VHC genómica y proteómica

1. Avances en la biología del VHC Dr. en C. Erwin Chiquete Biología Molecular en Medicina Medicina Interna [email_address]

3. La infección crónica por VHC es una importante causa de cirrosis, la segunda en nuestro país y la principal indicación de trasplante hepático en E.U.A. y Europa. Importancia

4. Importancia http://www.who.int/en/ Región de la OMS Población total (millones) Prevalencia de HCV (%) Población infectada (millones) Número de países donde no hay datos por región Africa 602 5.3 31.9 12 América 785 1.7 13.1 7 Este del Mediterráneo 466 4.6 21.3 7 Europa 858 1.03 8.9 19 Sureste de Asia 1 500 2.15 32.3 3 Pacífico Oeste 1 600 3.9 62.2 11 TOTAL 6 811 3.1 169.7 67

5. El virus El VHC pertenece a la familia flaviviridae y al género hepacivirus, del que es actualmente único miembro. A esta familia pertenecen tres géneros, los flavivirus , pestivirus y hepacivirus .

6. El virus La familia flaviviridae Hepacivirus Pestivirus Flavivirus 100% 100% 100% 98% 100% 87% GBV-A SM 70047 AT 1122 PNF 2161 GBVC tro GBV-B BVDV CSFV TBEV YFV WNV NV Simmonds. J Hepatol . 1999. 100% HCV 2a HCV 3a HCV 4a HCV 5a HCV 1a HCV 6a

7. El virus Su origen El tiempo de divergencia calculado del VHC como especie nueva va desde 1000 a 2000 años , los subtipos nacieron hace 600 años en promedio, habiendo unos tan jóvenes como el 1b que se originó hace 75 años .

8. El virus Su origen Su amplia heterogeneidad comparada con el poco tiempo que tiene como especie en el planeta, se explica por su elevada tasa de mutación, que va de 1.5 a 2 x 10 -3 sustituciones de nucleótidos por sitio en el genoma, al año. Es decir, unas 15 mutaciones puntuales al año.

9. El virus Erwin Tamaño: 55 a 60 nm Glucoproteínas de la envoltura (E1 y E2) Envoltura lipídica RNA viral (genoma) Nucleocápside (proteína C)

10. Genómica

11. Región 5’ no traducida (5’ UTR) Región 3’ no traducida (3’ UTR) Región traducible (marco de lectura abierto) AUG IRES Erwin Gen RNA (+) Central E 1 E 2 p7 NS2 NS3 NS4A NS4B NS5A NS5B NH 2 HOOC Proteína Cápside Envoltura Proteasa Helicasa Cofactor de NS3 Polimerasa de RNA Autoproteasa secuenciación diagnóstico

12. El genoma del VHC El genoma del VHC es un RNA de cadena sencilla y de polaridad positiva ( RNA + ). Tiene casi 9500 (9.5 kb) nucleótidos que codifican una poliproteína de 3000 a.a. Posee dos regiones no traducidas por el ribosoma ( 5’ UTR y 3’ UTR ).

13. El genoma del VHC En la región que codifica para E2 existen dos regiones con una muy elevada tasa de mutación, llamadas regiones hipervariables (HVR1 y HVR2). Además, en el gen NS5A existe una región asociada a la calidad de la respuesta al interferón (ISDR).

14. El genoma del VHC De acuerdo a las diferentes secuencias de nucleótidos reportadas correspondientes al VHC, éste es clasificado en seis tipos, llamados genotipos y designados con números arábigos. A su vez, estos se dividen en subtipos , designados con letras minúsculas .

15. El genoma del VHC Un genotipo es asignado a una secuencia dada según el grado o porcentaje de similitud que tenga con secuencias reportadas. Este grado de similitud es asignado según la secuenciación del genoma viral completo o parte de él.

16. El genoma del VHC *Porcentaje de similitud después de la secuenciación del genoma completo. Zein. Clin Microbiol Rev . 2000 Terminología Definición Similitud nucleotídica* Genotipo Heterogeneidad genética entre distintas cepas del VHC 65.7 % a 68.9 % Subtipo Cepas estrechamente relacionadas dentro de los principales genotipos 76.9 % a 80.1 % Cuasiespecies Complejo de variantes genéticas dentro de un mismo individuo 90.8 % a 99 %

17. El genoma del VHC Los criterios que definen el genotipo dependen así, de la región secuenciada. Cuando se usa sólo parte del genoma para clasificar al virus, generalmente se eligen regiones cuya variación sea correspondiente a la del genoma completo.

18. El genoma del VHC *Porcentaje de similitud después de la secuenciación de la región NS5-B. Terminología Similitud nucleotídica* Genotipo > 72 % Subtipo 75 % a 86 % Cuasiespecies > 88 %

20. Zein. Clin Microbiol Rev . 2000 El genoma del VHC Subtipo Porcentaje de similitud con: 1a 1b 1c 2a 2b 2c 3a 3b 4a 5a 6a 1a 100 81 85 65 66 63 67 66 68 69 64 1b 100 77 64 67 64 67 71 64 70 65 1c 100 68 70 67 65 70 64 61 61 2a 100 82 77 67 67 66 66 68 2b 100 81 64 69 65 67 66 2c 100 64 65 65 66 65 3a 100 79 65 67 64 3b 100 66 68 61 4a 100 66 66 5a 100 68 6a 100

21. El genoma del VHC 1a 2 2 5 4 3 3 3 1b 1b 6

22. El genoma del VHC Importancia de los genotipos Los genotipos 1 y 4 están asociados a una pobre respuesta al tratamiento con interferón. Cuando un paciente se encuentra infectado con VHC genotipo 1, el esquema terapéutico es más agresivo. La secuenciación y el análisis filogenético del genoma del VHC permite por ejemplo, establecer el origen de una epidemia o determinar en diferentes individuos infectados la fuente de infección común.

23. Ciclo de vida y Proteómica

24. El proteoma del VHC Central E 1 E 2 p7 NS2 NS3 NS4A NS4B NS5A NS5B NH2 - - HOOC 1. Central. Proteína de la cápside 2. E1. Proteína glicosilada de la envoltura, tipo transmembranal. 3. E2. Proteína glicosilada de la envoltura, de tipo transmembranal. Puede interactuar con la PKR. 4. p7 (antes NS1). Proteína altamente hidrofóbica, de función desconocida. 5. NS2. Con la región aminoterminal de NS3 forma la autoproteasa viral. 6. NS3. Proteasa y helicasa. Inhibe además a la PKA. 7. NS4A . Cofactor esencial de NS3. 8. NS4B. Proteína hidrofóbica de función desconocida. 9. NS5A. Proteína fosforilada, posible reguladora de la replicación viral. 10. NS5B. RNA polimerasa dependiente de RNA.

25. El ciclo de vida del VHC El VHC entra al humano por vía parenteral y puede replicarse en linfocitos, pero su célula preferida para su supervivencia es el hepatocito. Cumple con varios pasos dentro del llamado ciclo de vida del virus.

26. El ciclo de vida del VHC El VHC tiene una vida media de 3-5 h en el plasma humano, produciéndose al día 10 12 viriones . Esto significa que cada 24 h un solo hepatocito produce 50 viriones .

28. El ciclo de vida del VHC Erwin 1. Unión al receptor 2. Endocitosis 3. Liberación del RNA 4. Traducción del RNA 5. Procesamiento proteico 6. Replicación 7. Ensamblaje y liberación 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ RNA (-) RNA (+) 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ NH 2 COOH

30. Gracias