Uma carga viral mais elevada durante a infecção pelo VIH pode moldar a evolução viral

Um novo artigo em Biologia Molecular e Evolução constata que as populações de VIH em pessoas com cargas virais mais elevadas também apresentam taxas mais elevadas de recombinação viral. Com efeito, quanto mais VIH houver no sangue, mais fácil será para o vírus se diversificar.

Uma das razões pelas quais o VIH tem sido historicamente tão difícil de combater é a taxa excepcionalmente elevada de recombinação do vírus. A recombinação permite a troca de informação genética entre estirpes do vírus e impulsiona a evolução do VIH nas pessoas. Esta troca genética ajuda o vírus a escapar do sistema imunitário e a tornar-se resistente a muitos medicamentos concebidos para tratar o VIH.

De forma mais geral, a recombinação é um importante impulsionador evolutivo, permitindo aos organismos eliminar mutações destrutivas e combinar aquelas benéficas. Apesar da sua importância, os cientistas ainda não compreendem como a taxa de recombinação do VIH varia ao longo de uma infecção ou entre diferentes pessoas. Compreender os factores que afectam a taxa de recombinação num sistema bem estudado como o VIH pode ajudar a descobrir alguns dos efeitos que a recombinação tem na evolução de forma mais ampla.

Um passo importante, mas pouco estudado, na recombinação do VIH é a co-infecção, na qual duas partículas virais diferentes infectam a mesma célula. Apesar do interesse de longa data na recombinação do VIH, ainda não compreendemos se a variação na taxa de co-infecção poderia levar a uma variação na taxa de recombinação. Embora estudos sobre o VIH em culturas de células e em ratos tenham demonstrado que o aumento da coinfecção está associado a um aumento de vírus recombinantes, não se sabe se este efeito é encontrado em pessoas que vivem com VIH.

Os investigadores envolvidos no novo estudo levantaram a hipótese de que as pessoas com cargas virais mais elevadas (mais VIH no sangue) teriam mais células co-infectadas, o que levaria a taxas mais elevadas de recombinação do vírus. Para investigar esta hipótese, eles desenvolveram uma nova abordagem chamada Análise de Recombinação via Time Series Linkage Decay (RATS-LD) para quantificar a recombinação usando associações genéticas entre mutações ao longo do tempo.

Esta investigação descobriu que, embora as populações de VIH com cargas virais no terço mais baixo do conjunto de dados tenham taxas de recombinação em linha com estimativas anteriores, enquanto as populações com cargas virais no terço superior têm uma taxa de recombinação mediana quase seis vezes superior. Além disso, os pesquisadores observaram padrões de carga viral e taxa de recombinação efetiva aumentando simultaneamente em indivíduos individuais.

Estes resultados sugerem que as taxas de recombinação do VIH podem ser ainda mais extremas do que os investigadores reconheceram anteriormente. Para além do VIH, muitos organismos, como bactérias e plantas, não precisam de se recombinar para se reproduzirem, mas podem beneficiar disso. Para trocar material genético, estes organismos também dependem de dois genomas diferentes que se encontram no mesmo local e hora. Por causa disso, as descobertas dos pesquisadores também sugerem que a densidade populacional pode influenciar a taxa efetiva de recombinação em múltiplos ambientes.

“Uma explosão de dados de sequenciamento nas últimas décadas deu aos geneticistas uma compreensão mais profunda de que as taxas de recombinação podem depender do contexto e são influenciadas por muitos fatores moleculares diferentes”, disse Elena V. Romero, uma das autoras do artigo. “Aqui, mostramos que a densidade populacional pode servir como um daqueles fatores anteriormente subestimados para os vírus”.