Vírus defeituoso pode provocar carga viral detectável

Vírus defeituoso contribui para a carga viral detectável apesar do tratamento eficaz

Os resultados podem explicar alguns casos de carga viral detectável, apesar da boa adesão

Em algumas pessoas com HIV, os vírus defeituosos produzidos por um subconjunto de células imunitárias infectadas podem aumentar significativamente a carga viral da pessoa, apesar da excelente adesão e de não haver resistência. Embora as partículas virais defeituosas não possam infectar novas células, a sua mera presença pode ser parcialmente responsável pelo aumento da inflamação. Apesar de as implicações clínicas serem desconhecidas, em casos de carga viral persistentemente detectável na ausência de resistência e outras causas, a mudança de tratamento pode nem sempre ser necessária, ou nem mesmo eficaz, sugere o artigo publicado no Diário de Investigação Clínica.

Embora todas as pessoas que aderem ao tratamento do HIV sofram uma ativação esporádica do vírus que produz muito poucas (1 a 3) cópias que são detectáveis ​​apenas por ensaios ultra-sensíveis, estima-se que cerca de uma em cada 250 pessoas sofra viremia persistente (algum nível de vírus detectável constante ou frequentemente presente no sangue, geralmente abaixo de 1000 cópias). Estes casos podem ser frustrantes tanto para o prestador de cuidados como para a pessoa em tratamento e podem levar a mudanças de tratamento e à utilização de regimes mais complexos. Contudo, mesmo depois disso, o vírus pode permanecer detectável apesar da adesão ótima ao tratamento.

Os vírus defeituosos contêm erros genéticos que os tornam incapazes de se automultiplicar eficazmente. Vários estudos anteriores já sugeriram a possibilidade de vírus defeituosos estarem na origem da viremia persistente quando não há outro fator de risco. O presente estudo analisa mais aprofundadamente as causas específicas de vírus persistentemente detectáveis. Foram encontrados defeitos semelhantes no mesmo local em todos os vírus de quatro participantes em terapia antirretroviral (TARV) de longo prazo.

Nos casos de vírus detectáveis, é essencial avaliar primeiro e descartar outras possíveis razões, tais como adesão insuficiente, resistência medicamentosa existente, interações medicamentosas e interações medicamentosas-genes. Alguns estudos associaram vírus persistentemente detectáveis ​​a um maior risco de falha do tratamento e desenvolvimento de resistência; no entanto, o link pode não ser tão simples. Quando o vírus defeituoso é liberado do reservatório (os locais do corpo e células onde o vírus permanece escondido) e não consegue infectar novas células, consoante o autor sênior do estudo, Dr. Francesco Simonetti, ele não deve ser capaz de desenvolver resistência, independentemente da carga viral. .

Participantes

Quatro participantes que apresentavam carga viral persistentemente detectável concordaram em fornecer dados e amostras anteriores para análise. A idade variava de 58 a 63 anos, dois eram afro-americanos e os outros dois eram brancos. O tempo de diagnóstico variou entre 15 e 32 anos, enquanto o tempo de tratamento variou entre 8 e 27 anos. Todos tinham contagens estáveis ​​de CD4 acima de 600 células e a sua carga viral na última medição variou entre 20 e 3400 cópias. O quarto participante era um caso extremo de carga viral não supressível com o maior número de cópias, enquanto a carga viral dos outros três oscilava em torno de 100 cópias. Todos os participantes tiveram uma otimização do tratamento (substituindo ou adicionando mais medicamentos aos seus regimes) no passado, o que não fez qualquer diferença na supressão do vírus. No entanto, o fato de as suas contagens de CD4 terem permanecido estáveis ​​durante muitos anos sugere que o vírus no seu sangue não infectava e nem matava suas células hospedeiras.

O estudo

Os investigadores da Universidade Johns Hopkins tiveram que realizar vários passos para identificar se o vírus defeituoso provinha de células recentemente infectadas ou de células reservatório. Caracterizaram o tamanho do reservatório e sua diversidade nos quatro participantes. Em seguida, investigaram a correspondência entre o vírus que contribuiu para a carga viral detectável no sangue e o provírus “pai” (uma cópia de DNA do vírus que se funde com o nosso próprio DNA e permanece integrado até a célula morrer) que está presente no reservatório.

Uma vez que isso ficou claro, eles caracterizaram o vírus e os defeitos em diferentes sequências detectadas no mesmo participante e nos outros participantes. Usando essa informação, tentaram compreender os mecanismos pelos quais os vírus defeituosos foram produzidos e se poderiam infectar novas células. Por fim, tentaram compreender como eram selecionados os vírus defeituosos e quais eram as suas vantagens.

Identificando a origem do vírus detectável

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As células imunitárias existem em dezenas de subconjuntos diferentes com características específicas, tais como células de memória de longa duração, sendo o alvo preferido do HIV no estabelecimento do seu reservatório. No entanto, quando são ativados por um agente estranho, como um vírus, podem clonar-se – isto é chamado expansão clonal. Desta forma, um pequeno número de células pode transformar-se em milhões de células idênticas. Se contiverem um provírus do HIV, eles multiplicarão simultaneamente o número de provírus à medida que clonam. Como a maquinaria celular é muito mais precisa na cópia do material genético do que a maquinaria de cópia do vírus, todos os provírus serão idênticos, assim como os vírus que deles provêm. Um vírus que se automultiplica cometerá erros que levarão a uma população muito diversificada de partículas virais. É assim que os cientistas podem determinar que o vírus se espalha por expansão clonal em vez de infecção de novas células, e é também como podem combinar o vírus presente no sangue e o provírus presente nas células reservatório.

Caracterizando os defeitos dos vírus

Os investigadores analisaram a diversidade viral dos reservatórios dos participantes para determinar se o vírus detectável era resultado da infecção de novas células. Embora os reservatórios dos participantes contivessem diferentes quasiespécies (diferentes variantes do mesmo vírus resultantes de mutações que ocorrem após a infecção), as partículas virais responsáveis ​​pela carga viral detectável nos quatro participantes eram na sua maioria idênticas e continham defeitos muito semelhantes. Isto confirmou a ideia de que provinham apenas de um subconjunto de células reservatório infectadas com este provírus defeituoso.

Para entender o defeito, se imaginarmos o vírus como uma longa faixa, uma extremidade é chamada três primos e o outro é cinco primos; isso mostra a direção de leitura do código genético do vírus. Ambas as extremidades desta tira contêm regiões reguladoras responsáveis ​​por ativar os genes do meio, proteger o vírus e fundi-lo com o DNA das nossas células. A sequência líder de cinco linhas (denominada 5′-L) é responsável por orquestrar a ativação do vírus dormente, seu empacotamento adequado em seu invólucro para poder infectar novas células e muitas outras etapas críticas no ciclo de vida do vírus. Espera-se que um vírus com uma sequência 5′-L defeituosa seja incapaz de fazer cópias de si, pois não deveria ser capaz de ativar ou organizar as etapas do seu ciclo de vida. No entanto, surpreendentemente, este estudo descobriu que foi o vírus defeituoso 5’-L que causou níveis elevados de vírus detectáveis ​​nos quatro participantes.

Vírus defeituosos não possuem componentes críticos

Os vírus estão entre os agentes biológicos mais simples, o que significa que numa pequena quantidade de código genético necessitam de codificar muitos elementos multifuncionais para lidar com o nosso sistema imunitário extremamente complexo. Se imaginarmos que o código genético do vírus é um pequeno livro de receitas, mas precisamos preparar um cardápio muito diversificado para um casamento real inteiro, teremos que ser criativos. A maneira como o vírus faz isso é chamada emenda alternativa. Essa é a capacidade do vírus de usar a mesma receita (código), mas ajustá-la e reorganizá-la para obter um “prato” completamente diferente.

Os vírus defeituosos em 5′-L parecem ter perdido parte da sua capacidade de realizar o tipo certo de splicing (recorte em tradução livre) alternativo que produzirá a proteína Env (envelope) que reveste o vírus e é essencial para entrar em novas células. Embora ainda fossem capazes de produzir Env, este era em quantidades muito pequenas, insuficientes para infectar novas células.

Devido a uma perda semelhante de splicing alternativo, as partículas virais defeituosas também pareciam incapazes de produzir a proteína Rev, que ajuda a transportar as “receitas” do vírus para fora do núcleo das nossas células, para poderem ser “cozidas” e seguir para infectar novas células.

Escapando da vigilância imunológica

Os medicamentos para o HIV são excelentes no bloqueio do vírus que se multiplica ativamente, porém não podem atuar sobre um vírus que não se multiplica e é liberado do pró-vírus no reservatório. Espera-se que o sistema imunológico neutralize o vírus adicional liberado do reservatório, mas não parece funcionar para esses quatro indivíduos. Assim, os investigadores tentaram perceber se estes defeitos conferiam ao vírus uma vantagem seletiva que o ajudasse a passar despercebido pelo sistema imunitário.

Dado o fato de um dos principais desencadeadores do sistema imunitário ser a proteína Env, os baixos níveis de Env presentes nestes vírus defeituosos pareciam dar uma vantagem às partículas, uma vez que não eram eficientes em desencadear respostas imunitárias.

A questão seguinte foi por que razão isto só acontece em algumas, mas não em todas as pessoas em tratamento para o HIV. Os defeitos 5’-L são encontrados em 5 a 10% de todas as pessoas em TARV, mas o vírus detectável é muito menos comum. Os autores do artigo levantam a hipótese de que nestas pessoas, por algum acaso – talvez outra infecção ou desencadeador imunitário – exatamente o subconjunto de células imunitárias contendo o provírus defeituoso foi ativado e começou a produzir um grande número destes vírus defeituosos.

Conclusão

O estudo lança luz sobre uma área anteriormente cinzenta na nossa compreensão das causas e mecanismos da carga viral persistentemente detectável. Propõe uma análise mais detalhada das características do vírus no atendimento de rotina às pessoas que vivenciam esse problema. Também sugere que a intensificação do tratamento pode ser ineficaz e desnecessária nessas pessoas.

No entanto, a experiência e o equipamento necessários para tal caracterização não estão atualmente disponíveis na maioria dos laboratórios e unidades de saúde. Além disso, a falta de compreensão e consenso sobre quais vírus defeituosos podem ser ignorados como inofensivos e quais podem causar infecções produtivas apesar dos defeitos torna possíveis aplicações mais desafiadoras.

Indo além, existem outras razões possíveis para vírus detectáveis, como adesão insuficiente aos medicamentos, interações medicamentosas e resistência. Eles devem sempre ser avaliados primeiro.

Embora defeituosas, estas partículas virais podem desencadear respostas inflamatórias. Talvez seja necessário desenvolver novas abordagens para interromper ou suprimir a produção dessas partículas. Atualmente, não existe terapia que possa resolver estes casos bastante raros de carga viral persistentemente detectável. Felizmente, os vírus defeituosos parecem ser incapazes de evoluir, uma vez que não infectam novas células e o seu efeito na saúde e na progressão da doença deve ser limitado, se houver.

A questão de saber se este tipo de carga viral detectável afeta “Indetectável é igual a Intransmissível” (U=U) continua aberta à exploração. No entanto, a maioria das pessoas que enfrentam esse problema geralmente tem menos de 200 cópias, o que significa que são intransmissíveis. Para aqueles com cargas virais mais elevadas, como o quarto participante, embora o vírus pareça não ser infeccioso, é demasiado cedo para ter a certeza.

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Referências

White JA et al.Provírus HIV-1 expandidos clonalmente com 5‘Os defeitos do líder podem dar origem a viremia residual não supressível.Journal of Clinical Investigation 133(6):e165245, 2023 (acesso aberto).

https://doi.org/10.1172/JCI165245