Upload
ignatius-mendoza
View
45
Download
2
Embed Size (px)
DESCRIPTION
TÈCNIQUES DE BIOLOGIA MOLECULAR APLICADES A ESTUDIS EPIDEMIOLÒGICS. VIRUS DE L’HEPATITIS C ( VHC ). http://www.census.gov/cgi-bin/ipc/idbagg. Population 2003. Prevalence of HCV (%)*. Infected population 2003. OCEANIA. 31919758. 1.88. 600091.4504. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
TÈCNIQUES DE BIOLOGIA MOLECULAR APLICADES A ESTUDIS EPIDEMIOLÒGICS
VIRUS DE L’HEPATITIS C (VHC)
Table 25-1. Estimated prevalence and number infected according to world population (2003)
AFRICA 857087413 5.17 44311419.25
ASIA 3816573388 3.55 135488355.3
AMERICA 867610839 1.93 16744889.19
EUROPE 728996759 1.75 12757443.28
Total (2003) 6302188157 2.856 209902198.5
http://www.census.gov/cgi-bin/ipc/idbagg
Population 2003 Prevalence of HCV (%)*
Infected population 2003
OCEANIA 31919758 1.88 600091.4504
Quer J, Esteban JI Capt 25 Epidemiology HCV 3rd edition Viral Hepatitis Ed..H.Thomas, A. Zuckermann and S. Lemon. Pp407-425
Fig. 25-3 HCV prevalence (%) General Population cohorts
Mauritania 1.1
Somàlia 1.5
Kenya 0.9
Sudan2.8
Mozambique 2.8
Tanzania 3.2
Rwanda 4.1Burundi 11.3
Malawi 0.7 Zambia 0.2
Zimbabwe 2.0
South Africa 0.1
CAR 2.4
Camero
on 1.9-13.8
Chad4.8
Niger1.8Nigeria 2.1
Benin 1.6
Togo 3.9
Ghana 1.7
Egypt8.7- 51
Saudi Arabia 0.9-5.3
Yemen 2.1-2.58
Israel 0.44
India0.0012-5.5
China 2.1 Korea 1.4
Japan 0.98-2
Taiwan 0.13-17
Vietnam Ho Chi Minh 9
Australia 0.4-1.1
New Zealand 0.49
Hong Kong 0.5
Paki
stan
6.5
Italy 0.48-14.4
Spain 1.0-2.64USA 0.1-1.8
Madagascar 2.1
DRCongo 4.3-6.4
Uganda 6.6
Gabon 9.2
Equatoria
l Guinea
1.7Cote d’Ivoire 3.3
Senegal 2.2
Eritrea 1.9
Burkina Faso 4.9Guinea 5.5
Libya7.9
Tunisia 0.4
Portugal 0.46
France 0.3-1.73
Turkey 0.1
Uzbekistan6.5
Japan (Shizuoka) 5.1-49
Papua New Guinea 1-12
Sweden 0.3Iceland 0.2
Kiribati 4.8Vanautu <1
Nicaragua <0.01Venezuela <0.01
Mexico0.7
Canada 1.2
Peru <0.01
< 1%
1%-2,5%
2,5%-5%
5%-10%
>10%Brazil
3.0
Greece 1.95-2.3
Hungary 2.7
Germany 0.4
Jordan 0.65
Swaziland 1.5
Gambia 2.4Ehiopia 1.9
Southern Taiwan 17
England & Wales1.07
Philippines 1.6Thailand 2.0Vietnam Hanoi 4
Catalunya 1.0-2.64Asturias 1.2
San Diego 2.5
Jamaica <0.01
Russia 1.3-5.3
Quer J, Esteban JI Epidemiology. Capt 25 pp 407-425. In: Viral Hepatitis 3rd edition. Ed. H.C.Thomas, S.Lemon &
A.J.Zuckerman. Blackwell Publishing. Oxford 2005.
MECANISMES DE TRANSMISSIÓ DEL VHC
A. PARENTERAL:
1. Percutània:
2. Nosocomial
3. IVDU
• Transfusió
• Receptors de derivats sanguinis (factors coagulació -hemofíl·lics-, concentrats de plaquetes, IVIG)
•Hemodiálisis
•Trasplantaments d’òrgans
B. APARENMENT NO-PARENTERAL:
1. Tatuatges
2. Acupuntura
3. Treballadors sanitaris
C. NO PARENTERAL:
1. Vertical
2. Sexual, convivència
3. Drogaaddictes no IV.
INFECTATS A CATALUNYA (1-2.64%):
70000 –185000
TRASPLANTATS DE FETGE:
> 51% degut a infecció crònica per HCV (100% es reinfecten i el 35% pateixen cirrosis als 5 anys)
HEPATOCARCINOMA:
Incidència 7.5casos /100000hab. dels quals el
65-75% infectats per HCV
Pacients amb cirrosis: 2.5% HCC per any
DADES HCV
RESPOSTA AL TRACTAMENT
IFN + Ribavirina
G134%
66%
SVR
noSVR
noG1
78%
22%
SVR
noSVR
PROMIG RESPONEDORS AL TRACTAMENT: 50%
CATALUNYA: 70000 INFECTATS amb 50% RESPOSTA 35000 persones que requeriran trasplantament en els propers anys
F.Penin et al Hepatol 2004;39:5-19
Taxes de mutació(mutacions / nucleòtid / cicle de replicació)
RNA RNAMANCA DE MECANISMES DE CORRECCIÓ D’ERRORS
10-3 - 10-5
VIRUS (104 nts i taxa mut. de 10-4) = 1 mutació/genoma
RNA polimerasa
Sequència consens
Els virus de RNA tenen una estructura en QUASISPÈCIESE
spectre d
e mu
tants
Sequència master
Quasispecies diversity, pathogenesis and cooperative interactions
Vignuzzi M, et al. Nature 2005
C P2 P3
G64S
C P2 P3
Isolation tissuesIV inoculation
IV inoculation Isolation tissues
Isolation brainIV inoculation
RT-PCRSac digestion
+C P2 P3
G64S
C P2 P3
G64S
C P2 P3C P2 P3
Wild type RBV resistant mutant
Barreja de mutants relacionats entre sí, que estan replicant i sotmesos a procesos de mutació, competició i selecció natural.
Quasispècies
Estudis d’epidemiologia molecular:
Objectiu:
Quan es detecta una hepatitis provocada per virus (HCV o HBV), determinar quan i com es va produir la infecció per evitar que torni a ocórrer.
ESTUDIS D’EPIDEMIOLOGIA MOLECULARA. Estudi epidemiològic:
A1- Demostrar infecció (virus, genotip).
A2- Buscar possible font d’infecció.
B. Demostrar la font d’infecció
1- Obtenció mostra de sèrum tant del pacient infectat com de les possibles fonts d’infecció.
2.-Tècniques d’extracció d’àcids nucleics.
3.-Amplificació del RNA per RT i doble PCR (RT-Nested-PCR)
4.-Seqüenciació
5.-Estudi fil·logenètic
ESTUDIS D’EPIDEMIOLOGIA MOLECULARA. Estudi epidemiològic:
A1- Demostrar infecció (virus, genotip).
A2- Buscar possible font d’infecció.
B. Demostrar la font d’infecció
1- Obtenció mostra de sèrum tant del pacient infectat com de les possibles fonts d’infecció.
2.-Tècniques d’extracció d’àcids nucleics.
3.-Amplificació del RNA per RT i doble PCR (RT-Nested-PCR)
4.-Seqüenciació
5.-Estudi fil·logenètic
A1- DEMOSTRAR INFECCIÓ:VHC?
Genotip?
Mètodes Serològics Mètodes Virològics
Detecta Anticossos RNA
Sensibilitat >95% >98%
Especificitat Variable >98%
Detecció post-exposició 2-6 mesos 2-6 setmanes
Us Screening. DiagnòsticDiagnòstic, monitorització evolución infecció aguda i
tractament antiviral
DETECCIÓ DEL VIRUS DE L’HEPATITIS C
Chevaliez S, et al. Int J Med Sci 2006; 3:35-40Forns X, et al. J Hepatol 2006; 44:S35-S39Ferreira-Gonzalez A, et al. Semin Liver Dis 2004; 24 (suppl 2):9-18
EIA-3EIA-2
HCV RNA
ALT
EIA-1
ALT
800
700
600
500
400
300
200
100
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 8 10 12 2 4 6 8 weeks months years
liver HCV RNAE2 100%c22 95-100%c33 95-100%NS5 40-80%c100-3 30-90%
PCR
(polymerase chain reaction)
Múltiples còpies ADNdoble cadena
Múltiples còpies ARNcadena simple
1 sonda detecció x còpia amplificada
1 sonda detecció x còpia amplificada
Múltiples sondes marcades x diana
Primers, buffers, enzims Sondes i ADN ramificat
TMA
(transcription-mediated Amplification)
b-DNA
(branched-DNA)
TÈCNIQUES DETECCIÓ RNA VHC
Primers, buffers, enzims
TÈCNIQUES DETECCIÓ I QUANTIFICACIÓ ARN VHC
• QUALITATIVES
• Basades en PCR o TMA
• Més sensibles que majoria tècniques quantitatives (10-50 UI/mL)
• Excel·lent especificitat i reproducibilitat
• Essencials pel diagnòstic i monitorització tardana de la resposta al tractament
• QUANTITATIVES
• Basades en amplificació de diana (RT-PCR competitiva i RT-PCR en temps real) o
amplificació de senyal (DNA ramificat)
• Menor sensibilitat (excepte PCR en temps real)
• Menor reproducibilitat (CV entre laboratoris 10-80%)
» Diferències mètode extracció
» Deficient estandardització genotip no1
» Molt sensible a variacions qualitat de la mostra
• Pobre correlació entre diferents tècniques (especialment genotip no1)Pawlotsky JM. Gastroenterology 2002; 122:1554-68 Morishima C, et al. J Clin Microbiol 2004; 42:421-5Ferreira A, et al. Semin Liver Dis 2004; 24:9-18 Caliendo AM, et al. J Clin Microbiol 2006; 44:1726-32Halfon P, et al. J Hepatol 1996; 25:307-11 Sarrazin C, et al. J Clin Microbiol 2006; 44:729-37
Tests DNA HBVbranched DNA 1UI = 5.2 còpies/mL
COBAS Monitor 5.6
COBAS Taqman 5.8
ARN VHC (UI/mL)
Cobas Amplicor HCV Monitor v2.0 (Roche)
Versant HCV RNA 3.0 (Bayer)
10 102 103 104 105 106 107 108
LCx HCV RNA assay (Abbott)
Cobas Taqman HCV Test (Roche)
Rango carga viral 95 % Hepatitis C no tratada
Abbott real time HCV Test (Abbott)
RANG DINÀMIC TÈCNIQUES COMERCIALS QUANTITATIVES
COBAS AMPLIPREP AUTOMATED EXTRACTION
PLATFORM
AUTOMATITZACIÓ EXTRACCIÓ RNA- AMPLIFICACIÓ TEMPS REAL
COBAS TAQMAN (real time PCR)
A1- DEMOSTRAR INFECCIÓ:VHC?
Genotip?
Genotips/Subtipus Confirmats HCV
Genotipo Locus/Aïllat(s) Nombre (s) d’Accés
Genotipo 11a HPCPLYPRE, HPCCGAA M62321, M674631b HPCJCG, HPCHUMR D90208, M583351c HPCCGS, AY051292 D14853, AY051292 Genotipo 22a HPCPOLP, JFH-1 D00944, AB047639 2b HPCJ8G, JPUT971017 D10988, AB030907 2c BEBE1 D504092k VAT96 AB031663 Genotipo 33a HPCEGS, HPCK3A D17763, D28917 3b HPCFG D49374 3k HPCJK049E1 D63821 Genotipo 44a HCV4APOLY Y11604Genotipo 55a EUH1480, SA13‡ Y13184, AF064490 Genotipo 66a HCV12083, 6a33 Y12083, AY858526 6b Th580 D84262 6d VN235 D84263 6g HPCJK046E2 D63822 6h VN004 D84265 6k VN405 D84264
http://www.ncbi.nlm.nih.gov
DETERMINACIÓ GENOTIP VHC
• Mètodes comercials serològics
• EIA competitiu detecció anticossos epítops no estructurals genotip-específics (Murex HCV genotyping 1-6, Abbott)
• Detecció genotip 90% inmunocompetents
• Reactivitat creuada, falsos positius
• Mètodes comercials moleculars
• Seqüenciació directa 5’NC o NS5B (Truegene, Bayer)
• Hibridació inversa 5’NC sondes tipus-específiques (InnoLipa HCV II, Innogenetics; Versant HCV genotyping assay, Bayer)
• Detecció correcta 6 genotips >95% casos
• Error subtipat 10-25% casos
Pawlotsky JM. Semin Liver Dis 2003; 23:3-11
Simmonds P, et al. Hepatology 2005; 42:962-73
HEPATITIS CRONICA C
genotipo VHC y carga viral basal
Peg-IFN + RBV 12-16 semanas
Genotipo 2
ARN fin tratamiento y finseguimiento
(técnica sensible < 50 UI/ml)
Respuesta fin de tratamientoRespuesta virológica
sostenida
-
Genotipo 1,4,5,6
Cuantificación ARNa las 12 semanas
Interrumpir tratamientoTratamientos alternativos
en ensayos clínicos
Completar 48 semanas detratamiento
ARN fin tratamiento y finseguimiento
(técnica sensible < 50 UI/ml)
Respuesta fin de tratamientoRespuesta virológica
sostenida
Continuar tratamiento
ARN a las 24semanas
-+
ARN VHC > 2 log ARN VHC < 2 log
Genotipo 3
ARN > 8x105 ARN < 8x105
Peg-IFN + RBV24 semanas
Peg-IFN + RBVCuantificación ARN
a las 4 semanas
> 600 UI/mL < 600 UI/mL
Mangia A, et al. N Engl J Med 2005; 352:2609-17Von Wagner M, et al. Gastroenterology 2005; 129:522Zeuzem S, et al. J Hepatol 2006; 44:97-103
G134%
66%
SVR
noSVR
noG1
78%
22%
SVR
noSVR
GENOTIPS i RESPOSTA a IFN 2a+Ribavirina 800mg/day
34%66%
78%22%
ESTUDIS D’EPIDEMIOLOGIA MOLECULARA. Estudi epidemiològic:
A1- Demostrar infecció (virus, genotip).
A2- Buscar possible font d’infecció.
B. Demostrar la font d’infecció
1- Obtenció mostra de sèrum tant del pacient infectat com de les possibles fonts d’infecció.
2.-Tècniques d’extracció d’àcids nucleics.
3.-Amplificació del RNA per RT i doble PCR (RT-Nested-PCR)
4.-Seqüenciació
5.-Estudi fil·logenètic
A2- BUSCAR POSSIBLE FONT D’INFECCIÓ.
1.-Entrevista exhaustiva:
•Possibles factors de risc descrits.
•Possibles factors de risc no descrits però que involucrin risc de contacte amb productes infectats.
2.-Pacients amb VHC que hagin coincidit amb el pacient infectat.
3.-Obtenció de mostres de sèrum dels pacients possible font d’infecció
ESTUDIS D’EPIDEMIOLOGIA MOLECULARA. Estudi epidemiològic:
A1- Demostrar infecció (virus, genotip).
A2- Buscar possible font d’infecció.
B. Demostrar la font d’infecció
1- Obtenció mostra de sèrum tant del pacient infectat com de les possibles fonts d’infecció.
2.-Tècniques d’extracció d’àcids nucleics.
3.-Amplificació del RNA per RT i doble PCR (RT-Nested-PCR)
4.-Seqüenciació
5.-Estudi fil·logenètic
L’HCV és un virus de RNA. El RNA es degrada fàcilment, sobretot per acció de les RNases. Una font de RNases molt important son les mans del manipulador, per la qual cosa, a més de treballar en un ambient lliure de RNases (material esterilitzat 4h a 180ºC, ...) cal treballar sempre amb guants.
SÈRUM o PLASMA:•Recollida en Vacutainer sense additiu (sèrum) o amb CitratNa (plasma) evitant EDTA i heparina (segons el tipus d’extracció de RNA) doncs son inhibidors de la PCR
•Centrifugació i separació sèrum/plasma < 3 hores
•Congelació - 40º C (- 70º C emmagatzament perllongat)
•Evitar cicles de congelació-descongelació
BIÒPSIA de FETGE (fresca):Guardar la mostra de teixit en un reactiu estabilitzador: RNAlater (Ambion #7020, Qiagen #76104).
- 1 dia a 37ºC
- 1 setmana a 18-25ºC (Tª ambient)
- 1 mes a 2-8ºC
- Indefinit a –80º si després de 24h en RNAlater, es passa el teixit a criotub sense reactiu.
BIÒPSIA (congelada directament en nitrogen líquid o a –80ºC):Abans d’extracció, incubar la mostra en RNAlater ice 16h a –20ºC.
BIÒPSIA en parafina:Tamany promig de RNA viral obtingut: 650nts
1.-RECULLIDA i CONSERVACIÓ de la MOSTRA
ESTUDIS D’EPIDEMIOLOGIA MOLECULARA. Estudi epidemiològic:
A1- Demostrar infecció (virus, genotip).
A2- Buscar possible font d’infecció.
B. Demostrar la font d’infecció
1- Obtenció mostra de sèrum tant del pacient infectat com de les possibles fonts d’infecció.
2.-Tècniques d’extracció d’àcids nucleics.
3.-Amplificació del RNA per RT i doble PCR (RT-Nested-PCR)
4.-Seqüenciació
5.-Estudi fil·logenètic
RNA / DNA
1.- Extracció amb Tiocianat de guanidini i Fenol/cloroform (Chomczynski 1987).
2.- Columnes amb membranes de gel de silici: QIAGEN (Izasa), Ambion:
2a.- En cas de teixits cal passar per un pas previ d’homogeneïtzació
2b.- Kits per extracció de DNA i/o RNA total, mRNA, RNA viral, etc....
3.- Automatització
2.- EXTRACCIÓ d’ÀCIDS NUCLEICS
2a.HOMOGENEÏTZACIÓ de TEIXITS, LLEVATS, BACTERIS...
1.-Homogeneïtzador (potter)
2.- Manual (vidres esmerilats...)
3.- Automàtic:
•Fastprepwww.qbiogene.com (Pacisa-Giralt)
•MagNA lyser www.roche-applied-science.com
2a.HOMOGENEÏTZACIÓ AUTOMÀTICA de TEIXITS
3.- Automàtic:
•Fastprepwww.qbiogene.com (Pacisa-Giralt)
Consisteixen en una centrífuga que duu un rotor que a més de girar oscil·la de manera que agita el contingut del tub (up & down).
Els tubs estèrils on s’afegeix la mostra a homogeneïtzar contenen boles de ceràmica o de vidre. Es pot dur a terme en fred per evitar degradació dels àcids nucleics o proteïnes o be usar el primer buffer dels kits d’extracció de RNAtotal (RLT), RNAviral (AVL) o DNA (ATL).
Temps: 30-40”
www.qiagen.com
www.ambion.com
2b. EXTRACCIÓ RNA. Columnes de gel de silici.
EXTRACCIÓ RNA-HCV
Plasma, sèrum o líquids: Qiamp RNA viral (50952904 / 06 Qiagen- Izasa)
Biòpsia de (fetge) conservat en RNAlater:
1. Homogeneïtzar amb Fastprep (Qbiogene-Pacisa Giralt) boles Lysing matrix D (tap color verd) 6913-050
2. Extracció amb RNeasy mini kit (50974104) duu Tiocianat de Guanidini que ajuda a trencar cèl·lules
Limfòcits: RNeasy mini kit (50974104)
Biòpsia en parafina:
1. Tallar el bloc en 2-4 fragments de 5-10micres i desparafinar amb Xilè.
2. Extracció amb el kit: Recover all RNA (cat.1975 Ambion)
Recomanacions. EXTRACCIÓ DNA-HBV
Plasma, sèrum, sang, etc...: Qiamp DNA mini kit (50951304 Qiagen- Izasa)
Biòpsia de (fetge) conservat en RNAlater: Biòpsia s'homogeneïtza amb Lysing matrix A (DNA) o D (RNA). Extracció amb Qiamp DNA mini kit.
Biòpsia en parafina: Desparafinar amb Xilè i extreure amb Qiamp DNA mini kit
ESTUDIS D’EPIDEMIOLOGIA MOLECULARA. Estudi epidemiològic:
A1- Demostrar infecció (virus, genotip).
A2- Buscar possible font d’infecció.
B. Demostrar la font d’infecció
1- Obtenció mostra de sèrum tant del pacient infectat com de les possibles fonts d’infecció.
2.-Tècniques d’extracció d’àcids nucleics.
3.-Amplificació del RNA per doble PCR (RT-Nested-PCR). REGIÓ VIRAL A ANALITZAR 4.-Seqüenciació
5.-Estudi fil·logenètic
RT-PCR
1.- Fase de còpia de RNA a cDNA. Transcripció reversa
RNA +
Hibridació “primer” 3’ (down)
Síntesi de la primera cadena (cDNA) amb MMuLV-RT (42º 45min)
RNA +
cDNA cadena -
RT- PCR1.- Fase de còpia de RNA a cDNA. Transcripció reversa
2.- Fase d’amplificació del DNA. PCR
Desnaturalització 95ºC
Hibridació “primer” 5’ (up) 50º-55ºC
Polimerització 72ºC. Taq DNA polimerasa
Final cicle 1 = 2 molècules de DNA
Desnaturalització 95ºC
Polimerització 72ºC. Taq polimerasa
Final cicle 2 = 4 molècules de DNA
Final cicle 3 = 8 molècules de DNA
Final cicle 4 = 16
AMPLIFICACIÓ EXPONENCIAL. 35 cicles
Hibridació “primer” 5’ (up) 50º-55ºC
ESTUDIS D’EPIDEMIOLOGIA MOLECULARA. Estudi epidemiològic:
A1- Demostrar infecció (virus, genotip).
A2- Buscar possible font d’infecció.
B. Demostrar la font d’infecció
1- Obtenció mostra de sèrum tant del pacient infectat com de les possibles fonts d’infecció.
2.-Tècniques d’extracció d’àcids nucleics.
3.-Amplificació del RNA per RT i doble PCR (RT-Nested-PCR)
4.-Seqüenciació
5.-Estudi fil·logenètic
ABI PABI PRISMRISMTMTM 310 310
Sistema de Análisis Genético por Sistema de Análisis Genético por Electroforesis CapilarElectroforesis Capilar
Sequenciació Productes de PCRSequenciació Productes de PCRSequenciació Productes de PCRSequenciació Productes de PCR
Eliminar primers & dNTPs de la reacció PCR. Nucleospin Extract II (Macherey-Nagel-Cultek)
Seqüenciació CíclicaSeqüenciació Cíclica
Valoració de la qualitat
(gel d’agarosa)
Quantificació (nanodrop)
A T T GC G
250
T T GC GC T C A C
260
T GC C C GC T T T
270
C CA G T C G GG A
280
A A C C T G T C GT
290
GC CA G C T G C A
300
T T A A T G A A T C
310
G GC CA A C G C G
320
C G G GG A G A G G
330
C G G T T T G C G T
340
A T T G G G C
GCG TTG
250
CG CT CA CT GC
260
CCGCT T T CCA
270
GT CG GG A A A C
280
CT GT CGTG CC
290
A GCT GCAT T A
300
A TG A AT CGGC
310
CA ACGCGCGG
320
GG AG AGGCGG
330
T T T GCGT A TT
340
G GGCGCT CT T
350
CCG CT TC CT C
360
GCT CA C
TG CG CT CA C
250
T GCCCGCT T T
260
CCA G T CGG G A
270
A ACCT G T CG T
280
G CCA GCT GCA
290
T TA A TG A ATC
300
G GC CA A CG CG
310
CGG GG AG ANG
320
CG GT T TG CG T
330
A T TGG GCGCT
340
CT T CCGCT T C
350
CT CGC TCA CT
360
GA C
Rhodamine FS Terminator
dRhod Terminator
BigDye Terminator
p21 gp35 gp70 p7 p23 p70-72 p8-10 p27 p68-70
5' cccccccccuccc
AUG
UU
UU
U
U
C
CC
Py-II
Py-I
I
II
III
IV
AUG
p7
3'UTR
19
0/1
38
3/4
74
6/7
80
9/1
0
10
24
/5
16
57
/81
71
1/2
19
72
/3
24
20
/1
5'UTR
Envelopeglycoproteins
RNA bindingNucleocapsid Zn metallo-
proteinase
2+
Ser Protease/Helicase NTP
CofactorSer/Prot ?
Replicasefunction
RNA-dependentRNA polymerase
Cleavagesites (aa)
Protein size (KDa)
Function
STRUCTURAL NON STRUCTURAL?
3'UTR
UUU...UUU UUUCU...UUCUUTGA
p56-58
C E1 E2 2 3 4B 5A 5B4A
REGIÓ DE L’HCV A ANALITZAR?
p7
3'UTR5'UTR
STRUCTURAL NON STRUCTURAL
CE1 E2 2 3 4B 5A 5B4
A
PERCENTATGE D’HOMOLOGIA entre GENOTIPS a nivell de NUCLEÒTIDS (AMINOÀCIDS) al llarg del genoma de l’HCV.
Genotipat
92-9
8 81-9
1 (9
5-99
)55
-75
(51-
79)
65-7
2 (7
0-78
)(Okamoto J.Virol 1992)
67-7
1 (6
6-77
)
70-8
0 (8
0-92
)
65-7
9 (7
2-87
)
66-7
9 (6
9-84
)
26-7
9
Homologia nts (aa)
Estudi epitops Resposta Immune
Estudis epidemiologia molecular
p7
Mu
tan
t sp
ectr
um
Master sequence
Consensus sequence
En el sèrum i en el fetge d’un pacient infectat, trobem una població de virus tots ells diferents (persistència viral, dificultat en obtenció de vacunes, ...).
Nosaltres emprem la variació per demostrar que un pacient s’ha infectat a partir d’un altre. Estudis d’epidemiologia molecular.
ESTUDIS D’EPIDEMIOLOGIA MOLECULARA. Estudi epidemiològic:
A1- Demostrar infecció (virus, genotip).
A2- Buscar possible font d’infecció.
B. Demostrar la font d’infecció
1- Obtenció mostra de sèrum tant del pacient infectat com de les possibles fonts d’infecció.
2.-Tècniques d’extracció d’àcids nucleics.
3.-Amplificació del RNA per RT i doble PCR (RT-Nested-PCR)
4.-Seqüenciació
5.-Estudi fil·logenètic
ARBRES FIL·LOGENÈTICS
DISTÀNCIA GENÈTICA:
Comparant seqüències de nucleòtids entre si s’obtenen matrius que indiquen lo distants que estan unes amb les altres.
ARBRES FIL·LOGENÈTICS
Son representacions gràfiques de les distàncies genètiques i s’obtenen emprant una sèrie d’algoritmes.
RELACIÓ FIL·LOGÈNICA
? ???
http://evolution.genetics.washington.edu/phylip/software.html
Phylogeny Programs
Clustalw.exe
GENEDOC.EXE.lnk
Paquet de programes construcció arbres
fil·logenètics
PHYLIPW http://evolution.gs.washington.edu/
phylip.html
Tac2006.pir
Tac2006.phy
Programa d’alineament de seqüències CLUSTALW
Programa per manipulacio de seqüències GENEDOC
MEGA 3.1 Matrius de distàncies genètiques
Clique.exe Consense.exe Contml.exe Contrast.exe Dnacomp.exe Dnadist.exe
Dnainvar.exe Dnaml.exe Dnamlk.exe Dnamove.exe Dnapars.exe Dnapenny.exe
Fitch.exe Kitsch.exe Neighbor.exe Protdist.exe
Protpars.exe Seqboot.exe Infile TreefileOutfile
Fontfile
Restml.exe
Factor.exe
TreeView (2).lnk
Treeview Observació arbresMEGA 3.1.lnk Dnasp.exe
DNASP Càlcul diversitat
100
HC-J1
HCV1
Q1a
LC3
LC4
LC2
LC1
937
MAN
WOMAN
998
707
1000
455
663
938
Quer et al. Sex.Transm.Dis. 2003; 30:470-471
ARBRE FIL·LOGENÈTIC E2-PePHD. SEQÜÈNCIA DIRECTA DEL PRODUCTE DE PCR.
ARBRE FIL·LOGENÈTIC NS3. SEQÜÈNCIES CONSENS AL LLARG DEL TEMPS i de CLONS del Pacient A (crònic) i B (aguda)
1000
A-10/1993
A-10/1993dA-1/1996
A-10/1997
B1B4
B2B10
A3B7
B-9/1998
B3B12B5
B8B6
B11B9
3703
9636
A4A5
A2
A17654
A-10/1998
A10
A6A12
A8A7
82887444
7601
7858
6234
3153
9564
7071
4776
A11A9
9997
A-5/20019704
4604
6971
9950
4467
3817
Pacient B clons (WOMAN)
Pacient A clons
(MAN)
Patient A class II: DR1, DR15; DR51; DQ5, DQ6; class I: A2, A28; B7, B14; Cw7, Cw8
Patient B class II: DR4, DR11; DR52; DR53; DQ3; class I: A66, A69; B41, B55; Cw1
Quer J, et al. J Virol 2005; 79:15131-41 ESTUDI D’EVOLUCIÓ
CASOS CLÍNICS
ESTUDIS D’EPIDEMIOLOGIA MOLECULARA. Estudi epidemiològic:
A1- Demostrar infecció (virus, genotip).
A2- Buscar possible font d’infecció.
B. Demostrar la font d’infecció
1- Obtenció mostra de sèrum tant del pacient infectat com de les possibles fonts d’infecció.
2.-Tècniques d’extracció d’àcids nucleics.
3.-Amplificació del RNA per RT i doble PCR (RT-Nested-PCR)
4.-Seqüenciació
5.-Estudi fil·logenètic
DIAGNÒSTIC
PACIENT 2004. Es detecta un pacient amb Hepatitis Aguda. ICTERICIA.
Hepatitis?
RESULTAT ANÀLISI
VHC +
G1b
A1- DEMOSTRAR INFECCIÓ (VIRUS, GENOTIP).
TRANSMISSIÓ NOSOCOMIAL VHC
Anti-HCV - + + + + + + + + + + + + + + + HCV RNA + - + + + - - - - - -
Peg-IFN 2b
CT scan Colonoscopy
CTA1a CTA1b CTA1c
Perfil de transaminases i detecció HCV (serologia i RNA). Pacient amb hepatitis aguda
A2- BUSCAR POSSIBLE FONT D’INFECCIÓ.
ENTREVISTA EXHAUSTIVA:
Operacions, proves clíniques realitzades, comportaments de risc...
VHC +
Unes setmanes abans, el pacient CTA havia estat sotmès a ENDOSCÒPIA amb BIÒPSIA.
El pacient anterior era VHC+.
ENDOS
G1b
1. EXTRACCIÓ D’ARN
SÈRUM ARN VIRAL
Gel d’ Agarosa
PM PM2. AMPLIFICACIÓ
D’ÀCIDS NUCLEICS PCR.(polymerase chain reaction)
PCR tradicional
PCR Quantitativa
Fragment 650 pbFragment 200 pb
p7
3'UTR1
90
/1
38
3/4
74
6/7
5'UTR
STRUCTURAL NON STRUCTURAL?
C E1 E2 2 3 4B 5A 5B4A
80
9/1
0
10
24
/5
16
57
/81
71
1/2
19
72
/3
24
20
/1
Regió E2-PePHD per Estudis d’epidemiologia molecular
PePHD
38
3/4
74
6/7
E2
659
670
(Taylor et al 1999; 285: 107-109)
65-72% (70-78)Percentatge d’homologia entre genotips =
310 Genetic Analyzer 24/24 24/24 hourshours, 7/7 , 7/7 daysdays
3. SEQÜENCIACIÓ DNA
100
G1b
X1BENO
X1BKOR
X1BAUST
XAUS21000
235
SR1bPR9
X1BOKA224
NR1bPR7
X1BXIN
X1BAIZ487
22
NR1bRb2
NR1bPR1185
X1BTAK
NR1bNULL6164
13
NR1bNULL2
SR1bRVR3
X1BGRM251
89
LC17250
NR1bNULL7
NR1bNULL1
NR1bNULL5442
SR1bPR4
LC18
LC19989
400
119
76
6
SR1bRVR10
SR1bRVR21262
X1BHON
SR1bRVR5
LC14
SR1bPR8290
171
75
21
3
4
14
11
65
1000
ENDOSCÒPIA?
PACIENT INFECTAT CTA1
PACIENT HCV+ PREVI ENDOSCÒPIA ENDOS
100
G1b
X1BENO
X1BKOR
X1BAUST
XAUS21000
235
SR1bPR9
X1BOKA224
NR1bPR7
X1BXIN
X1BAIZ487
22
NR1bRb2
NR1bPR1185
X1BTAK
NR1bNULL6164
13
PACIENT HCV+ PREVI ENDOSCÒPIANR1bNULL2
SR1bRVR3
X1BGRM251
89
LC17
PACIENT INFECTAT
250
NR1bNULL7
NR1bNULL1
NR1bNULL5442
SR1bPR4
LC18
LC19989
400
119
76
6
SR1bRVR10
SR1bRVR21262
X1BHON
SR1bRVR5
LC14
SR1bPR8290
171
75
21
3
4
14
11
65
1000
ENDOSCÒPIA?
DISTÀNCIA GENÈTICA:
CTA1-Genbank / CTA1-LC = 7.8-14.7%
CTA1- ENDOS = 12.4%
CTA1
ENDOS
A2- BUSCAR POSSIBLE FONT D’INFECCIÓ.
VHC +
El pacient CTA, també es va sotmetre a un TAC amb CONTRAST. No s’ha descrit cap cas de transmissió per aquesta via.
Coincidència amb que el pacient anterior era VHC+.
G1b
100
G1b
X1BENO
X1BKOR
X1BAUST
XAUS21000
235
SR1bPR9
X1BOKA224
NR1bPR7
X1BXIN
X1BAIZ487
22
NR1bRb2
NR1bPR1185
X1BTAK
NR1bNULL6164
13
EBA0105
NR1bNULL2
SR1bRVR3
X1BGRM251
89
LC17
PACIENT INFECTAT
PACIENT PREVI TAC MOSTRA AGOST
PAC. PREVI TAC MOSTRA NOV
PAC PREVI TAC MOSTRA DES.1000
1000
1000
250
NR1bNULL7
NR1bNULL1
NR1bNULL5442
SR1bPR4
LC18
LC19989
400
119
76
6
SR1bRVR10
SR1bRVR21262
X1BHON
SR1bRVR5
LC14
SR1bPR8290
171
75
21
3
4
14
11
65
1000
TAC amb CONTRAST ?
DISTÀNCIA GENÈTICA:
CTA1-Genbank / CTA1-LC = 7.8-14.7%
CTA1- TAC = 0.6%
CTA1
TAC
CRITERIS OBJECTIUS DE VALORACIÓ
Divergència genètica:
Nucleòtids Aminoàcids
Genotip (genoma): 31-34% 30%
Subtipus (genoma): 20-23%
Quasispecies (envolta) 10%
Inòcul compartit (consens envolta) 1%
Pawlotsky JM, Trends Microbiol 2004; 12:96-102