Caracterização de genomas provirais quase-completos de HIV-1 por montagem com referência e De Novo de pacientes em sucesso terapêutico das cidades do Rio de Janeiro e Rio Grande/RS

Abstract

A infecção por HIV-1 continua sendo um problema de saúde pública global. Dentre os principais fatores que contribuem para essa realidade destaca-se a alta variabilidade genética do vírus. O avanço das tecnologias de sequenciamento, especialmente o desenvolvimento do sequenciamento ultraprofundo, revolucionou a análise genômica, permitindo o estudo detalhado de organismos com alta diversidade genética, como o HIV. Uma das tecnologias de sequenciamento ultraprofundo mais empregadas é a da Illumina, que se baseia na fragmentação da sequência biológica. Devido à natureza dessa técnica, tornou-se necessária a implementação de métodos eficazes para a montagem desses fragmentos na reconstrução das sequências originais. Atualmente, destacam-se duas principais metodologias: a montagem por referência e a montagem De Novo. A primeira utiliza-se de uma sequência referência para guiar o processo de montagem, enquanto a segunda utiliza modelos matemáticos para a reconstrução com base somente nas reads resultantes do sequenciamento ultraprofundo. Foram recrutados 86 pacientes provenientes dos estados do Rio de Janeiro e Rio Grande do Sul, atendidos nos hospitais Hospital Universitário Clementino Fraga Filho (HUCFF), Hospital Federal de Ipanema (HI) e Hospital Universitário Doutor Miguel Riet Corrêa Junior (FURG). Amostras de sangue periférico total foram coletadas e utilizadas para a extração de DNA genômico, contendo o DNA proviral do HIV. Após a amplificação, as amostras foram purificadas, empregadas na construção de bibliotecas genômicas virais e sequenciadas na plataforma Illumina MiSeq. As reads obtidas foram utilizadas nas montagens genômicas: o algoritmo Iterative Virus Assembler (IVA) foi aplicado na montagem De Novo, enquanto a sequência HXB2 foi utilizada na montagem com referência. As comparações entre as duas técnicas destacaram diferenças relevantes, como a identificação de mutações não sinônimas, inserções e deleções, particularmente na região env, conhecida por sua alta variabilidade genética, e no número de sequências intactas e defectivas geradas. Além disso, a técnica De Novo mostrou-se mais eficiente na detecção de populações virais minoritárias que não foram captadas pela montagem com referência. Análises filogenéticas revelaram que as amostras do Rio de Janeiro eram predominantemente do subtipo B, enquanto as de Rio Grande apresentaram maior prevalência do subtipo C, com a presença de formas recombinantes BF1, BC, BCF1 e CF1 em ambas as localidades. Os resultados desse estudo complementam a literatura ao explorar provírus arquivados de pacientes em sucesso terapêutico e ao comparar detalhadamente duas técnicas de montagem de sequências biológicas amplamente utilizadas, ambas pouco exploradas na literatura. Por fim, os resultados deste estudo contribuem para o perfil epidemiológico-molecular do HIV-1 no Brasil.