Universidade Federal de Pernambuco Centro de Biociências Programa de Pós-graduação em Genética ANTONIO VICTOR CAMPOS COELHO Fatores Genéticos e Terapia Anti-HIV-1: resistência a antirretrovirais, efeitos adversos, resposta imunológica e estratégias vacinais Recife 2017 ANTONIO VICTOR CAMPOS COELHO Fatores Genéticos e Terapia Anti-HIV-1: resistência a antirretrovirais, efeitos adversos, resposta imunológica e estratégias vacinais Tese de Doutorado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Genética da Universidade Federal de Pernambuco como parte dos requisitos exigidos para obtenção do título de Doutor em Genética. Orientador: Prof. Dr. Sergio Crovella Recife 2017 Catalogação na fonte Elaine Barroso CRB 1728 Coelho, Antonio Victor Campos Fatores genéticos e terapia anti-HIV-1: resistência a antirretrovirais, efeitos adversos, resposta imunológica e estratégias vacinais / Antonio Victor Campos Coelho- Recife: O Autor, 2017. 132 folhas: il., fig., tab. Orientador: Sergio Crovella Tese (doutorado) – Universidade Federal de Pernambuco. Centro de Biociências. Genética, 2017. Inclui referências, apêndices e anexo 1. AIDS (doença) 2. Imunologia 3. Genética I. Crovella, Sergio (orientador) II. Título 616.9792 CDD (22.ed.) UFPE/CB-2017-203 Aos indivíduos que participaram como voluntários dos estudos que realizei durante minha formação, Dedico este trabalho. AGRADECIMENTOS Agradeço a minha mãe, Wilma, pois sem ela minha formação enquanto pesquisador e pessoa não teria seria sido possível; A minha avó Maria José e a minha tia Nilma, pelo grande incentivo; Aos meus amigos Anselmo Kamada, Caio Scheidegger, Edvaldo Vieira, Jailson Júnior, Kézia Moura, Rafael Carvalho e Vitor Xavier, pelas boas memórias, risadas, debates e companheirismo durante essa longa jornada do doutorado; A professor Sergio Crovella, por sempre acreditar no meu potencial; A minha amiga Priscila Serafim por ter me acompanhado durante o mestrado, pois foi o nosso trabalho que amadureceu, cresceu e se desmembrou em vários outros durante o doutorado. Aos meus amigos de equipe Almerinda Agrelli, Jeyzon Valeriano, Marina Magalhães, Neyla Alves e Ronaldo Celerino pela ajuda na coleta e na recuperação de dados de prontuários. A equipe do IMIP pelo apoio durante o recrutamento de pacientes e coleta de dados, em especial Ana, Fábio e dra. Gerlane; Aos professores Rafael Guimarães e Lucas Brandão pelos conselhos e supervisão, e a Ronald de Moura pelo apoio na análise e interpretação de dados. A meu irmão, professor Hemílio Fernandes, pela revisão dos conceitos estatísticos usados ao longo dos meus estudos; Aos setores do Laboratório de Imunopatologia Keizo Asami (LIKA) e Centro de Pesquisas Aggeu Magalhães (CPqAM/Fiocruz), bem como seus alunos e funcionários, por fornecerem toda a infraestrutura necessária para o desenvolvimento de pesquisas; À FACEPE e CNPq pelo apoio financeiro. “Tudo flui” -Heráclito RESUMO A infecção pelo HIV-1 ainda é um importante desafio de saúde-pública. Para contribuir na luta contra o vírus, foram abordados vários aspectos da história natural do HIV-1 por meio de análises genéticas com diferentes desenhos de estudo: (1) uma revisão sistemática com meta-análises e modelagem por séries temporais da prevalência de resistência primária aos antirretrovirais na América Latina e Caribe, que revelou que ainda aparenta estar baixa, mas devido à qualidade da evidência, os resultados podem estar subestimados em alguns casos; (2) um polimorfismo no gene ITPA foi associado à ocorrência de efeitos adversos sistêmicos decorrentes do uso de zidovudina, através de um estudo de caso-controle (p=0,03); (3) um polimorfismo no gene CNOT1 foi associado com resposta desfavorável a uma vacina terapêutica anti- HIV-1 baseada em células dendríticas (p=0,0031) testada em um ensaio clínico de fase I com indivíduos brasileiros não-tratados com antirretrovirais, (4) uma revisão sistemática com meta-análise de protocolos de vacinas anti-HIV-1 terapêuticas baseadas em células dendríticas, que revelou onde esses protocolos podem melhorar e (5) um estudo de associação genética acerca da falha imunológica da terapia anti- HIV-1 explorando polimorfismos em genes envolvidos em vias de farmacodinâmica de antirretrovirais e na homeostasia do sistema imune não encontrou associações significativas, suscitando novos estudos. Assim, a genética é uma ferramenta importante no acompanhamento de pacientes HIV-1 positivos, podendo guiar a otimização dos tratamentos disponíveis o desenvolvimento de novas vacinas terapêuticas. Palavras-chave: Genética. Terapia antirretroviral. Farmacogenética. Falha imunológica. Célula dendrítica. ABSTRACT The HIV-1 infection still is an important public health challenge. To contribute in the fight against the virus, we approached several aspects of HIV-1 infection natural history through genetic analyses, with different study designs: (1) A systematic review with meta-analysis and time series modeling of the prevalence of primary antiretroviral drug resistance in Latin America and the Caribbean, which revealed that it seems to be low, but it may be underestimated; due to the available evidence quality, (2) a polymorphism at ITPA gene was associated with AZT-related systemic adverse effects through a case-control study (p=0.03), (3) a polymorphism at CNOT1 gene was associated with poor response to a dendritic cell-based therapeutic vaccine (p=0.0031) resulting from a phase I clinical trial on untreated Brazilian patients, (4) a systematic review with meta- analysis of experimental anti-HIV-1 therapeutic vaccines protocols, which appointed improvements and (5) a genetic association study between polymorphisms in genes involved in antiretroviral drugs pharmacodynamic pathways and immune system homeostasis and antiretroviral therapy immunologic failure did not find significant associations during multivariate analysis, suggesting the need of further studies. Therefore, genetic analysis is a strong ally to be used in the follow-up of HIV-1 patients, having the potential to guide treatment optimization, as well to help the development of new therapeutic vaccines. Keywords: Genetics. Antiretroviral therapy. Pharmacogenetics. Immunological nonresponse. Dendritic cell. LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1. Esquema do genoma do HIV-1 .................................................................. 16 Figura 2. Representação esquemática do HIV em corte transversal ........................ 17 Figura 3. Mutações que conferem resistência aos antirretrovirais ............................ 21 Figura 4. As células dendríticas. ............................................................................... 29
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