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Ministério da Saúde Fundação Oswaldo Cruz - Fiocruz Depto. de Imunologia - IOC Lab. de AIDS e Imunologia Molecular Seminário Brasil França 2006 Diversidade Genética e Genotipagem do HIV-1 aos Anti-Retrovirais José Carlos Couto-Fernandez Fortaleza,CE NOVEMBRO 2006

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Page 1: Ministério da Saúde Fundação Oswaldo Cruz - Fiocruz Depto. de Imunologia - IOC Lab. de AIDS e Imunologia Molecular Seminário Brasil França 2006 Diversidade

Ministério da SaúdeFundação Oswaldo Cruz - FiocruzDepto. de Imunologia - IOCLab. de AIDS e Imunologia Molecular

Seminário Brasil França 2006

Diversidade Genética e Genotipagem do HIV-1 aos Anti-Retrovirais

José Carlos Couto-Fernandez

Fortaleza,CENOVEMBRO 2006

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Histórico

1981 - Descrição dos primeiros casos de AIDS (Gottlieb 1981, CDC 1982)

1983 - Isolamento do HIV-1: L. Montagnier, França (Barré-Sinossi 1983)

1986 - Isolamento do HIV-2: Clavel, França

HIV Acentuada variabilidade genômica e fenotípica (Alizon 1984, 1986;

Wain-Hobson 1985; Asjo 1986)

1987 - Primeiro isolamento do HIV-1 no Brasil (Galvão-Castro 1987)

HIV Acentuada variabilidade genômica e fenotípica (Couto-Fernandez

1992, 1994; Potts 1993; WHO 1992,1994)

Estudos sobre diversidade do HIV são de fundamental relevância em relação

ao desenvolvimento de vacinas anti-HIV/AIDS e a susceptibilidade aos ARV.

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ESTIMATIVA DE ADULTOS/CRIANÇAS ESTIMATIVA DE ADULTOS/CRIANÇAS VIVENDO COM HIV/AIDSVIVENDO COM HIV/AIDS

Oeste Europeu

720 000720 000Norte e Centro-Leste da África

510 000510 000África Sub-

Saariana

25,8 25,8 milhõesmilhões

Leste Europeu e Ásia Central

1,6 milhão1,6 milhão

Sul e Sudeste da Ásia

7,4 milhões7,4 milhõesAustrália e

Nova Zelândia

74 00074 000

América do Norte

1,2 milhão1,2 milhãoCaribe

300 000300 000

América Latina

1,8 1,8 milhãomilhão

Total: 40,3 milhões

Leste Asiático e Pacífico

870 000870 000

Fonte: http://www.unaids.orgDezembro 2005

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SUMÁRIO DA EPIDEMIA DE HIV/AIDS NO BRASIL 1980-2005

Número de casos de HIV/aids Total 371.827 Homens 251.979Mulheres 118.520 Crianças < 13 anos 10.404

Categoria de exposição(Adultos)

Sexual 224.463 Sanguínea 60.732

Vertical 10.404

Mortes por aids 1980-2004 Total 172.048

Ignorada 39.894

* Casos notificados até junho/2005

Fonte: Boletim Epidemiológico do Ministério da Saúde/ PN-DST e Aids-MS, 2005.

Prevalência: 0,65%

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Notificações de Casos de Infecção pelo HIV-1 em Municípios Brasileiros (1980-2001)

1980-86

1987-93

1994-2001

Fonte:PN-DST/AIDS-MS, 2003

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ESTRUTURA ESQUEMÁTICA DO HIV-1

Fonte: http://www.vircolab.com

FamíliaFamília

RETROVIRIDAERETROVIRIDAE

Subfamília Subfamília LENTiVIRINAELENTiVIRINAE

Gênero Gênero

LENTIVIRUSLENTIVIRUS

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ORGANIZAÇÃO ESQUEMÁTICA DO GENOMA DO HIV-1

Adaptado de: http://www.hivmedicine.com/

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• Length: 882.5 feet • Weight: 46,329 tons

• Length: .4 inches• Weight: < 1 ug

Comparison of Genomes: Human and VirusesComparação dos genomas: humano e víral

HIV-1 has to do many things with a limited genetic repertoire. Therefore, it exploits host factors in order to replicate.

O HIV-1 tem muitas coisas para fazer com um repertório genético limitado, por isso ele utiliza fatores do hospedeiro para se replicar.

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HIV-1 Life CycleCiclo de Vida do HIV-1

REVERSE TRANSCRIPTION

VIRUS MATURATION

VIRION BINDING /UNCOATING

NUCLEAR ASSOCIATION OF VIRAL cDNA

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Protease inhibitors(PI) act to bind directly to the HIV protease and block its activity

Os Inibidores de Protease(IP) agem ligando-se diretamente a protease do HIV bloqueando sua atividade

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• Erros de transcrição da transcriptase reversa (TR) viral

• TR não possui atividade de reparo de DNA > Transcrição Reversa = Mutação

• Genoma (RNA) de ~104 nucleotídeos

• Taxa de erro da TR = ~2,7 X 10-4 mut / nt

• Índice de mutação de 1 erro/ 30.000 pb

• Elevada taxa de replicação viral (> Vírus gerados por dia = 1010 a 1011) e de ciclos replicativos (> 300 ciclos/ano)

Substituições de nucleotídeos, deleções e inserções Capacidade de recombinação Pressao das drogas ARV seleciona virus mutantes

ORIGEM DA DIVERSIDADE DO HIV-1

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CLASSIFICAÇÃO DO HIV

• HIV-1HIV-1

--Pandemia MundialPandemia Mundial

-3 grupos: -3 grupos:

• HIV-2HIV-2

--OOeste da Áfricada África

-Homologia de 80% com -Homologia de 80% com SIVSIVsooty mangabeysooty mangabey

-Homologia entre 40-60% -Homologia entre 40-60% com HIV-1com HIV-1

- 8 subtipos: A, B e (C, D, E, - 8 subtipos: A, B e (C, D, E, F, G, H)F, G, H)

Grupo MGrupo M9 Subtipos: 9 Subtipos: A-D, F-H, J e KA-D, F-H, J e K

- 32 CRF- 32 CRF - Várias URF- Várias URF

Grupo OGrupo OGuiné Equatorial,Guiné Equatorial,Camarões e GabãoCamarões e Gabão

Grupo NGrupo N Camarões Camarões

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Árvore filogenética dos diferentes

grupos e subtipos de HIV-1

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DISTRIBUIÇÃO GLOBAL DOS SUBTIPOS DISTRIBUIÇÃO GLOBAL DOS SUBTIPOS GENÉTICOS (GENÉTICOS (envenv) DO HIV-1) DO HIV-1

CC

BB

EEBB

CC

BB

BB

BB AA

BBAA

AADD

OtherOther

BB AA

OtherOther

AA

BB

CC

Others 5%(F, G, H, J, NT)

DD5.3%

CC 47.2%

E E 3.2%

B B 12.3%

AA 27%

Adaptado de: Osmanov S, 2005. WHO-UNAIDS HIV Isolation and Characterization

BB

CC

CC

CC

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RORAIMARORAIMA

(1)(1)

B,F,B/F

B,F,B/F,C

B,F,B/F

B,F,B/F,C,D,A,CRF02_AG

C,B,B/C,F,B/F,A

DISTRIBUIÇÃO DOS SUBTIPOS DE HIV-1 NO BRASIL

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DETECÇÃO E QUANTIFICAÇÃO VIRALDETECÇÃO E QUANTIFICAÇÃO VIRAL

VACINASVACINAS

SOROLOGIASOROLOGIA

RESISTÊNCIA aos ANTI-RETROVIRAISRESISTÊNCIA aos ANTI-RETROVIRAIS

PATOGENICIDADEPATOGENICIDADE

IMPLICAÇÕES DA DIVERSIDADE DO HIV-1IMPLICAÇÕES DA DIVERSIDADE DO HIV-1

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• Isolados de HIV-1 grupo O e HIV-2 são naturalmente resistentes aos ITRNN (Descamps, 1997).

• Redução de susceptibilidade in vitro aos ITR (ZDV, 3TC, ddI, NVP) de isolados de HIV-1 subtipo D (Palmer, 1997).

• Redução de susceptibilidade in vitro aos IP de isolados do subtipo G (Descamps, 1998).

• Redução de susceptibilidade in vitro aos ITRNN em isolados do subtipo F (Apetrei, 1998).

• Elevada ocorrência de mutações de resistência em amostras do subtipo C após dose única de nevirapina, em comparação aos subtipos A e D (Eshleman 2005)

• Diferentes estudos tem mostrado a existência de polimorfismos (‘minor mutation” e substituições atípicas) entre amostras não-B em posições associadas a resistência na protease e TR (Vergne 2000; Kantor & Katzenstein 2003).

Subtipos de HIV e Susceptibilidade as Subtipos de HIV e Susceptibilidade as Drogas Anti-retroviraisDrogas Anti-retrovirais

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Resposta ARV e Subtipos B/F

0

1

2

3

4

5

6

W=0p<0.16

W=4p<0.12

W=24p<0.13

W=32p<0.06

W=48p<0.02

Vira

l Loa

d (L

OG

)

B

F

JAIDS 24,4:399-4000, 2000

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Resistência in vivo ao Nelfinavir

Primeira Falha ao Nelfinavir

D30N L90M

Resgate fácilResgate fácil Resistência cruzadaResistência cruzada

(Não B = 100%)(Não B = 100%)57.1%57.1% 43.9%43.9%

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Diversidade Genética do HIV e alteração natural da susceptibilidade a ARVs

Subtipo C e rápida resistência a ITRNN (V106M)

Subtipo F “resistência natural” aos IPs (L89M)

Subtipo C hipersusceptibilidade ao Lopinavir-r

(I93L, CH50 = 0,35)

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Programa Brasileiro para Terapia anti-HIV/AIDS Entre os diferentes programas conduzidos pelo Programa Nacional de DST e Aids-MS para pessoas vivendo com HIV/Aids, destaca-se o acesso universal gratuito as diferentes drogas que compoem a terapia anti-retroviral (TARV).

Inicida nos anos 90 através da distribuição do AZT, este programa se consolidou ao longo dos anos.

Em 1996 com a introdução da terapia combinada de alta potência (HAART), a grande maioria de dos indivíduos infectados pelo HIV-1, tem acesso garantido a todas medicações que compoem a TARV.

Estabelecimento das redes de laboratorios para quantificacao de CD4/CD8 e carga viral do HIV-1.

A politica brasileira de acesso universal a terapia anti-HIV tem resultado na queda dos níveis de morbidade e motalidade e uma melhora significativa da qualidade de vida dos indivíduos infectados (Marins e cols., 2003).

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O desenvolvimento de resistência às drogas anti-HIV/Aids, além de acarretar a falha em suprimir a replicação viral, pode comprometer o Programa Brasileiro de acesso universal a TARV aos pacientes infectados.

Com isto, o Ministério da Saúde através do Programa Nacional de DST e AIDS estabeleceu em 2002 a Rede Nacional de Genotipagem da Resistência do HIV-1 (RENAGENO).

Objetivo Principal

Instalar uma rede composta de laboratórios e médicos de referência em genotipagem (MRGs), capacitados a realizar a interpretação dos exames de genotipagem para pacientes infectados pelo HIV/Aids através rede pública de saúde,.

RELEVÂNCIA

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Composto de 21 laboratórios nas 5 diferentes regiões do Brasil.

Pará (PA): 01

Pernambuco (PE): 01

Bahia (BA): 01

Brasília (DF): 01

Minas Gerais (MG): 01

Rio de Janeiro (RJ): 03

São Paulo (SP): 03

Rio G. do Sul (RS): 01

ES, PR, SC,CE: 01

Rede de Laboratórios da RENAGENO

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RENAGENO STRUCTURE

Clinical

Genotyping Reference Doctor-MRG

Laboratory

Analysis Collect samples

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METODOLOGIA

ViroSeqTM HIV-1 Genotyping System V 2.0 (ABBOTT)

Extraction / purification of viral RNA

Stage 1,3 mL plasma

Sample Preparation Module

HIV Plasmatic RNA

Quantification agarose gelDNA Mass Ladder*

RT-PCR Module, Prt/5’ RT

cDNA

PCR Module

Amplified HIV-1 DNA

Purificated DNA fragments

* 1.8Kb

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METODOLOGIA 2

Sequencing Module

Sequencing

Processing Sequences

Analysis

Sequence Analysis HIV-1 Resistance Report

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Fisher’s exact test: *p <0.05.

0,0%

10,0%

20,0%

30,0%

40,0%

50,0%

60,0%

70,0%

80,0%

M4

1L

E44

D

A62

V

K65

R

D67

N

S68

G

T6

9D

Ins

69

K70

R

L7

4V

V75

I

F7

7L

Y11

5F

F1

16Y

V11

8I

Q15

1M

M1

84

V

L2

10W

T2

15Y

/F

K21

9Q

/E

G33

3E

L1

00I

K10

1E

K10

3N

V10

6M

/A

V10

8I

Y18

1C

/I

Y18

8C

/L

G19

0S

/A

P22

5H

M2

30

L

B

non-B

*

*

*

*

NRTIs NNRTIs

Prevalence of resistance-associated mutations in the reverse transcriptase gene

Couto-Fernandez et al., 2005

*

*

**

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0,0%

10,0%

20,0%

30,0%

40,0%

50,0%

60,0%

70,0%

80,0%

90,0%

100,0%

L1

0I/V

K2

0M

/R

L2

4I

D3

0N

V3

2I

L3

3F

M3

6I

M4

6I/L

I47

V

G4

8V

I50

V/L

F5

3L

I54

L/V

L6

3P

A7

1V

/T

G7

3S

V7

7I

V8

2A

/F

I84

V

N8

8S

L9

0M

B

non-B

Fisher’s exact test: *p< 0.05

*

Prevalence of resistance-associated mutations in the protease gene

Couto-Fernandez et al., 2005

*

** *

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INRT

0

10

20

30

40

50

60

70

80

% d

e M

uta

ções

Mar-02

2003

2004

2005

Prevalência de mutações de resistência aos inibidores nucleosídicos da transcriptase reversa (INTR)

Couto-Fernandez et al., 2006

Page 31: Ministério da Saúde Fundação Oswaldo Cruz - Fiocruz Depto. de Imunologia - IOC Lab. de AIDS e Imunologia Molecular Seminário Brasil França 2006 Diversidade

INNRT

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

% d

e M

uta

ções

Mar-02

2003

2004

2005

Prevalência de mutações de resistência aos inibidores não-nucleosídicos da transcriptase reversa (INTR)

Couto-Fernandez et al., 2006

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IP

0

10

20

30

40

50

60

70

80

% d

e M

uta

ções

Mar-02

2003

2004

2005

Prevalência de mutações de resistência aos inibidores da protease (IP)

Couto-Fernandez et al., 2006

Page 33: Ministério da Saúde Fundação Oswaldo Cruz - Fiocruz Depto. de Imunologia - IOC Lab. de AIDS e Imunologia Molecular Seminário Brasil França 2006 Diversidade

Couto-Fernandez et al., 2005

Geographical distribution of the HIV-1 genetic subtypes in Rio de Janeiro State, Brazil.

Page 34: Ministério da Saúde Fundação Oswaldo Cruz - Fiocruz Depto. de Imunologia - IOC Lab. de AIDS e Imunologia Molecular Seminário Brasil França 2006 Diversidade

Geographical distribution of the human immunodeficiency virus type 1 genetic subtypes in the state of Rio de Janeiro, Brazil

Couto-Fernandez et al., 2006

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ABSTRACTHIV-1 Subtype D occurs mainly in East and Central African countries, especially Uganda, where the prevalenceof HIV-1 infection is among the highest in the world. We present the phylogenetic analysis of one nonautochthonous and four autochthonous (including a near full-length genome) Brazilian HIV-1 subtype D strains identified in Rio de Janeiro State, where subtypes B, F1, and BF1 recombinants predominate. Phylogenetic inferences using maximum likelihood were applied on a near-full length genome and on concatenated gag, protease, reverse transcriptase, integrase, C2V3/env, gp41, and nef segments. Sequences from an Angolan immigrant showed close genetic similarity with a strain described in Finland, from an HIV patient of African origin, whereas all four autochthonous Brazilian sequences clustered with South African strains, where subtype D occurs only in isolated cases. Our results suggest the successful introduction and circulation in Brazil of closely related HIV-1 subtype D strains, possibly of South African origin.

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FIG. 1. Maximum likelihood phylogenetic analysis places the near-full length 96BRRJ100 genome within the subtype D branch. Alignments were prepared with reference group M sequences gathered from the Los Alamos HIV database.

Resultados 1

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Resultados 2

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Short Communication

Accepted to AIDS Research and Human Retroviruses 2006

Molecular Epidemiology of HIV Type 1 in Inner Rio de Janeiro State, BrazilWalter A. Eyer-Silva, José Carlos Couto-Fernandez and Mariza G. Morgado

ABSTRACTIn the State of Rio de Janeiro, Brazil, HIV-1 diversity surveys have been performed mainly in the capital, and little is known about its

molecular epidemiology in inner cities of the State. We studied a total of 87 polymerase sequences recovered from 2 different cohorts in 30 inner cities throughout the Rio de Janeiro State. Subtypes B (83.9%), F1 (8%), D (2.3%), and unique BF1 recombinants (5.7%) were

demonstrated. The cross-sectional study found evidence that 41.6% of the patients harbored genetically related clusters of strains and probably took part in the same chain of viral spread. These clusters were phylogenetically unrelated to previously reported clusters from a

neighboring city, suggesting that each small city harbors its own set of micro-epidemic lineages.

0.10.10.1

C

A1

G

H

03BRRJ237

Position1.3001.2001.1001.0009008007006005004003002001000

% o

f P

erm

ute

d T

rees

100

95

90

85

80

75

70

65

60

55

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

BF recombinant

F1

F2DBF recombinant

05BRRJ164

Position1.3001.2001.1001.0009008007006005004003002001000

% o

f P

erm

ute

d T

ree

s

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

04BRSAP0104BRSAP0204BRSAP0404BRSAP1804BRSAP2405BRSAP25

Subtype Bcluster

98

Subtype Bcluster05BRSAP2605BRSAP2806BRSAP3106BRSAP33

100

100

Subtype Bcouple05BRSAP2706BRSAP29

B

100

BF recombinants05BRSAP2305BRSAP09

05BRSAP09_PED

Position900850800750700650600550500450400350300250200150100500

% o

f Per

mut

ed T

rees

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

99

100

100

100

100100

100

92

Subtype D05BRRJ09504BRSAP19

03BRRJ12405BRRJ263

04BRSAP0704BRSAP1303BRRJ12403BRRJ17804BRRJ14705BRRJ15105BRRJ263

Subtype F1

0.1

M45M48

M54

M63M58

M23M69

M53M28

M4104BRSAP18

04BRSAP0404BRSAP24

05BRSAP2504BRSAP01

04BRSAP02 04BRSAP05

M38M16

M66

M52M64M20

M65M50

M40

05BRSAP26 06BRSAP33

05BRSAP28 06BRSAP31

04BRSAP08 04BRSAP03

05BRSAP10 M44

M42

M78M77

M6705BRSAP27

06BRSAP29 M76

06BRSAP30 M12

M4904BRSAP06

M75M39

CETH2220C92BR025

0.1

M45M48

M54

M63M58

M23M69

M53M28

M4104BRSAP18

04BRSAP0404BRSAP24

05BRSAP2504BRSAP01

04BRSAP02 04BRSAP05

M38M16

M66

M52M64M20

M65M50

M40

05BRSAP26 06BRSAP33

05BRSAP28 06BRSAP31

04BRSAP08 04BRSAP03

05BRSAP10 M44

M42

0.1

M45M48

M54

M63M58

M23M69

M53M28

M4104BRSAP18

04BRSAP0404BRSAP24

05BRSAP2504BRSAP01

04BRSAP02 04BRSAP05

M38M16

M66

M52M64M20

M65M50

M40

05BRSAP26 06BRSAP33

05BRSAP28 06BRSAP31

04BRSAP08 04BRSAP03

05BRSAP10 M44

M42

M78M77

M6705BRSAP27

06BRSAP29 M76

06BRSAP30 M12

M4904BRSAP06

M75M39

CETH2220C92BR025

M56

M03

9999

M06 M46

Cluster M-D

10094

M07

M62

Cluster SAP-A

Cluster M-C100M22

M14M57

82

8390 M51

M34M33

M37

Cluster M-A85

Cluster SAP-B100

M43

100

97

97100 Cluster M-EM05

95

100

M17 M11M61

M21M55M25 M24

M47

M68M70

Cluster M-B

100

Page 39: Ministério da Saúde Fundação Oswaldo Cruz - Fiocruz Depto. de Imunologia - IOC Lab. de AIDS e Imunologia Molecular Seminário Brasil França 2006 Diversidade

Prevalence of mutations known to confer reduced susceptibility to antiretroviral agents among 50 treatment-naïve and 45 antiretroviral-experienced HIV-1-infected patients receiving

care in small cities of inner Rio de Janeiro State, Brazil, 2004-2006.

No. Presence of mutations known to confer reduced susceptibility Total

RT only PR only RT + PR

Treatment-experienced patients (n=45)

Patients on HAART as of sampling 38 8 (21%) 1 (2.6%) 2 (5.2%) 11 (28.9%)

Patients off-treatment as of sampling 7 1 (14%) - - 1 (14%)

Treatment-naïve subjects 50 7 (14%) - - 7 (14%)

Total 95

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ABSTRACTThe reconstruction of the epidemic history of several HIV populations, by using methodsthat infer the population history from sampled gene sequence data, has revealed importantsubtype-specific and regional-specific differences in patterns of epidemic growth. Here, weemploy Bayesian coalescent-based methods to compare the population history of the HIV-1subtype B and F1 epidemics in Brazil from non-contemporary env and pol gene sequences.Our results suggest that after the introduction of the subtypes B and F1 into Brazilian population, around mid to late 1960s and late 1970s, respectively; these subtypes experienced an initial period of exponential growth with similar epidemic growth rates (~0.5-0.6 year-1). Later, the spreading rate of both subtypes seems to have slowed-down since mid to late 1980s. This demographic pattern is very similar to that reported for the subtype B epidemics in high income countries where HIV was initially transmitted through homosexual intercourse and injecting drug use, as in Brazil; suggesting that the characteristics of transmission networks may be a key determinant of the HIV epidemic growth pattern. It is important to note that most of the subtype B and F1 sequences used in this study come from the Southeast region that has been the most affected by the AIDS epidemic in Brazil, being responsible for around 63 % of all AIDS cases reported since the early eighties; but may not represent the demographic trend of the HIV-1 epidemic in otherBrazilian regions.

Infection, Genetics and Evolution, in press 2006

Page 41: Ministério da Saúde Fundação Oswaldo Cruz - Fiocruz Depto. de Imunologia - IOC Lab. de AIDS e Imunologia Molecular Seminário Brasil França 2006 Diversidade

RESULTS

Page 42: Ministério da Saúde Fundação Oswaldo Cruz - Fiocruz Depto. de Imunologia - IOC Lab. de AIDS e Imunologia Molecular Seminário Brasil França 2006 Diversidade

Fig 1. Bayesian phylogenetic trees of Brazilian C2-C3 env sequences. (a) Subtype F1sequences. Indexes: Brazilian sequences (.), sequences of African origin (.), and Romanian sequences (.). Subtype F2 reference sequences were used to

root the tree, and the Most Recent Common Ancestor (MRCA) node of the Brazilian subtype F1 cluster is highlighted. (b) Brazilian subtype B sequences. Indexes: Brazilian “GPG” sequences (.),Brazilian “GWG”, “GCG”, “GLG”, “GRG”, and

“GGG” sequences (.), non-Brazilian subtype B sequencesscale is in calendar years.

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Fig 2. Bayesian skyline plots representing nonparametric estimates of effective number of infections through time for

HIV-1 subtypes B (a) and F1 (b) epidemics in Brazil,

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INRT

0

20

40

60

80

M41

LE44

D

A62V

K65R

D67N

S68G

T69D

Ins

69K70

RL7

4V V75I

F77L

Y115F

F116Y

V118I

Q15

1M

M18

4V

L210

W

T215Y

F

K219Q

E

G33

3E

Per

cen

tual

F (n=55)

B (n=165)

INNRT

0

10

20

30

40

50

A98G

L100

I

K101E

K103N

V106A

MV10

8I

Y181C

I

Y188L

G190A

P225H

M23

0L

P236L

Per

cen

tual

F (n=55)

B (n=165)

Prevalência de mutações de resistência aos inibidores da transcriptase reversa

Page 45: Ministério da Saúde Fundação Oswaldo Cruz - Fiocruz Depto. de Imunologia - IOC Lab. de AIDS e Imunologia Molecular Seminário Brasil França 2006 Diversidade

IP

020

4060

80100

120

D30N

L33I

F

M46

IL

G48

VI5

0VL

V82AF

I84V

L90M

L10I

RV

K20M

RL2

4IV32

I

M36

IL

I47V

AF53

L

I54L

VML6

3P

A71VT

G73

SV77

I

N88DS

Per

cen

tual

F (n=55)

B (n=165)

Prevalência de mutações de resistência aos inibidores da protease

Page 46: Ministério da Saúde Fundação Oswaldo Cruz - Fiocruz Depto. de Imunologia - IOC Lab. de AIDS e Imunologia Molecular Seminário Brasil França 2006 Diversidade

According to our findings, subtype F1 appears to have been introduced into Brazil

between 10 and 15 years later (late 1970s) than the subtype B (mid to late 1960s),

consistent with our previous report (Bello et al, 2006).

This clearly suggests that subtype B HIV-1 epidemics in US, Western Europe, and Brazil

started around the same time, which is fully consistent with the concurrent detection of the

first Aids cases in those regions during early 1980s.

These analyses also suggest that the Br-B variant emerged since the beginning of

subtype B epidemic in Brazil, which explains the high prevalence of this variant in the

country.

The high growth rates described for the Brazilian subtypes B and F1 epidemics in the

present work are consistent with such hypothesis, since in Brazil a significant proportion of

the HIV-1 infections (~60%) can be attributed to homo/bisexuals and injecting drug users

networks, in particular during the first years of the epidemic (1980-1993) (Brazilian Ministry

of Health., December 2005).

No significant correlation was observed in the drug resistance evolution between

subtype B and F strains.

CONCLUSIONS

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Submited to AIDS Research and Human Retroviruses 2006

SEARCHING FOR A CRF_B/F IN HIV-1 RECOMBINANT B/F VIRUSES FROM RIO DE JANEIRO, BRAZIL

M Guimarães, Couto-Fernandez JC, Walter Eyer-Silva,C Siva-de-Jesus, S Teixeira, S Chequer-Fernandez, ,M Morgado

Lab. de AIDS & Imunol. Mol., Dep. de Imunologia, IOC; Rio de Janeiro, RJ, 21045-900, Fundação Oswaldo Cruz

Background: Brazil has been referred to be the one of “geographic recombination hotspots”, with a high frequency of mosaic viruses and up to now, at least three CRFs(12,28,29) and several URFs evolving subtypes B and F have been described. The present study is to search for common genetic recombinant profile among BF HIV-1 samples from Rio de Janeiro and compare them with those CRF B/F.

Results: From these 1500 samples already analyzed just 47 could be characterized as BF in the pol gene, most of them presenting different patterns of recombination, but we were also able to identify 4 distinct well defined phylogenetic clusters, composed at least by 3 samples that share the same pattern of recombination.

Conclusions: None of the four distinct B/F recombinant genetic profiles analyzed, gathered with high bootstrap value with CRF12,28 or 29, although some of them present some equal breakpoint.

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0.1

100

91

100

BF1 recombinants (this study)Other Brazilian BF1 strainsSubsubtype F1Subtype BCRF_12

83

Subsubtype F1

CRF_12 81

88

100

Subtype B

Position (bp)1.3001.2001.1001.0009008007006005004003002001000

% o

f P

erm

ute

d T

rees

110

105

100

95

90

85

80

75

70

65

60

55

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

-5

-10

REN213.03

REN049.04 & REN269.04

REN025.04

Position (bp)1.3001.2001.1001.0009008007006005004003002001000

% o

f P

erm

ute

d T

rees

110

105

100

95

90

85

80

75

70

65

60

55

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

-5

-10

REN232.03

REN090.02 & 99UFRJ2BF

Position (bp)1.1001.000900800700600500400300200

% o

f P

erm

ute

d T

rees

105

100

95

90

85

80

75

70

65

60

55

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

REN123.02 & REN210.04

Position (bp)1.1001.000900800700600500400300200

% o

f P

erm

ute

d T

ree

s

105

100

95

90

85

80

75

70

65

60

55

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

-5Position (bp)

1.2001.1001.000900800700600500400300200100

% o

f P

erm

ute

d T

rees

105

100

95

90

85

80

75

70

65

60

55

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

-5

REN034.02 & BREPM108

Position (bp)1.2001.1001.000900800700600500400300200100

% o

f P

erm

ute

d T

ree

s

105

100

95

90

85

80

75

70

65

60

55

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

-5

REN046.02 & REN287.04

Position (bp)1.1001.000900800700600500400300

% o

f P

erm

ute

d T

ree

s

105

100

95

90

85

80

75

70

65

60

55

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

-5

Position (bp)1.1001.000900800700600500400300200

% o

f P

erm

ute

d T

rees

105

100

95

90

85

80

75

70

65

60

55

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

REN178.04

REN137.04

Position (bp)1.2001.1001.000900800700600500400300200100

% o

f P

erm

ute

d T

rees

105

100

95

90

85

80

75

70

65

60

55

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

-5

Position (bp)1.1001.000900800700600500400300200

% o

f P

erm

ute

d T

ree

s

105

100

95

90

85

80

75

70

65

60

55

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

-5

REN010.02Position (bp)

1.1001.000900800700600500400300200

% o

f P

erm

ute

d T

ree

s

105

100

95

90

85

80

75

70

65

60

55

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

-5

Position (bp)1.1001.000900800700600500400300200

% o

f P

erm

ute

d T

rees

105

100

95

90

85

80

75

70

65

60

55

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

-5

59

REN207.03 & REN214.03

F1BRBZ126C92BR025BBZ167

Position (bp)1.1001.000900800700600500400300200100

% o

f P

erm

ute

d T

rees

105

100

95

90

85

80

75

70

65

60

55

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

REN217.03

77

Phylogenetic analyzes of BF recombinant forms

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CRF_12

CRF_28 CRF_29

SUBTYPE B

GROUP 3

GROUP4

GROUP 5

GROUP6

GROUP 7

GROUP1

B F

GROUP 2

Sub-Subtype F1

B F

B F B

F B

B F B

B F

B F

Samples were analyzed using the SplitsTree Decomposition methodology. Subtype B and F as well as CRF 12, 28 and 29 references were used in this evaluation. Bootscanning representation of samples characterized as recombinant in the different regions were represented here. Analysis of pol- PR/RT (1280bp)

Phylogenetic analyzes of BF recombinant forms

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CONCLUSÕES FINAIS 1

Uma grande proporção do subtipo B do HIV-1 foi observada em pacientes do Estado Rio de Janeiro, apresentando falha a terapia anti-antiretroviral.

A baixa prevalência do subtipo F neste grupo, quando comparada a estudos prévios baseados no envelope viral, pode ser devido a elevada frequência de vírus recombinantes entre amostras do subtipo F. Observamos a circulação dos subtipos C e D do HIV-1, URFs CF e AF, além da primeira descrição no Brasil da presença das CRF02_AG e CFR01_AE no Estado do Rio de Janeiro.

A distribuição das diferentes mutações de resistência no grupo de estudo mostrou correlação com a TAR utilizada.

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A manutenção e implementação dos Programas de Genotipagem da Resistência do HIV-1 no Brasil, são de fundamental importância para a condução e reestruturação da TARV em pacientes apresentando falha virológica.

A análise das sequências genômicas geradas pelo teste de genotipagem, pode servir para estudos de epidemiologia molecular de mapeamento da circulação de subtipos de HIV, bem como, para análises filogenéticas e evolutivas entre as diferentes amostras virais.

CONCLUSÕES 2

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COLABORADORESMariangela B. Galvão Simão, Lilian I. Amaral, Orival S. Silveira, Denise FC. Souza e P. Chequer- PN DST&AIDS – Ministério da Saúde (www.aids.gov.br/renageno).

Marcia Rachid - Programa Estadual de DST e AIDS - SESRJ

Programas Municipais de DST e AIDS - SMSRJ

Grupo de Médicos de Referência em Genotipagem (MRGs) do Estado do Rio de Janeiro

Francisco I. Bastos - Centro de Informacao Cientifica – CICT/Fiocruz

Waldilea Veloso - Centro de Pesquisa Clinica Evandro Chagas – IPEC/Fiocruz

Martine Peeters, Eric Delaporte - Lab. Retrovirus – IRD, Montpellier, FR

SUPORTE

PN DST e AIDS-MS