Epidemiologia Molecular de Hepatite B e C...BR080 BR122 BR102 BR076 3a.US.AY522107 99 99 93 98 94...
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Epidemiologia Molecular de Hepatite B e C Lia Laura Lewis-Ximenez, MD, PhD Laboratório de Hepatites Virais Instituto Oswaldo Cruz Fundação Oswaldo Cruz Ministério da Saúde Rio de Janeiro, Brasil [email protected]
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Epidemiologia Molecular de Hepatite B e C
Lia Laura Lewis-Ximenez, MD, PhDLaboratório de Hepatites Virais Instituto Oswaldo CruzFundação Oswaldo CruzMinistério da SaúdeRio de Janeiro, [email protected]
Mello et al, 2007, adapled
Distribution of HBV (HBsAg) e HCV (anti-HCV)
> 350 milhões (WHO 2008) 123 - 170 milhões (WHO 2004)
~ 500 milhões
8% da população mundial
Biologia dos Vírus da HBV e HCV
Família HepadnaviridaeGenus Orthohepadnavirus• vírus envelopado• genoma DNA circular parcialmente duplo • ~ 3200 nucleotídeos• 1 mutação por 100.000.000 nt/cr• 104/substituições de nt/ano
Família FlaviviridaeGenus Hepacivirus• vírus envelopado • genoma de RNA• ~ 9600 nucleotídeos• 1 mutação por 1.000 – 100.000 nt/cr• 106 - 107/substituições de nt/ano
HBV HCV
Diversidade GenéticaHBV HCV
Genótipo 3000 anos 500-2000 anos> 8% de divergência > 30% de divergênciaA - H 1 - 6
Subtipo4% de divergência 20-30% de divergênciaA: 1, 2, 3, 4, 5 1: a, b, c, d, ..................m B: 1, 2, 3, 4 2: a, b, c, d, ...................................rC: 1, 2, 3, 4 3: a, b, c, d, .................lD: 1, 2, 3, 4, 5 4: a, b, c, d, .........................................tE: 5: aF: 1, 2, 3, 4, 5 6: a, b, c, d, ............................................uG:H: Simmonds P, 2005
Heterogeneidade dos genomas do HBV e HBV
HBV HCV
Árvore filogenética de 175 sequências do genoma completo do HBV representando os 8 genótipos (Kramvis et al., 2005)
Árvore filogenética de sequências do genoma completo do HCV representando os 6 genótipos (Simmonds, 2004)
Relevância
1. Distribuição geográfica – eventos migratórios
2. Vias de transmissão 3. Curso clínico da doença4. Preditor de resposta terapeutica
Características de Distribuição Geográfica
• Região c/ único tipo mas com numerosos subtipos- padrão sugestivo de longo período de infecção endêmica-
• Regiões com mais de um genótipo, mas cada genótipo representado por poucos subtipos- introdução relativamente recente a partir de regiões endêmicas-
Europa e América do Norte- tipo 1a/b, 2a, 3aJapão 1b, 2a, 2b Brasil- 1a/b, 2b,3a
África Central- gen 4 (4a, 4b,4c,4d,4e,etc)África Ocidental - gen 2 (2a,2b,2c,2d,2e,etc) Noroeste Índia- gen 3 (3a, 3b,3c, 3d etc) Sudoeste Ásia- gen 6 (6a, 6b,6c,6d,etc)
A2
A2
A3
C1, C2, C3
C1, C2
C3
C1, C2
C4
C1, C2, C3
D1, D4
D1, D2,D3
D1,D2D1, D4
D1, D4
D1, D4
D3
D2, D3D1
D3
D1, D3
D1-D4
D2, D3
E
E
E
F1,F2
F1-F4
F
F1,F2
F1,F2
F1,F2
G
G
G
H
H
H
Distribuição Mundial de HBV por Genótipo C
A1, A2
A2
A1
A2
A1
A2
A1
AEDFGH
B1,B2
B3
B1, B2, B4
B1,B2
B1, B2
B3
B
A4 A5
Distribuição Mundial de HCV por Genótipo
1,2,4,5
1, 2, 3, 4, 51,2,3
1,2,3,4,5
3,6
1,2,3,4,6
Transfusão sanguineaVacinação e injeções
Distribuição mundial dos genótipos do HCV: seqüenciamento
Dados da divergência dos genótipos podem ajudar a
explicar várias características da distribuição geográfica
do HCV
Distribuição dos genótipos Brasil: seqüenciamento
Genótipos de HCV de diferentes regiões do Brasil.
br7317peBr124RJ
br6247peS179
34GO670fLia
Br1163fbr097rj
br050rjbr051rjbr010rjbr071rj
70GObr045rj
br7083pebr822rj
br042rjS277
H081br103rjS19GO
1124RJbr061rjbr029rj
33GObr088rj
br035rjbr094rj
br015rj38GO
br057rjBr1545RJ
br023rjBr163RJ
br7060pebr081rj
br083rjbr011rjbr018rj
br036rjbr086rj
br006rjbr008rj
br068rjbr025rj
br022rjbr031rjbr062rj
S406-ppBr053rj
br7470pebr098rjbr302am
m58335-1b47GO
1427RJbr038rjbr089rj
br499ambr7494pe
br074rjbr002rjbr030rj
Br123RJbr001rjbr044rjbr066rjbr112rj
br047rjbr004rj
br012rjbr7275peS413S155
br019rjbr101rj
Br091rjbr078rj
Br7564pebr7308pe
Br040RJBr059RJBr114RJ
106GOd10749-1a600RJm62321-1aS390Br079RJ
Br287amS382Br1274fBr087RJ
46GOBr034RJBr106RJ
Br7490peBr067RJ
Br017RJBr046RJ
Br060RJBr115rj
Br054RJBr063RJBr117rj1525Lia
Br116rjBr745am
Br095RJBr021RJBr069RJBr113RJ
S571Br055RJ
S375Br1136RJBr056RJBr092RJ
Br016RJBr119RJ
Br093RJBr024RJBr077RJ
Br107RJBr014RJBr108RJS077Br458am
Br082RJBr020RJS260Br052RJ
F03462GO
Br6413PES18GO
S31fGOU064
84GOS064
S026d14853-1c
d26556-3bd28917-3a
41GOBr110RJ
S285Br007RJ
40GOS169
Br381AMS168
S20015GO
Br037RJBr102RJ
60GOS329
Br100RJ24GO
Br085RJBr6414PEBr080RJ
Br076RJBr7382PES418
Br043RJ68GO
Br6244PE73GOS330
U224Br084RJBr032RJ
Br122RJBr27Ay11604-4a
4c-u10238Z64d-u10192DK13
4f-l38332FR12BR352
4e-u10237Z54b-u10235Z1
y13184-5ad00944-2ad50409-2c
d01221-2bBr954RJ
Br839RJ186GO
Br564RJBr213RJ
7299
96
100
98
72
96
99
64
67 96
69
84
82
63
93
0.05
Análise filogenética de 182 seqüências da região do core
Genótipos do HCV em diferentes regiões do Brasil
0%10%
20%30%
40%50%
60%70%
80%90%
100%
RJ BA GO PE AM
4
3a
2b
1b
1a
RJ
BA
GO
PE
AM
1
1b
1a
3a
42b
p12HRJR898RJA052RJ
412GO601RJ
A113RJp07HRJ
R921RJp10HRJA130RJ281GO
1525RJA119RJ
A131RJ857GO
828GO061GO
122GOBR-5593-95
247RJ696GOA132RJ
A115RJ652GO
465GO955GO
699GO799GO
778GOA063RJ
A021RJ702GO
sbHRJ446GOp25RJ
A093RJ1a.US.00129-14 AY683095368RJ
A108RJ374GOp05HRJ
1a.US.01412-14 AY6831131a.US.00268-14 AY683098
1a.GB.H865-I AF2826691a.US.01753-14 AY683117
1a.GB.BD244-I AY0039471a.GB.IDU230-I AY004019
A079RJ1a.GB.H069-I AF282647
997GOR919RJ
1a.US.00650-14 AY6831071a.US.05397-14 AY683093
p24HRJ452GO
1a.US.00282-12 AY6830991a.US.01664-14 AY6831151a.US.00624-13 AY6831061a.US.04410-14 AY683128
1a.US.00888-14 AY6831081a.US.01107-14 AY6831101a.US.00167-13 AY683096
1a.US.02248-03 AY6831241a.US.02060-14 AY6831211a.US.02313-05 AY683126
1a.US.HCV-1 M623211a.US.01727-13 AY683116
1a.US.01575-14 AY6831141a.GB.H071-I AF282651
1a.US.01929-14 AY6831191a.US.02301-14 AY683125
1a.US.HCV-H M674631a.US.05020-14 AY683131
1a.US.05323-14 AY6831321a.US.00509-14 AY683103
1a.US.01171-14 AY6831111a.US.05373-14 AY6830921a.US.00369-14 AY683101
1a.US.00256-08 AY6830971a.US.04749-14 AY683129
A107RJ1b-m58335-JP
0,02
Estudo da variabilidade genética do HCV das cepas do BrasilAnálise filogenética da região NS5b do HCV de amostras do Brasil e de outros países
Goiás Rio de Janeiro
São Paulo
BR
US
1b.JP.HCV-K1-R3 D504821b.JP.pt--1 AB057598
1b.JP.pt--3 AB0576001b.JP.JK1-full X61596
1b.JP.pt--10 AB0576071b.CN.AY587016 AY587016
1b.JP.1B-2 AB1095431b.JP.MD1-0 AF165045
p18RJ1b.JP.J33 D14484A023RJ
690GOp22HRJ
1b.GB.H075- AF2826531b.DE.HD-1 U454761b-m58335-JP
1b.CN.HEBEI L028361b.KR.HCU16362 U16362
1b.KR.HCV-L2 U01214395GO
1124RJ1b.JP.HCV-K1-R1 D50480
1b.TW.HPCGENANTI M847541b.GB.BD426-I AY003977
p17RJ1b.DE.Con1 AJ2387991b.US.00080-1F AY682462
1b.US.02096-14 AY6831221b.US.00458-09 AY683102
1b.US.04220-03 AY6831271b.US.00535-12 AY683104
A015RJA025RJ
A045RJ787RJ
A051RJ844RJ
p26RJA083RJ
p23HRJA094RJ
1427dRJ1b.US.00054-1F AY6824611b.GB.BD268-I AY003962
1b.IE.K1 AY957567670RJ792GOA091RJ123GO845RJ345GO551GO
847GOBR-5532-95
286GO1b.AU.HCV-A AJ0000091b.US.01854-14 AY683118
1b.DE.HCV-AD78 AJ1329961b.TR.HCV-TR1 AF483269
1b.RU.RIG134 AF5065881b.US.00345-14 AY683100
1b.US.00890-13 AY683109p15HRJ1b.JP.HPCT2 D16435
1b.JP.JT D111681b.RU.KGV13 AF5065691b.JP.HC-J4 D008261b.ES.HPVPS5 M876301b.GB.BD259-I AY0039531b.GB.IDU323-I AY004032
1b.RU.AY044867 AY044867498RJ1036RJ1057GO
p20HRJp14HRJ
A030RJA038RJ
1b.RU.KGV411 AJ5072791b.US.04890-14 AY683130
1b.US.01373-14 AY6831121b.US.02147-06 AY683123
1b.CN.HCV-S AY4602041b.RU.274933RU AF176573
1a-m62321-US
94
71
80
77
73
US;EU
0,02
JP,EU, CN
US
BR, US
AU, US, DE
JP, RU, EU
BR
JP
BR
1b1a
�Amostras do genótipo 1a formam cluster separado e distinto das dos demais países.
�Amostras do genotipo 1b são mais variáveis e dispersas entre as dos demais países.
Mecanismos de Transmissão
HBV HCV
Estudos de transmissão viralrastreamento de infecções parenterais e não-parenterais
Identificar fontes de disseminação
Aplicações de estratégias apropriadas ao controle das infecções
1a
1b
2b
3a
Genótipos do HCV em doadores de sangue em Goiânia
54,6%
9,1%4,5%
31,8%
1
7,7%
1a
41,0%
2b
2,6%
2+3a
2,6%
3a
20,5%
1b
25,5%
Genótipos do HCV em hemofílicos em Goiânia-GO
1a
1b
1
3a
70,0%
20,0%
4,4% 5,6%
Genótipos do HCV em pacientes em hemodiálise em Goiânia-GO
Distribuição de Genótipos do HCV
Depende do grupo estudado, fatores de risco, idade, etc
Dados de Goiânia: Dra Regina Maria Martins Bringel e equipe - UFG
Evidência de transmissão de hepatite C em unidades de hemodiálise Estado de Goiás
15 Unidades de hemodiálise do Estado de Goiás
1096 pacientes – 180 anti-HCV/HCV-RNA (16.4%)
Seqüenciamento região NS5B do HCV e Análise filogenética: comprovação de transmissão nosocomial
Análise dados epidemiológicos: investigar possíveis rotas de transmissão do HCV nas unidades de Hemodiálise
Genoma do HCV
C E1 E2 p7 NS2 NS3 NS4A NS4B NS5A NS5B
PolymerasePolymeraseProteaseProteaseKwong et al. Drug Discovery Today: Therapeutic Strategies, 2006
Região estrutural Região não-estrutural
The figure was generated from the structure coordinates deposited in the PDB using Visual Molecular Dynamics and rendered with POV-Ray.
Transmissão nosocomial de HCV em pacientes em
hemodiálise do Estado de Goiás- Brasil
região NS5b (nt 8279-8619)
15 unidades de diálise106 patientes
Análise filogenética: 69 pacientes formaram 13 clusters
de seqüências altamente relacionadas indicando
transmissão de vírus entre os pacientes.
Journal of Medical Virolology,2007 sep, 79 (9): 1325-1333.
Investigação epidemiológica/molecular
• Unidade D-• 13 pacientes clusters II, IV e V-
• Cluster II –genotipo 1b
• único paciente (156) com fator de risco= transfusão de sangue, diálise longo período, análise filogenética – rápido alastramento da infecção para os demais 6 pacientes por quebra das medidas de prevenção
Investigação epidemiológica/molecular
• Unidade J
Cluster III- 3 pacientes: dois
do centro J e um do centro M,
mas este dialisou na clínica J
em 1998 antes de ser
transferido para clínica M
BR163 1b.US.U10234
BR097 1b.JP.M74807
BR37HD BR66HD BR28HD
BR55HD BR57HD BR34HD
Cluster A
BR101 BR086
BR078 BR45HD BR1427
BR13HD BR089
BR094 BR124 BR69HD
1a.US.M67463 1a.AR.AF359345
1a.US.M62321 1a.US.AY695437
BR093 BR106
BR16HD BR1274
BR15HD BR087
BR115 BR077
BR095 BR1136
BR116 BR1525 BR46HD
BR119 BR65HD
BR117 BR107
BR052 BR36HD
BR082 BR68HD
3a.AU.D28917 BR084
BR100 BR110
BR20HD BR70HD Cluster B
3a.DE.X76918 BR085
BR080 BR122
BR102 BR076
3a.US.AY522107
9999
93
98
94
0.02
Transmissão nosocomial de HCV em pacientes em hemodiálise evidenciada por análise filogenética da região
do core
Cluster de 6 seqüências relacionadas:
• 1 caso crônico• 5 casos agudos
BR081
BR163
1b.US.U10234
BR097
1b.JP.M74807
BR66HD
BR28HD
BR37HD
BR55HD
BR57HD
BR34HD
97
0.005
Cluster de 2 seqüências relacionadas:• 1 caso crônico• 1 caso agudo
BR822 BR1163 BR071
1b.IT.M74809 1b.AR.M74815
BR670 BR48HD
BR098 BR103
BR123 BR112
1b.DE.U10189 1b.JP.M58335 BR18HD
1b.FR.L12354 BR081
BR163 1b.US.U10234
BR097 1b.JP.M74807
BR37HD BR66HD BR28HD
BR55HD BR57HD BR34HD
Cluster A
BR101 BR086
BR078 BR45HD BR1427
BR13HD BR089
BR094 BR124 BR69HD
1a.US.M67463 1a.AR.AF359345
1a.US.M62321 1a.US.AY695437
BR093 BR106
BR16HD BR1274
BR15HD BR087
BR115 BR077
BR095 BR1136
BR116 BR1525 BR46HD
BR119 BR65HD
BR117 BR107
BR052 BR36HD
BR082 BR68HD
3a.AU.D28917 BR084
BR100 BR110
BR20HD BR70HD Cluster B
3a.DE.X76918 BR085
BR080 BR122
BR102 BR076
3a.US.AY522107
9999
93
98
94
0.02
>97%
>99%
1b
3a
Estudos de investigação de transmissão
A091BR 845BR 721F Subject B 670M
1b.JP. X61596 H018BR
A023BR 1444BR
1b.JP. D50480 1b.GB. AY003977
1b.FR. AF515988 1124BR 844BR
4622F Subject C 787M
1b.US. AY683104 1b.US. AY683118 A094BR
A051BR A045BR
A015BR A025BR
1b.US. AY682462 H015BR
1b.AU. AJ000009 1b.DE. AJ132996
H019BR 1b.JP. AF165062
1b.CN. L02836 1b.ES. M87630
1b.JP. D90208 1245F Subject A
498M 1b.CN. AY460204
1a.US. M62321 1c.ID. D14853
100
100
99
100
0.02
Evidência de
transmissão sexual do HCV por análise
filogenética
Curso Clínico da Doença
HBV HCV
HEPATITE AGUDA
HEPATITE CRÔNICA
CIRROSE
HEPATOCARCINOMA
55% - 80%
10% - 20%
1 - 5%/ ano
5 % - 90%
10 % - 20%
1 – 3 %/ano
ad
adulto < criança criança < adulto
Genótipo A & C
C & D
Genótipo 1a???
1a?? & 2??
Preditores de Resposta Terapêutica
Hepatite BGenótipo A & B > Genótipo C e D
Hepatite CGenótipo 2 & 3 > 4 & 1
Resumo
Contribuição importante para :1. compreender a distribuição geográfica e
seus eventos migratórios.2. investigar as vias de transmissão e
identificando as suas fontes3. avaliar o curso clínico da doença4. estratégias terapêuticas
Colaboradores:
Laboratório de Desenvolvimento Tecnológico, IOC, FIOCRUZLaboratório de Virologia Molecular, IOC, FIOCRUZHospitais de Referência em Hepatites, SMS, RJUniversidade Federal de Goiás,GO Massachusetts General Hospital/Harvard Medical School,Boston, EUA
Equipe:
Elisabeth Lampe, PhDLia Laura Lewis-Ximenez, MD, PhD
Livia Mello Vilar, PhDMarcia Leite Baptista, PhDClara F. T. Yoshida, PhD
Allan, Adilson, Karen, Márcia Paschoal - alunos de PGPaulo, Cleber, Mara, Ilton, Sabrina, Juliana, Lucy, Lucia+ equipe técnica, estagiários, estudantes graduação,
OBRIGADA
Variabilidade do HBsAg
Subdeterminante
Sorotipos
a
d y
w r rw
adw2
adw4
adrq+
adrq-
ayw1
ayw2
ayw3
ayw4
ayr
Determinante
ayw1
Indonésia, Chinaadw2
adw2
África Central
Coréia, China, Japãoadrq-
ayw2
Vietnã
Área Mediterrânea
A
B
C
D
E
FG adw2 México, America do Norte, EuropaH adw4 Americas
ayw1
Ásia Oriental
Vietnã
adw2 Noroeste da Europa
adrq+
ayrPolinésia
Índiaayw3
ayw4 África Ocidental
adw4 Índios das Américas, Polinésia
Genótipos do HBV
Grupo genômico Sorotipo Área de alta prevalência
Distribuição geográfica dos genotipos e sorotipos do HBV no mundo. Adaptado de Magnius & Norder, 1995.
Seqüenciamento nucleotídico seguido de Análise Filogenética � é o método mais preciso para classificar o HCV.� considerado padrão ouro contra qual todos os outros métodos são comparados.
Os dados das seqüências ⇒ base para desenvolvimento de testes de diagnóstico de HCV:
�desenho de primers para detecção do RNA viral �seleção de enzimas de restrição para testes de genotipagem: RFLP
�Desenho de sondas tipo específicas-teste hibridização reversa- InnoLipa,
Caracterização viral por seqüenciamento
Na região pré-coreA troca do nucleotídeo da posição 1896 (G-A), resulta na ausência da síntese do HBeAg mais realcionada a genotipos B e C
Na região do promoter do coreSubstituições no promoter do core ao nível do nucleotídeo 1762 (A -T) e 1764 (G-A), também interfere na transcrição do HBeAg
Na região do envelopeEscapam da proteção da vacina
Mutações
Genótipo Subgenótipos Localização
A A1 África, Brasil
A2 Europa, EUA
A3 Gabão, Camarões
B B1 Japão
B2 Ásia (– Japão)
B3 Indonésia, Filipinas
B4 Vietnã
C C1 Sudeste Asiático
C2 Ásia Oriental (Coréia, China e Japão)
C3 Micronésia
C4 Austrália
D D1 Mongólia, Bielorrúsia, Europa
D2 Índia
D3 África do Sul
D4 Austrália
F F1 América Central
F2 América do Sul
Tabela reproduzida com autorização do Francisco CA Mello, do Lababoratório de Virologia Molecular/IOC/FIOCRUZ/RJ, 2008)
Genótipos e Subtípos
