos (açúcares), e a receita de como eles serão produzidos e organizados está toda contida no ácido nucléico, o DNA. Alguns vírus, que não são seres vivos nem possuem células, tem a liberdade de usar como material genético outro ácido nucléico, o RNA.
Campanha da organização francesa AIDES, de 2004. Legenda: "Sem preservativo, é como se você estivesse fazendo amor com a própria AIDS. Proteja-se."
Assim como o material genético (DNA ou RNA) está contido em todos organismos, ele também compartilha informações. Nós e os chimpanzés, nossos primos peludos, compartilhamos entre 90% e 98% de material genético idêntico (dependendo da porção dele que comparamos). E, mesmo a parte que não é idêntica, pode ser reconhecida como compartilhada, embora um pouco diferente.
Pouco depois que o HIV foi isolado de pacientes com AIDS, seu DNA começou a ser sequenciado. O vírus do HIV possui um genoma de RNA, e é um dos poucos que o traduz em DNA, caminho contrário do que normalmente fazemos. Daí seu nome, retrovírus. Este DNA que ele produz se integra no nosso genoma, de onde produz novas partículas que vão invadir outras células. Este DNA do HIV, que foi sequenciado e pode ser comparado, é o que nos permite saber quem ele é e de onde veio.
Continua aqui.
Mitos do HIV
Recentemente, li algo que me deixou bastante decepcionado. Ainda circulam textos dizendo que o HIV não existe, ou não causa a AIDS, ou que foi criado para exterminar os [insira aqui um grupo socialmente discriminado]. Como resposta, este é o primeiro de três textos que sairão no Papo de Homem explicando como e por que a epidemia do HIV se deu como se deu, e por que as malditas teorias conspiracionistas estão erradas.
Antes de mais nada, não se esqueça: a evolução é muito mais competente e tem bilhões de anos de experiência em criar doenças do que nós.
Uma das maiores falácias sobre o HIV é a idéia de que ele foi criado como uma forma de matar/exterminar algum grupo, principalmente devido ao fato de que os primeiros casos de HIV foram reconhecidos em gays – tanto que por algum tempo a AIDS era chamada de doença gay (ou GRID, Gay Related Disease) – e em seguida em usuários de drogas injetáveis, na Europa e nos EUA.
“A AIDS ainda está circulando”, campanha do Quebec, 2003-2004.
Para completar, os primeiros casos em heterossexuais foram encontrados em imigrantes africanos e haitianos nos mesmos países, outro grupo que não costuma ser bem recebido.
São justamente esses grupos de risco que ajudaram a entender de onde veio o HIV. E são eles que vão mostrar por que o HIV não foi criado artificialmente. Antes de tudo, vamos ver por que os gays criaram as condições ideais para o começo da epidemia. E isso tem tudo a ver com o Twitter e o Facebook.
Dois físicos espanhóis estavam investigando, em 2000, um comportamento intrigante de vírus de computador. Mesmo depois da criação de um antivírus que pode ser baixado e utilizado imediatamente, eles – os mesmos vírus – podiam continuar circulando por meses, até anos. Sem querer, Romualdo Pastor-Satorras e Alessandro Vespigniani criaram um modelo de espalhamento de doenças em redes que acabou explicando como o HIV pode ser transmitido em uma comunidade. Resumindo, eles repararam que uma doença nunca vai morrer, não importa quais sejam as medidas tomadas para reduzir a probabilidade de a sua transmissão entre os indivíduos.
Continue lendo o texto completo lá no Papo de Homem.
Nerdcast 283: epidemias
Esta semana tive o prazer de participar em mais um Nerdcast, junto de Alottoni, Bluehand, Jonny Ken, Tucano e Azaghal. Conversamos por quase duas horas sobre Febre Amarela, Cólera, Varíola, Gripe Espanhola, Peste Negra, Tuberculose, HIV, Baculovíruse o vírus Sabiá. Basta baixar ou ouvir na página do podcast aqui, diversão certa.
Para quem se interessou sobre o tema e quer saber mais, aqui vão alguns posts do blog:
Infecções em geral
- De onde vêm as doenças infecciosas?
- Um parasita quer matar seu hospedeiro?
- John Snow e a transmissão da cólera
A varíola e a vaccinia que circula em primatas no Brasil
- Varíola, uma das maiores pandemias da história
- Vaccinia em mamíferos silvestres: um caso de “humanose”
O influenza e a(s) gripe(s)
- H1N1, mais de 90 anos entre nós: a origem e história desse vírus
- O que foi a gripe espanhola em 1918
- A origem do Influenza A H1N1 ou gripe suína
- O que torna um vírus da gripe mais letal do que outros
Ebola
HIV
Qual o problema de se tomar um antiretroviral como preventivo?
Japão depois do terremoto, Haiti antes do terremoto
Este post é uma resposta à pergunta da Lucia Malla. Em um post onde descreve que o tratamento anti-HIV pode causar envelhecimento precoce, ela perguntou se mesmo assim não deveria ser usado como preventivo, uma vez que os antivirais podem impedir a infecção pelo HIV se ingeridos antes do contato sexual. Aqui vai minha resposta atrasada:
Os antivirais
O uso de antivirais contra HIV é um processo cheio de detalhes, com consequências enormes se ignorados. A idéia de distribuir remédios como preventivos aumenta ainda mais o problema, pois estamos lidando com a chance de contrair a doença, e não com a certeza de tratar alguém já infectado, daí as várias considerações que vou fazer. E que, obviamente, refletem a opinião de um biólogo preocupado com evolução viral, que nunca foi a campo muito menos tratou doentes, e pode deixar muita coisa importante de lado.
Antivirais costumam ter um alvo muito específico, devido à maneira como são desenvolvidos. Bactérias são o exemplo clássico de microorganismos tratados com sucesso, pois possuem alvos como enzimas e estruturas celulares que nós humanos não temos, de maneira que os antibióticos em geral podem atacá-las sem grandes efeitos colaterais. Já os vírus não são organismos celulares, e utilizam praticamente só componentes da célula hospedeira para se reproduzir, o que deixa poucos alvos específicos a serem atacados. As poucas enzimas que só eles possuem são o alvo da maioria das terapias, como os inibidores de transcriptase reversa e de protease usados contra o HIV. Existem efeitos colaterais, sempre, mas eles são bem pequenos se comparados com o efeito destas drogas no vírus.
Por outro lado, esta especificidade que possibilita os antivirais também permite a falha deles. Vírus como o HIV e o Influenza são capazes de mutar muito, o que somado à população enorme que podem atingir – o HIV faz mais de 10 bilhões de partículas por dia em uma pessoa não tratada – permitem que eles evoluam muito rápido. Assim, em pouco tempo, se forem expostos a uma mesma droga, estes vírus sofrem mutações nos alvos específicos que impedem o antiviral de agir, e se tornam resistentes. As mutações tendem a prejudicar a replicação viral, mas sob a pressão do tratamento são melhores do que nada. Por isso não se usa apenas uma droga contra o HIV, tomando apenas AZT um paciente sofrerá com o surgimento de resistência em menos de 1 mês, e em menos de 6 meses a droga não terá mais efeito.
A resistência
Assim, combinamos várias drogas como forma de conter o vírus. Com mais de um alvo sendo atacado, fica difícil para o vírus mutar todos ao mesmo tempo, e ele não consegue se replicar. Mas é uma questão de tempo até que isso aconteça, e o paciente precisa ser acompanhado e ter seu vírus amostrado e estudado periodicamente para o sucesso do tratamento. *
Este combate à resistência também tem um aspecto populacional. Quando surgem variantes resistentes em um paciente, a quantidade de partículas virais em seu organismo pode aumentar a níveis que permitem novamente a transmissão do HIV, sendo que desta vez ele será de uma linhagem resistente. Se este vírus resistente for transmitido para uma pessoa que nunca tomou antivirais, a tendência é o vírus perder as mutações que o tornaram resistente, quando são prejudiciais, e esta pessoa recém infectada terá apenas vírus suscetíveis. Em poucos casos um vírus resistente pode manter as mutações mesmo sem antivirais, o que complica bastante o tratamento.
Agora, o que acontece se as pessoas que serão expostas ao novo vírus já estiverem em tratamento? Será que isso não aumenta as chances de que um vírus resistente seja transmitido e persista? A grande maioria das transmissões não acontece neste contexto, o vírus que se espalha mais é o mais eficiente, que normalmente não tem mutações de resistência. Porém, vírus são bem conhecidos por contornarem barreiras evolutivas, como o influenza mostra. O influenza H1N1 de 2009, que causou a gripe suína, era perfeitamente resistente à amandatina, um antiviral muito usado contra gripe. E várias outras linhagens de influenza resistentes já se propagaram, graças à popularidade destes remédios em países de primeiro mundo. Não vejo por que o HIV não poderia fazer o mesmo.
Quando usar os antivirais então?
Para evitar o aspecto da resistência, o ideal seria focar este tipo de tratamento em grupos que realmente estivessem sob maior risco de contágio, evitando a população como um todo. Dar este tratamento para quem está em risco também seria uma forma de manter os efeitos colaterais do estresse causado pelo medicamento (aceleração do envelhecimento celular) em quem seria beneficiado mesmo assim.
Em regiões africanas onde o HIV ataca até 20% da população, a expectativa de vida caiu para menos de 50 anos. Neste tipo de situação, tomar um medicamento profilático que reduz a expectativa de vida de 70 para 60 anos ainda vale mais do que viver menos de 40 com o vírus. Mas, nestes locais, talvez o dinheiro de antivirais fosse mais bem gasto de outras formas. O tratamento de outras infecções que podem aumentar as chances de contágio por HIV, como sífilis, pode ser feito com antibióticos baratos que têm como efeito colateral uma qualidade de vida melhor, e não pior.
Já em locais mais desenvolvidos, com um bom saneamento básico, talvez o tratamento profilático beneficiasse grupos específicos, como usuários de drogas injetáveis. Por mais que não exista mais grupo de risco atualmente – o HIV não pergunta a opção sexual de quem infecta – as chances de cada grupo social se expor ao HIV ainda são bastante diferentes. Usuários de drogas injetáveis estão muito mais propensos ao contrair HIV do que não usuários, imagino que centenas de milhares de vezes (não tenho os números aqui, mas tenho um link [pdf]sugerindo um risco maior de contrair o vírus se o parceiro for IDU), de maneira que o benefício do tratamento para eles seria milhares de vezes maior, e poderia compensar.
Outro ponto é o de atingir inidvíduos mais importantes na epidemia. Pessoas que têm mais parceiros sexuais estão sob muito mais chance de contrair HIV, e podem transmitir para muitos outros. A influência de tratar um indivíduo com mais de 500 parceiros sexuais em um ano (acreditem, existem pessoas com mais do que isso) é muito maior do que tratar alguém que teve 3 parceiros ao longo dos últimos anos.
Concluindo, não acho que o tratamento de todo mundo com antivirais seja interessante, mesmo sem os efeitos colaterais, dada a chance do surgimento de resistência. Algo que já vemos com o uso indiscriminado de antibióticos, em casa e na agricultura. Dados os efeitos colaterais, acho ainda mais complicado. Mas, dada a chance diferente em cada grupo de risco, ou mesmo em cada país, de se contrair HIV, acredito que existem situações onde pode ser uma boa abordagem. Não esquecendo que, seja no caso da AIDS, de outras doenças, ou mesmo em casos de desastres naturais, o que mata mesmo é ser pobre. O desenvolvimento de regiões mais pobres traria muito mais benefícios que qualquer tratamento milagroso.
* Para se ter uma noção do que envolve a terapia anti-HIV, recomendo muito este post do Efeito Adverso
A atuação da OMS durante a gripe suína de 2009
Em março de 2011, como parte de seu sistema de avaliação, a OMS divulgou o rascunho dos comentários de um comitê de avaliadores externos [pdf] sobre a maneira com que a pandemia de Influenza A (H1N1) 2009 foi conduzida. O rascunho foi apresentado e comentado em um congresso em maio de 2011. Ele contém críticas, elogios e sugestões sobre a atuação da OMS, e também sobre o mundo como um todo, com uma conclusão bastante cruel (tradução livre):
“O mundo está mal preparado para responder a uma pandemia de influenza severa, ou qualquer emergência de saúde pública global similar, ameaçadora. [...] a realidade inevitável é que dezenas de milhões de pessoas estariam sob risco de morte em uma pandemia global severa.”
As críticas mais duras foram em relação à maneira como a OMS tratou a comunicação e a divulgação em torno da pandemia de 2009. Mais duras não só pelo que ocorreu, mas pelo fato de que muito do que não foi feito era possível. A OMS não tem poder de alterar a maneira com que os países tratam a legislação em torno das vacinas, nem de criar um novo antiviral que resolva a ameaça da gripe, mas pode mudar sua definição e política de pandemias.
Segundo o comitê externo, a definição de pandemia baseada na abrangência geográfica do patógeno, e não na severidade como se dava a entender, assustou o público quando o nível de alerta foi elevado ao máximo. Muitos vincularam a mudança do nível de alerta a sintomas que o vírus causaria, e na falta destes sintomas atribuíram à OMS o interesse em aumentar o nível de alerta para favorecer laboratórios produtores de vacina. E houve mais suspeitas sem fundamento em torno da produção de vacinas.
De acordo os avaliadores, o pano de fundo da tomada de decisões da OMS foi o pior dos cenários, a ameaça do H5N1, e não houve exagero no alerta levantado. Decisões precisavam ser tomadas rapidamente durante o começo da pandemia, e vacinas precisavam ser produzidas o mais cedo possível. Com base no tipo de prejuízo que um vírus como este poderia causar, a política adotada foi a de evitar qualquer morte desnecessária, de forma que em momentos de incerteza, optou-se pelas ações mais seguras. Em momentos de dúvida, foi preferível errar por excesso de precaução.
Tais medidas ativas associadas a problemas de comunicação que o comitê julgou que poderiam ser evitados deram margem a queixas. Como os nomes dos consultores que participaram do planejamento foram divulgados apenas ao fim da pandemia, após 10 de agosto de 2010, conflitos de interesse foram explicitados tarde demais. O fato de consultores terem trabalhado na produção de vacinas, embora essencial para trazer experiência e embasamento para o planejamento, tal vínculo não foi declarado adequadamente, o que levantou suspeitas evitáveis de favorecimento de fabricantes de vacinas. Desnecessárias pois segundo os avaliadores não foram encontradas evidências de influência comercial na tomada de decisões.
Ainda de acordo com a avaliação externa, burocracia, problemas de legislação e transporte fizeram com que milhões de doses de vacina sobrassem sem uso. Vacinas estas que por motivos fora do alcance da OMS demoraram muito para serem produzidas em ovos, e ficaram indisponíveis em muitos países pobres. Também alheio à OMS mas criticada foi a forma com que alguns países tentaram conter a pandemia, barrando a entrada de produtos derivados de porcos, quando se sabia que o Influenza é transmitido por via respiratória e não pela comida.
Por fim, foram feitos elogios e sugestões por parte do comitê. Entre os elogios estão a distribuição eficaz de mais de 3 milhões de doses de antivirais para mais de 72 países, a detecção precoce dos casos e a quantidade de testes realizados, embora estes números precisem ser ainda mais altos em caso de uma pandemia mais severa. A pronta produção e distribuição por parte da OMS de uma linhagem vacinal de Influenza, utilizada por diversos laboratórios para a produção dos milhões de doses também foi elogiada e mencionada como importantíssima em casos futuros. E para garantir a distribuição em tempo hábil, acordos prévios sobre a legislação de vacinas deveriam ser feitos entre países e fabricantes para garantir que este não será um limitador.
Para resolver o problema da burocracia, pois entenderam que a quantidade de documentos avulsos produzidos pela OMS e cobrados para a confirmação de casos em laboratório, os avaliadores sugerem a criação de padrões de envio e avaliação de documentos. Quanto ao nível de alerta que confundiu a população, sugerem que a pandemia seja quebrada em três etapas: normal, em alerta e pandemia estabelecida. Mesmo assim, a severidade de uma pandemia emergente deve ser monitorada e considerada em decisões, levando em conta fatores como o número de casos, número de mortes, internações em hospitais e outros.
O painel também sugere a criação de um fundo de $100 milhões para prevenção e montagem de um grupo de experts em emergências a postos. A reserva de 10% de doses de vacinas por parte dos produtores, para serem destinadas a países pobres e uma presença maior e mais clara da OMS para o público, através de seu site e de redes sociais, ajudando o esclarecimento do público onde ele busca mais informação também foi recomendada.
Vírus espalhando resistência a antibióticos no ambiente
Bactérias resistentes a antibióticos são um problema recente e crescente, principalmente em ambientes hospitalares. Originalmente, os genes que ajudam a degradar antibióticos e geram a tolerância estavam presentes nos microorganismos que produzem as moléculas que isolamos e utilizamos como remédios. Para contribuir com a resistência em bactérias de importância médica, estes genes precisam de alguma forma circular até elas.
Um dos mecanismos mais conhecidos para transmissão genética em bactérias é a conjugação, a troca de fragmentos de DNA como plasmídeos entre bactérias, geralmente restrito a bactérias de mesma espécie. Já entre espécies distintas, quem poderia ajudar?
Fagos. Recentemente, com o uso de técnicas de sequenciamento em larga escala, vírus que infectam bactérias e outros microorganimos se mostram cada vez mais capazes de carregar genes pelo mundo [pdf]. Talvez eles também contribuam para a dispersão de genes de resistência em meio ao tanto de DNA que carregam. Afinal, se são importantes para espalhar a fotossíntese pelo mar, por que não podem ser importantes também na medicina.
Foi justamente o que três pesquisadores da Universidade de Barcelona testaram. Coletando água de rios e do esgoto, eles testaram a presença de genes de resistência em águas contaminadas com fezes humanas. As amostras foram filtradas, deixando de lado organismos celulares como bactérias e protozoários, e tratadas com DNase, uma enzima capaz de degradar qualquer DNA livre no ambiente. Assim, apenas o material genético presente dentro de vírus poderia ser amplificado.
Os alvos escolhidos foram dois genes de β-lactamases, típicos de bactérias gram -, e o gene de proteína ligante de penicilina mecA, de gram +. Ambos ativos contra antibióticos da família da penicilina.
Um dos genes de β-lactamase, o blaTEM ilustra bem a influência que os remédios que tomamos têm na transmissão de resistência através dos fagos presentes no intestino. Ele foi encontrado tanto em esgoto quanto em rios, mas sua concentração foi dez vezes maior no esgoto urbano. Algumas destas amostras inclusive tinham mais genes de resistência em fagos do que em bactérias (também testadas). O segundo gene de β-lactamase testado, blaCTX-M, também foi mais comum em esgoto do que em rios.
Já o gene de gram +, o mecA, mostrou a importância de uma segunda fonte de genes de resistência. Embora fosse mais facilmente encontrado em bactérias do que dentro de fagos, sua concentração foi maior em algumas amostras de rio do que de esgoto. A conclusão dos autores dá o alerta: provavelmente se tratava de contaminação vinda de animais de criação, contaminados com bactérias e fagos portadores de genes de resistência por serem criados a base de antibióticos.
O fato de genes de resistência serem encontrados em fagos não garante que eles seriam efetivamente transmitidos para bactérias. Isto depende dos vírus serem viáveis e encontrarem o hospedeiro apropriado, mas testes feitos com alguns dos fagos isolados mostraram que eles foram capazes de transformar bactérias sensíveis em resistentes à ampicilina em laboratório. O que reforça a importância que os fagos podem ter na transmissão da tolerância aos remédios, especialmente se considerarmos que podem ser mais estáveis do que as bactérias em manter o DNA no ambiente.
Estes fagos bacterianos podem servir como uma biblioteca ambiental de genes, armazenando e transmitindo resistência, lançados nos esgotos pelos milhões de pessoas que consomem antibióticos diariamente, muitos dos quais talvez não precisassem deste tipo de remédio. Em um ritmo muito mais rápido do que somos capazes de desenvolver novos medicamentos. Como muitas consequências da tecnologia, somos vítimas do nosso próprio sucesso, ao desenvolver medicamentos fundamentais para a saúde moderna, ao mesmo tempo em que criam condições para que deixem de funcionar.
Em tempo, apenas para ressaltar como isto pode se voltar contra a humanidade, vale lembrar da O104:H4. A toxina que ela produz, a verotoxina, foi trazida por um fago integrado ao seu genoma. Fago esse que começa a replicar quando a bactéria é exposta a antibióticos, explodindo a hospedeira e liberando a verotoxina no intestino. Motivo pelo qual antibióticos não são usados para combater a infecção por bactérias enterohemorrágicas. Os mesmos antibióticos que favoreceram o surgimento destas linhagens em animais de criação em primeiro lugar.
Fonte:
Colomer-Lluch, M., Jofre, J., & Muniesa, M. (2011). Antibiotic Resistance Genes in the Bacteriophage DNA Fraction of Environmental Samples PLoS ONE, 6 (3) DOI: 10.1371/journal.pone.0017549
A cura para o HIV! Pero no mucho…
Estamos em uma época onde o HIV já não é mais uma sentença de morte. Com o uso de uma série de antivirais ao mesmo tempo — terapia chamada de HAART, highly active antiretroviral therapy — e com o tratamento de possíveis doenças oportunistas, hoje é possível para o HIV positivo conviver com níveis indetectáveis do vírus durante anos. Já existem portadores tratados por mais de 20 anos. O que não quer dizer que estejam curados.Os antivirais são drogas caras e causam vários efeitos colaterais indesejados. Possuem efeitos colaterais sérios a longo prazo, interferindo por exemplo no metabolismo de açúcares e gordura. Mas assim que o tratamento é suspenso, o vírus reaparece. Isto acontece pois ele de integra ao genoma das células infectadas, e pode permanecer latente por um bom tempo. Na forma latente, a célula infectada não produz partículas virais e permanece invisível para o sistema imune. Por isso, o tratamento precisa ser contínuo para manter o vírus sob controle.
Recentemente, foi anunciado o caso de Timothy Ray Brown, curado por conta de um transplante de medula. O que aconteceu por causa de uma decorrência comum da infecção pelo HIV. Em 2007, Timothy desenvolveu leucemia, tipo de câncer onde ocorre a divisão descontrolada de glóbulos brancos. O tratamento comum para leucemia é a destruição da medula óssea doente e substituição dela pela medula de um doador saudável. Como o alvo do HIV são justamente os linfócitos produzidos pela medula, os médicos encontraram uma compatível de um portador com uma mutação muito especial.
O doador era homozigoto para a mutação CCR5-Δ32. Nome complicado para um princípio bastante simples. Para entrar na célula, o HIV precisa de uma proteína à qual se liga, a CD4, que por ele se ligar é chamada de receptor viral. Depois de se ligar a um receptor, ele precisa se ligar a outra proteína celular, chamada de co-receptor. Embora o receptor utilizado seja sempre a CD4, o co-receptor pode variar.
Normalmente, o vírus utiliza uma proteína chamada CCR5. Parece ser a mais frequente nos órgãos sexuais, de maneira que as linhagens transmitidas utilizam o CCR5 como co-receptor. Após alguns anos de infecção, podem surgir vírus capazes de usar outros co-receptores, como a proteína CXCR4, que permitem que ele invada novas populações de células.
Pessoas portadoras do gene CCR5-Δ32 produzem uma versão modificada da CCR5, que possui uma deleção de 32 aminoácidos desta proteína, daí o delta 32. Portadores homozigotos deste gene receberam as duas cópias que possuem, uma do pai e outra da mãe, com a mutação delta 32. Isso quer dizer que todas as proteínas CCR5 que produzem não possuem aqueles aminoácidos. Estes indivíduos não são infectados pelo HIV que utiliza esta proteína como co-receptor. Isto os torna praticamente imunes contra o vírus.
Assim, antes da cirurgia, Timothy foi tratado com antivirais para diminuir ao máximo o número de partículas virais circulando em seu corpo. E ao receber o transplante de um paciente CCR5-Δ32, recebeu linfócitos não infectados que não poderiam ser atacados pelo vírus restante em seu organismo. Após o monitoramento de três anos, para garantir que não haviam reservatórios latentes que permitiriam o ressurgimento viral, ele foi declarado curado do HIV.
Mas ainda estamos longe de uma cura universal, por uma série de motivos.
Antes de tudo, o transplante de medula envolve matar todas as células medulares do receptor, e o uso de um doador compatível, uma vez que as novas células do sistema imune que serão produzidas podem reconhecer o corpo todo como estranho. Um tratamento arriscado e com sério risco de vida.
Encontrar um doador CCR5-Δ32 compatível também não é tarefa fácil. Os portadores deste gene são frequentes na região da Europa, e o alelo não é encontrado em populações africanas, asiáticas e ameríndias. O que sugere um surgimento recente e a seleção por alguma doença, hipótese ainda em debate. Esta distribuição restrita dificulta bastante as chances de encontrar um doador compatível para grande parte dos portadores. Também já foi sugerida a retirada da medula de pacientes infectados para a modificação genética de seus linfócitos com inserção da mutação delta 32, técnica ainda muito distante da tecnologia atual.
Há o problema dos co-receptores, embora o CCR5 seja o co-receptor mais usado, o vírus pode explorar outras proteínas. Existe inclusive linhagens de HIV chamadas de duplo-trópicas, capazes de utilizar tanto CCR5 quanto CXCR4, que podem se propagar em vários tipos de células.
A latência viral é preocupante. O HIV é capaz de infectar inclusive células hematopoiéticas, células tronco produtoras de glóbulos branco localizadas na medula óssea e de longa vida, podendo servir de reservatório viral. Além de locais como o sistema nervoso, que uma vez infectados servem de santuários onde muitos antivirais não chegam, e podem manter populações virais mesmo durante o tratamento. Por isso a espera de anos para declarar Timothy curado.
Por último, há o custo de um tratamento deste tipo. Em locais como o Brasil, onde o tratamento é distribuído gratuitamente, muita portadores convivem com o vírus contido por anos. Enquanto no continente mais atingido pelo HIV, a África, remédios anti-maláricos que custam poucos dólares não podem ser comprados. Quem dirá dispor de uma terapia que depende de instalações médicas avançadas e com um custo de milhares de dólares.
Qualquer cura que envolva algo mais caro do que uma vacina dificilmente será implantado com sucesso em locais mais pobres.
Atualmente, Timothy segue como uma prova de conceito. Seus resultados permitem a construção de novas abordagens, mostrando que é possível curar o vírus, mas ainda é um caso isolado, fruto de condições bastante específicas.
Fontes:
Richman, D., Margolis, D., Delaney, M., Greene, W., Hazuda, D., & Pomerantz, R. (2009). The Challenge of Finding a Cure for HIV Infection Science, 323 (5919), 1304-1307 DOI: 10.1126/science.1165706
Samson, M., Libert, F., Doranz, B., Rucker, J., Liesnard, C., Farber, C., Saragosti, S., Lapouméroulie, C., Cognaux, J., Forceille, C., Muyldermans, G., Verhofstede, C., Burtonboy, G., Georges, M., Imai, T., Rana, S., Yi, Y., Smyth, R., Collman, R., Doms, R., Vassart, G., & Parmentier, M. (1996). Resistance to HIV-1 infection in Caucasian individuals bearing mutant alleles of the CCR-5 chemokine receptor gene Nature, 382 (6593), 722-725 DOI: 10.1038/382722a0
Por que ocorre a dengue hemorrágica
fonte: Wikimedia
Apesar de ter apenas um nome, dengue, esta doença é causada por quatro sorotipos diferentes do vírus da dengue. No Brasil, circulam os sorotipos 1, 2 e 3. Cada sorotipo varia geneticamente entre 30 e 35% em relação aos outros, suficiente para que a imunidade gerada contra um deles não proteja contra os demais. Um paciente infectado pelo sorotipo 1 não está protegido da infecção pelo sorotipo 2, por exemplo. E justamente nesta infecção secundária ocorre a maior parte dos casos de dengue hemorrágica.Na dengue hemorrágica, além das dores no corpo, dores de cabeça, enjôo e vômito da dengue comum, há uma complicação bem mais séria. Manchas e sangramento pelo corpo, pelo nariz, olhos, boca, queda de pressão e um risco de morte muito maior. E até hoje não se sabe ao certo o que desencadeia a forma hemorrágica da doença.
Mas o estudo da resposta imune contra o vírus parece indicar o caminho. O principal alvo de ataque do sistema imune é a parte externa do vírus, o chamado envelope. Uma camada de lipídios que ele carrega da célula que contém dois tipos de proteínas. A proteína E, de envelope, que faz o reconhecimento da célula a ser invadida e M, uma proteína produzida na forma de prM que ajuda na formação da partícula viral, e também protege a proteína E durante o amadurecimento do vírion (outro nome para a partícula viral).
Ao isolar linfócitos B produtores de anticorpos contra o vírus da dengue de pacientes infectados, pesquisadores londrinos e tailandeses perceberam que a maioria deles reagia contra a proteína M (60%). A outra parte contra a proteína E. E estes anticorpos foram capazes de reconhecer e atacar os 4 sorotipos virais, principalmente os anticorpos anti-prM. Porém, por mais que os anti-prM reconheçam uma grande variedade de vírus, eles não são neutralizadores. Ou seja, mesmo quando atacados por anti-prM, as partículas virais ainda são capazes de infectar novas células e se replicar.
Pior ainda, estes anticorpos que não neutralizam o vírus ainda recrutam células do sistema imune que normalmente eliminariam um invasor, como macrófagos e monócitos. Mas é justamente nelas que o vírus da dengue se replica. Tudo indica que o vírus precisa de poucas unidades de prM para ser infeccioso, mesmo depois de atacado por anticorpos. Aliás, os testes realizados no trabalho que mediu estas propriedades, vírions que contém muitas partículas de prM se tornaram mais infectivos sob ação de anti-prM, que deve equilibrar a proporção desta proteína em relação à proteína E, além de atrair mais células que serão invadidas.
Para o vírus da dengue os anticorpos podem servir de promotores da infecção, falhando em neutralizá-lo e favorecendo a invasão de células imunes, onde ele pode se replicar muito mais efetivamente e circular pelo corpo sem ser notado. Desta forma, a resposta incompleta de uma infecção anterior pode promover o espalhamento generalizado do vírus e a forma mais grave doença, favorecendo a dengue hemorrágica.
Este fator deve ser levado em conta inclusive no desenvolvimento de vacinas. Vacinas baseadas em formas atenuadas ou inativadas do vírus que contenham a proteína prM podem promover a resposta imune incompleta que favorece o agravamento da doença.
Quanto ao Brasil, nossa perspectiva não é nada boa. Já no meio do mês de outrubro, tivemos quase um milhão de casos de dengue registrados, praticamente o dobro de 2009. E ainda não entramos no período de chuvas do próximo verão. Ah, e para melhorar, talvez tenhamos em breve um novo sorotipo circulando por aqui, o sorotipo 4, que já foi detectado em Manaus e cada vez mais frequentemente na América Central, e está especialmente relacionado com a ocorrência de dengue hemorrágica.
Fonte:
Dejnirattisai, W., Jumnainsong, A., Onsirisakul, N., Fitton, P., Vasanawathana, S., Limpitikul, W., Puttikhunt, C., Edwards, C., Duangchinda, T., Supasa, S., Chawansuntati, K., Malasit, P., Mongkolsapaya, J., & Screaton, G. (2010). Cross-Reacting Antibodies Enhance Dengue Virus Infection in Humans Science, 328 (5979), 745-748 DOI: 10.1126/science.1185181
Para o HIV, o meio também é a mensagem
Imagine que você tem um recado que precisa ser lido de qualquer forma pelo seu alvo, e levado ao pé da letra. E para piorar, o número de letras que pode usar é super restrito. Como transmitir mais informação do que o recado em si?
Estrutura do genoma do HIV ©Nature 2009, referência ao final
Este é o desafio que o HIV encontra. Para dominar o metabolismo da célula e comandar a produção de mais vírus, ele precisa produzir uma grande molécula de RNa que será lida pelo ribossomo e dará origem às proteínas virais. Mas sua taxa de mutação limita muito o tamanho de seu genoma.Por depender da transcriptase reversa para transformar seu genoma de RNA no DNA que será incorporado no núcleo da célula infectada, o vírus da imunodeficiência humana sofre uma quantidade absurda de mutações. Nossa DNA polimerase erra mais ou menos uma base a cada 10 mil que incorpora no DNA e é capaz de voltar atrás e corrigir seu erro, deixando apenas um erro a cada 100 milhões a 10 bilhões. Já a polimerase de DNA do HIV, que usa o genoma de RNA dele como base, não só não possui reparo de erros, como ainda pode incorporar mais erros do que a nossa, entre um a cada 10 mil e um a cada mil. Um milhão de vezes mais do que nós.
É graças a essa taxa de mutação enorme que o HIV consegue escapar de antivirais e de nosso sistema imune. Mas ela impõe uma restrição muito forte. Quanto maior a quantidade de mutações que um genoma acumula, menos informação ele pode guardar de maneira confiável. Genomas grandes que sofrem muitas mutações perdem genes importantes e seus portadores são deixados de lado pela evolução. Daí a relação forte entre tamanho de genoma e taxa de mutação.
O HIV, por ser um vírus de RNA, está entre aqueles que não podem ter um genoma maior do que alguns milhares de bases. O maior vírus de RNA conhecido possui um genoma de 30 mil bases, contra bilhões de bases em organismos com DNA. O que quer dizer que o HIV possui pouco mais de 9 mil e quinhentas bases em seu genoma para escrever os comandos de invasão da célula e replicação. Isto envolve entre outras coisas controlar o ciclo celular, despistar o sistema imune, sequestrar as funções celulares e produzir novas partículas virais.
E uma maneira impressionante que ele tem de condensar a informação e aumentar a eficiência com que ela é entendida pela célula é controlar o formato do seu genoma.
Depois de invadir a célula e se integrar ao nosso genoma, o próximo passo do HIV é produzir uma enorme molécula de RNA mensageiro que será lida pelo ribossomo celular para sintetizar as proteínas virais. E este RNA mensageiro possui, além da informação codificada destas proteínas, uma estrutura que permite que elas sejam feitas da melhor forma.
Diferente da monotonia do DNA, que adota quase que exclusivamente o formato de dupla fita, o RNA é muito mais versátil. Parte desta capacidade de mudar seu formato vem da formação de trechos de dupla fita em que uma parte da molécula interage com outra complementar. Estas ligações podem ser medidas pelas técnica SHAPE, de “Selective 2′-Hydroxyl Acylation analyzed by Primer Extension”, nome complicado para uma técnica que consiste em marcar o RNA com uma molécula que reconhece apenas bases que não formam dupla fita, e depois sequenciá-las para ver onde ocorrem.
Seguindo esta técnica, é possível mapear regiões onde provavelmente ocorre uma dupla fita de RNA, e modelar a estrutura que ele vai adotar de acordo com estes pontos. E o significado desta estrutura pode ser surpreendente.
Quanto mais baixo o valor do gráfico em azul, maiores as chances daquela região apresentar uma ligação, e os menores valores correspondem ao final de cada proteína de seu genoma.©Nature 2009, referência ao finalCom uma série de grampos formados por duplas hélices e longas regiões sem ligação, o RNA mensageiro do HIV forma um verdadeiro trilho de montanha russa por onde o ribossomo vai correr, com paradas planejadas em pontos estratégicos. Com o arranjo de fita simples, dobras e fitas duplas, o vírus pode determinar como o ribossomo vai percorrer cada ponto de seu genoma. As regiões livres são facilmente lidas, enquanto grampos formados por fitas duplas retém o ribossomo por um período mais longo.
Quando uma proteína está sendo sintetizada, precisa adotar dentre as inúmeras possibilidades o dobramento que dá a ela o funcionamento adequado. Uma dobra para o lado errado e ela pode nunca funcionar, ou funcionar do modo errado, como o príon. Assim, ao final de cada proteína em seu genoma, há um grampo de RNA que garante uma pausa do ribossomo para que haja o dobramento correto.
O peptídeo sinal (EPA) fica de fora do ribossomo antes da pausa feita pelo grampo ©Nature 2009, referência ao final
Outra diferença é quem vai lidar com a proteína sendo sintetizada. Grande parte das proteínas que o HIV produz ficam circulando no próprio citoplasma, então podem ser sintetizadas diretamente. Já as proteínas do envelope ficam localizadas do lado de fora do vírus, e já precisam estar presentes na membrana celular para que os novos vírus que brotarem as levem. Também precisam estar ligadas à açúcares (glicosiladas), imitando nossas proteínas e escondendo-se da ação dos anticorpos. E quem comanda a exoportação e glicosilação de proteínas é o retículo endoplasmático e o complexo golgiense.
Mas isto não é problema para o HIV. Sua proteína de envelope possui um sinal de exportação que faz com que ela seja direcionada ao retículo endoplasmático quando sintetizada. E a região imediatamente após o sinal de reconhecimento do retículo e antes da proteína de envelop possui um grande grampo que segura a tradução do ribossomo pelo tempo suficiente para que o peptídeo sinal, que fica pendurado para fora do ribossomo, seja recebido e direcionado.
Aqui o grampo que fica logo após a sequência escorregadia ©Nature 2009, referência ao final
Também há a compactação de mensagens. Para fazer caber duas mensagens em um trecho só, o HIV sobreescreve uma mensagem com outra, utilizando as mesmas bases, mas de maneira que elas precisam ser lidas em outra ordem. Fazendo um ótimo uso do sistema de código genético, uma mesma mensagem pode ser lida pulando uma base, como se a seguinte frase fizesse sentido das duas formas (não tenho essa competência): meu tio não deu seu boi pro avô / eut ion ãod eus eub oip roa vos.
Quem precisa ler o mensageiro de uma forma ou de outra é o ribossomo. E para fazer ele mudar a ordem de leitura, o RNA do HIV possui uma sequência escorregadia antes da mensagem dupla, a sequência de bases auuuuuu, que permite a ligação do ribossomo em diferentes posições. É mais ou menos como tentar digitar no caixa eletrônico aquelas sequências enormes de zeros, sempre pulo um dos malditos e erro o código. E para facilitar essa troca, o vírus monta grampos que retardam o ribossomo ao passar por esta região.
Em muitos pontos onde grampos são necessários, as sequências em ambas as fitas que se ligam precisam se manter conservadas para que ainda sejam compatíveis, e de fato o são. O que ajudou a explicar muitas regiões conservadas no genoma do vírus para as quais não se sabia o motivo. Ao mesmo tempo, regiões sob constante pressão para variar, como posições que originam aminoácidos reconhecidos pelo sistema imune, são mantidas distantes e sem ligações, livres para variar (os círculos na primeira figura).
Toda esta sinalização feita pela estrutura do seu genoma acrescenta uma nova camada de complexidade à informação do HIV, tão importante quanto o código que o mensageiro traz é o formato que ele adota. Com a descoberta de regiões estruturalmente importantes, surgem novos alvos de ataque ao vírus, regiões que agora sabemos que estão mais restritas à variação, o que dificulta o escape aos ataques escolhidos. Ao mesmo tempo, não há motivo para que o mesmo tipo de estrutura secundária de RNA não seja importante para outros vírus com este tipo de genoma como o vírus da Hepatite C, que também podem ter esta propriedade usada para novos tratamentos.
Fonte:
Watts, J., Dang, K., Gorelick, R., Leonard, C., Bess Jr, J., Swanstrom, R., Burch, C., & Weeks, K. (2009). Architecture and secondary structure of an entire HIV-1 RNA genome Nature, 460 (7256), 711-716 DOI: 10.1038/nature08237
