La FAPESP acaba de crear la Red de Diversidad Genética de Virus (VGDN, sigla en inglés de Viral Genetic Diversity Network), una ramificación del Programa Genoma FAPESP. La VGDN va a estudiar ese tipo de microorganismos que alberga a los menores agentes causantes de procesos infecciosos de los cuales de tenga noticia. Y pese a que tienen un genoma pequeño, estudiarlos es fundamental para entender la diversidad entre las cepas y sus mutaciones. La red tiene por objeto conocer, en los próximos cuatro años, las variedades genéticas de cuatro virus: el VIH-1, tipo de virus del SIDA más común en Brasil; el HCV, agente causante de la hepatitis C; el Hantavirus, que provoca un todavía misterioso síndrome pulmonar; y el VRS (virus respiratorio sincicial), responsable de infecciones del tracto respiratorio, en especial en niños.
El programa, presupuestado en 8 millones de dólares, va a crear una red estadual de 17 laboratorios con la intención radiografiar las mutaciones y variedades genéticas de los virus a partir de muestras de dichos agentes patológicos recogidas en las principales regiones del estado de São Paulo. “Con la VGDN estaremos en condiciones de realizar una serie de trabajos tales como identificar los tipos dominantes de virus en el Estado, hacer estudios sobre la genealogía de dichos organismos, establecer cadenas de transmisión e, incluso, saber quién pasó el virus a quién y quién se contagió de quién”, dice José Cássio de Moraes, director del Centro de Vigilancia Epidemiológica (CVE), de la Secretaría de Estado de Salud, encargado de coordinar la parte de epidemiología del proyecto.
Más allá de que son organismos con estructuras genéticas inestables, los cuatro virus del nuevo proyecto tienen características comunes, factor que pesó en su elección como objeto de estudio de la VGDN. Todos causan enfermedades con alto grado de letalidad, para las cuales aún no existen vacunas. Con excepción del síndrome causado por el Hantavirus, una dolencia aún considerada rara, las demás patologías presentan altos índices de incidencia en el estado de São Paulo. Una vez terminado el trabajo de mapeo de esos cuatro virus, la VGDN se transformará en una red permanente y probablemente será incorporada a la Secretaría de Estado de Salud, que la usará para radiografiar las variedades genéticas de otros microorganismos. Las bases para los laboratorios interesados en inscribirse en el proyecto ya están disponibles en Internet en la página de la Fapesp (www.fapesp.br).
La coordinación del Genoma Virus está a cargo de un comité con miembros de las instituciones participantes del proyecto, que reúne a especialistas en virología, epidemiología y bioinformática: Paolo Zanotto, Marcos Dimas Gubitoso, Edison Luiz Durigon, Eduardo Massad, João Renato Rebelo Pinho, José Cassis de Moraes, Ester Cerdeira Sabino y Leda Jamal. Tres grandes centrosvan a reunir las investigaciones desarrolladas en la red y tendrán la función de coordinar el trabajo de secuenciamiento y análisis del material genético de uno o más virus.
La Fundación Pro Sangre Hemocentro São Paulo y el Centro de Referencia y Capacitación en Enfermedades Sexualmente Transmisibles /SIDA de la Secretaría de Estado de Salud serán responsables por la coordinación de los trabajos con el VIH-1. El Instituto de Ciencias Biomédicas de la Universidad de São Paulo (ICB- USP) será el centro de referencia para el VRS, además de gerenciar toda la parte de bioinformática. El Instituto Adolfo Lutz será el responsable de la tarea de supervisar el análisis de los dados de dos virus, el HCV y el Hantavirus. El proyecto contará también con el apoyo de otras dos unidades de la USP: el Instituto de Matemática se hará cargo del soporte computacional y la Facultad de Medicina se ocupará de la parte de informática médica.
Importancia
¿Por qué es importante estudiar la diversidad genética de los virus más comunes en São Paulo? ¿No es suficiente analizar los datos producidos en el exterior sobre esos microorganismos y adaptarlos a la realidad del estado o del país? No, con eso no alcanza. Al tratarse de organismos con ADNs inestables, compuestos por genes mutantes y recombinantes (unión de dos o más genes que produce un nuevo y diferente gen), las cepas del VIH-1, HCV, VRS y Hantavirus de mayor incidencia en São Paulo pueden ser muy diferentes a las ya estudiadas fuera del país.
El caso del agente causante del SIDA sirve bien para graficar la importancia de conocer en sus detalles el perfil genético de un virus en determinado lugar. Existen dos grandes tipos de virus del SIDA en el mundo, el VIH-1, dominante en Europa y América, y el VIH-2, presente sobre todo en África occidental. Cada uno de esos tipos de virus manifiesta comportamientos diferentes en lo que se refiere a una serie de parámetros, como la velocidad de progresión de la infección y la respuesta a los tratamientos. Para complicar aún más las cosas, el VIH-1 se manifiesta bajo la forma de – por lo menosc – nueve subtipos, designados por las letras A, B, C, D, E, F, G, H e I. El VIH-2, por su parte, tiene por lo menos cinco subtipos, también nominados con letras (A, B, C, D y E). Como si eso fuera poco, existen también variedades raras de virus que tienen pedazos del VIH-1 y del VIH-2 en su estructura genética.
Debido a que es aparentemente la variante más encontrada en el mundo, el VIH-1 del subtipo B es usado en muchos tratamientos de enfermos y pruebas de vacunas como virus patrón del SIDA. Es allí que reside el peligro. Al fin de cuentas, no existen datos detallados mostrando si ése es realmente el virus dominante en todas las áreas del estado de São Paulo y en Brasil. “Necesitamos entender nuestros virus. Si no lo hacemos, un día puede aparecer un laboratorio queriendo, por ejemplo, vender una vacuna para el SIDA basada en una determinada variante del VIH.
“¿Qué haremos entonces, si no dispusiéramos de datos sobre los tipos de virus que tenemos acá? En una situación como ésa, sin información sobre la diversidad viral existente en nuestro país, podremos acabar comprando una vacuna que no sirva para nuestros enfermos”, afirma Paolo Zanotto, profesor del ICB-USP y coordinador de bioinformática de la VGDN. Como en el caso del VIH-1, los otros tres virus que son objeto del proyecto también presentan varios subtipos conocidos (el HCV tiene por los menos seis variantes identificadas), sin contar las cepas ignoradas.
Autonomía
Además de generar datos que redundarán en investigaciones en el área de virología, el hecho de contar con una red eficiente y permanente de laboratorios capaces de trazar y monitorear el perfil genético de los virus también aumentará la capacidad de acción del estado. Cuando este funcionando a pleno, la VGDN le otorgará al estado de São Paulo autonomía internacional y agilidad para efectuar análisis en momentos críticos. En medio de una epidemia, por ejemplo, la red puede suministrar una radiografía casi en tiempo real de la cepa del virus que está causando el brote. Actualmente existen pocos centros capacitados para llevar a cabo ese tipo de tarea, como el Instituto Adolfo Lutz. Pero falta una red más amplia que coordine, conjugue y, cuando sea necesario, concentre los esfuerzos para lograr objetivos comunes.
Una red como la VGDN podría haber sido muy útil a la población paulista en 1997. Ese año hubo una epidemia de sarampión que desorientó a los infectólogos brasileños y se tornó noticia en el mundo. Inexplicablemente, además de niños, un buen número de adultos, algunos vacunados, también desarrolló la enfermedad. En la época, empleados del CDC (sigla en inglés de Centros de Control de Enfermedades) de Atlanta, Estados Unidos, recogieron muestras del virus que proliferó por aquí. Al no ser una prioridad del CDC, que se ocupa fundamentalmente de los problemas de salud de los estadounidenses, los resultados de esos análisis solo estuvieron disponibles mucho tiempo después, cuando la epidemia ya estaba bajo control.
Los dato sirvieron para enriquecer los estudios sobre la dolencia, sin lugar a dudas, pero más que nada sirvieron para detener el avance del brote. “Oficialmente, solo fuimos notificados por el CDC sobre el tipo de virus de sarampión de la epidemia en 2000”, afirma José Cássio. Quizás con un diagnóstico más rápido del tipo de virus que estaba causando la epidemia, los médicos hubieran logrado detenerla en menor tiempo. Y con un costo menor en términos de personas infectadas y muertes provocadas por la enfermedad.
Un pequeño ADN
Comparado con el material genético de otras especies, el ADN de un virus es muy pequeño. Tiene algunos miles, a veces decenas o centenas de miles de pares de bases, las letras químicas que integran la receta de la vida. En los cuatro tipos de virus que se estudiarán, el número de pares de bases no supera los 15 mil. Eso quiere decir que, a los efecto de comparar, el genoma de cada uno de esos agentes patológicos es, como mínimo, 180 veces menor que todo el código genético de la bacteria Xylella fastidiosa que causa la plaga amarilla en los naranjos (2,7 millones de pares de bases), primer organismo secuenciado por el Programa Genoma FAPESP. Si se lo confronta con el tamaño del ADN humano, es decir, 3 mil millones de pares de bases, el material genético de los virus cobra aires aún más ínfimos: tiene 200 mil veces menos letras químicas que el código genético del Homo sapiens.
En teoría, por ser minúsculo, el material genético de los virus no presentaría gran dificultad para ser secuenciado por completo. En el exterior, varias muestras de ADN de VIH-1, HCV, Hantavirus y VRS ya fueron mapeadas integralmente. Como ya fue dicho, el desafío del proyecto no implica solo producir genomas completos de los virus, sino también secuenciar y analizar una gran cantidad de muestras de esos agentes patológicos proveniente de todo el estado de São Paulo, con el fin de obtener un panorama general de la diversidad genética de los virus y establecer cuáles son las cepas dominantes. Con esa intención, cada uno de los 17 laboratorios partícipes del programa generará 4.350.000 pares de bases de HCV, 4.180.350 de VIH-1, 1.200.000 de VRS y 180.000 de Hantavirus. En promedia, cada nucleótido (par de bases) será secuenciado cinco veces.
Cuadro de los virus
Los cuatro virus de los cuales la Red de Diversidad de Virus del Estado de São Paulo mapeará las variaciones genéticas
VIH-1
Qué es
Es el tipo de virus del SIDA más común.
Forma de contagio
Contacto con semeno sangre contaminado con el virus.
Incidencia
En 1999 se registraron 6.538 nuevos casos de la enfermedad y 2.758 muertes en el estado de São Paulo.
Tamaño del genoma*
9.500 pares de bases
Hantavirus
Qué es
Es el agente causante de un síndrome pulmonar caracterizado inicialmente por fiebre, fatiga y dolor muscular, y ensu estadio final, por tosy dificultades respiratorias.
Forma de transmisión
Por medio de la inhalación de partículas aéreas de la orina y la saliva de roedores, fundamentalmente salvajes, contaminadas con el virus.
Incidencia
Diez personas infectadas y cuatro muertes en 1999 en el estado, según el CVE. Se calcula que por cadacaso de la enfermedad notificado hay 300 no diagnosticados.
Tamaño del genoma*
15 mil pares de bases
* Tamaño aproximado, basado en muestras de esos virus cuyas secuencias fueron depositadas en el Genbank, con excepción del Hantavirus
VRS
Qué es
El Vírus Respiratorio Sincicial provoca fiebre, secreción nasal, tos y en los casos más graves neumonía y bronquiolitis (inflamación de los bronquios).
Formas de contagio
Por medio del contacto con gotasde saliva de personas contaminadas,objetos o superficies infectadas.El virus, que está presente en el aire, resiste pocas horas en el medio ambiente.
Incidencia
Según el Instituto del Niño, el 90% de los casos de bronquiolitis y el 50% de los de neumonía en niños de hasta 2 años es causado por el VRS. Ancianos y personas con problemas respiratorios también pueden desarrollar esas enfermedades por causa del VRS.
Tamaño del genoma*
15 mil pares de bases
HCV
Qué es
Es el virus de la hepatitis C, una de las cinco formas virósicas de la enfermedad, que ataca el hígado.
Formas de contagio
Transfusión de sangre contaminadocon el virus, contacto sexualy transmisión perinatal (de la madre alfeto). Enfermos con problemas crónicos en los riñones que se sometena sesiones frecuentes de hemodiálisis corren grandes riesgos de contraer el virus.
Incidencia
El 3% de la población tiene el virus. Como máximo, el 40% de los enfermos respondenal tratamiento disponible.
Tamaño del genoma*
9.500 pares de bases
