Um pôster e uma palestra apresentados na recente Conferência sobre Retrovírus e Infecções Oportunistas (CROI 2023) diminuíram as expectativas de que uma cura para o HIV possa em breve ser possível usando métodos menos arriscados e caros do que os transplantes de células-tronco que até agora curaram cinco pessoas ( veja este relatório para o mais recente ).
Natalie McMyn, da Universidade Johns Hopkins, descobriu que, embora durante os primeiros anos de terapia antirretroviral (ART) o número de células capazes de produzir HIV viável (se a ART for interrompida) diminua, em pessoas que tomam ART continuamente por mais tempo, o tamanho desse reservatório de células produtoras de vírus não diminui mais e pode até começar a aumentar lentamente. A quantidade de células com qualquer DNA de HIV nelas, produtivas ou não, também para de diminuir após dez anos ou mais de ART e pode aumentar.
O estudo de McMyn é co-autor de vários líderes na pesquisa da cura do HIV, incluindo os professores Steven Deeks, Robert Siliciano e Janet Siciliano.
Suas implicações foram exploradas em uma palestra dada pelo Dr. Jared Stern, do Fred Hutch Cancer Institute de Seattle, no Community Cure Workshop realizado um dia antes da abertura do CROI.
Stern disse que as estratégias que visam curar o HIV, seja visando células para destruição imunológica (a estratégia de ‘chocar e matar’) ou forçá-las a uma quiescência permanente (a estratégia de ‘bloquear e bloquear’) podem não ser suficientes por si mesmas para alcançar uma cura para HIV. Um equilíbrio delicado e sequencial de diferentes estratégias pode ser necessário.
Fundo
A razão para a eventual estabilização e mesmo crescimento do reservatório é que, nos primeiros anos de TARV, permanecem muitas células capazes de produzir ativamente as partículas virais do HIV. É por isso que a carga viral média em pessoas em ART é, pelo menos inicialmente, na região de 2-4 cópias por mililitro em vez de zero.
Quando essas células produzem HIV viável, embora possam infectar novas células, elas também se tornam visíveis para o sistema imunológico. Isso os direciona para a destruição imunológica e os coloca no caminho da apoptose – morte celular programada.
Mais tarde, no entanto, a divisão celular, em vez da replicação viral, torna-se mais importante. Mesmo as células de memória T de vida longa que formam a maior parte do reservatório viral precisam se dividir de vez em quando para reabastecer as células T do corpo, geralmente em resposta à infecção. Por causa disso, posteriormente, a produção viral ativa torna-se mais rara e o reservatório é reabastecido principalmente pela divisão celular.
Quando as células infectadas se dividem, elas não precisam expressar as proteínas do HIV ou iniciar o processo de produção do vírus – elas simplesmente se dividem, duplicando seu DNA, incluindo o DNA proviral do HIV, como fazem. Essas células contêm ‘clones’ idênticos do HIV, porque o DNA tem muito menos chance de sofrer mutações durante a divisão celular. Isso é chamado de expansão clonal.
O estudo
O estudo de McMyn envolveu 31 pessoas que estavam em ART totalmente supressiva por um tempo médio de quase 23 anos. Todos mantiveram a indetectabilidade viral. Começando com a contagem de CD4 quase zero (no final da década de 1990), sua contagem média de CD4 aumentou para cerca de 800 15 anos após o início da TAR, mas depois disso diminuiu um pouco e se estabilizou em cerca de 650.
Os pesquisadores coletaram células T CD4 purificadas do sangue de cada participante e fizeram dois testes. Em primeiro lugar, eles fizeram um ensaio de crescimento viral. Isso mede a proporção de células que podem ser induzidas a produzir partículas virais na placa de laboratório.
Investigações anteriores de Robert Siliciano no início dos anos 2000 encontraram uma diminuição lenta nas células produtivas. Ele calculou que o reservatório de HIV tinha uma meia-vida de 44 meses em ART, o que significa que o número de células viralmente produtivas cairia pela metade em pouco mais de dois anos. Isso significaria que duas por milhão de células CD4 em repouso sendo capazes de produzir vírus viáveis na linha de base, esse número teria diminuído dez vezes em 12 anos e cem vezes em 24.
Não foi isso que eles observaram: a proporção de células infectadas produtivamente caiu nos primeiros 3-4 anos de ART, mas depois parou de diminuir e pode até ter aumentado muito ligeiramente desde então.
O outro teste foi um ensaio de DNA das células, para detectar todas as células que continham comprimentos de DNA proviral. Como a maioria deles é fragmentária ou mutante e, portanto, não pode produzir vírus, cerca de 100 vezes mais células T CD4 contêm DNA proviral do que podem produzir vírus viáveis. Se a tendência indicada por estudos anteriores continuasse, esperaríamos que a proporção de células contendo DNA do HIV caísse de 200 por milhão para duas por milhão em 24 anos também.
Mas o reservatório proviral de DNA só declinou nos primeiros nove anos de ART e mesmo assim não muito. Depois disso, manteve-se estável ou cresceu ligeiramente e agora está de volta onde começou na maioria dos participantes estudados. A proporção de células contendo DNA que poderiam produzir vírus viáveis foi a mesma, independentemente da quantidade de tempo em ART. A quantidade de células contendo DNA e células infectadas produtivamente diferiram em duas ordens de grandeza entre os 31 indivíduos, mas foram correlacionadas dentro dos indivíduos.
Ao diluir sucessivamente as amostras de células, os pesquisadores sequenciaram geneticamente todas as sequências de DNA nas células T em repouso CD4 que coletaram em três indivíduos. De duas dessas pessoas, o vírus viável pode ser produzido a partir de algumas amostras, mas não das células da terceira pessoa. Nesse indivíduo, praticamente todos os isolados virais (sequências de DNA) eram geneticamente distintos entre si. Apenas três das 44 sequências formaram par com uma das outras, indicando DNA clonado.
Nas outras duas pessoas, 19% de 59 e 36% de 97 sequências provirais de DNA deram origem a vírus totalmente replicantes. No primeiro caso, todas as sequências que produziram vírus viáveis eram idênticas, claramente originárias de uma única célula que havia se dividido. Houve outras três sequências clonais que não produziram vírus.
No segundo caso, 18 das 35 sequências que produziram vírus eram idênticas e outras três quase idênticas. As outras 14 sequências produtivas eram, porém, todas diferentes entre si, exceto por um par, e havia outras 11 sequências clonais que não produziam vírus. Estes eram principalmente pares e tríades de sequências idênticas, mas havia um clone de sete células com DNA idêntico que não era produtivo.
A principal conclusão de Natalie McMyn a partir de suas descobertas foi que, enquanto em alguns casos o reservatório de HIV pode deixar de ser capaz de produzir novos vírus, na grande maioria, a proliferação celular mantém o reservatório de células contendo vírus viáveis abastecido – portanto, não devemos esperar que haja muitas pessoas que podem parar o TARV sem que sua carga viral retorne.
Jared Stern tirou conclusões mais amplas deste e de estudos relacionados.
Ele disse que com o passar do tempo o reservatório muda de natureza conforme o ART. Como as células ativas são eliminadas ou autodestruídas mais rapidamente do que as inativas, com o tempo o reservatório torna-se menos produtivo e mais latente.
“ART é bom em impedir que as células sejam infectadas”, disse ele. “Mas não é bom impedi-los de permanecerem infecciosos.”
‘Mais latente’ significa menos provável de ativar, mas também menos visível para o sistema imunológico – o que cria um dilema para os pesquisadores da cura. Caso tentem ativar mais células e alertar o sistema imunológico, correndo o risco de ampliar o reservatório com uma nova onda de infecções celulares – ou devem tentar manter a latência, ainda que em algumas pessoas isso signifique manter células que conterão células persistentemente viáveis ADN viral?
Essencialmente, as pessoas com HIV enfrentam uma loteria durante a infecção aguda pelo HIV. A posição de integração do vírus no núcleo de uma célula é bastante aleatória, mas tende a escolher os locais mais próximos do exterior do núcleo, e essas tendem a ser as áreas onde os genes comumente ativos estão sendo expressos. Se o HIV se encontra em um trecho de DNA que raramente ou nunca é expresso – os chamados ‘ desertos de gene ‘ – então, mesmo que a célula se divida, é improvável que comece a produzir vírus.
Por outro lado, se estiver integrado a um gene frequentemente ativo, provavelmente será expresso quando o gene for ativado. A ART impede que as enzimas do HIV cheguem muito longe no processo de produção de componentes virais – mas não impede a divisão celular e a clonagem dessas sequências potencialmente produtivas.
Isso implica que, antes que possamos conceber uma cura mais segura e barata para o HIV do que a substituição total do sistema imunológico, precisamos responder a algumas questões de pesquisa pendentes para as quais não sabemos a resposta.
O que determina se uma célula se torna produtiva (e assim morre) ou latente (e portanto sobrevive)? O que determina que uma célula passe de latente para produtiva? Por que algumas células de memória T se dividem clonalmente e outras não? O próprio HIV tem um papel a desempenhar na expansão clonal?
A cura deve tornar o HIV menos ou mais latente? A ART de longo prazo é suficiente, pelo menos em alguma proporção de pessoas, para produzir um reservatório profundamente latente que não pode se recuperar quando a ART é interrompida? E como sabemos quem são essas pessoas?
Esta reportagem foi publicada pela Agência Aids em 11 de abril de 2023
