Sistema desenvolvido na Coppe inova no tratamento do vírus HIV*

Letícia Raposo, aluna de doutorado da Coppe/UFRJ: bolsista 'Nota 10' da FAPERJ, ela trabalha em pesquisa no Laboratório de Engenharia de Sistemas de Saúde, onde o Sira-HIV foi desenvolvido (Fotos: Divulgação/ Coppe)

Detectar mutações no vírus HIV capazes de provocar resistência ao tratamento. Foi exatamente esse o foco do projeto que Letícia Martins Raposo vem desenvolvendo em seu curso de doutorado na Coppe, da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Ela explica como funciona o sistema: “Atualmente, a escolha dos medicamentos empregados no combate ao HIV se baseia nos resultados obtidos pelos sistemas tradicionais, que identificam apenas as mutações majoritárias, ou seja, as que se encontram em alta frequência na população de vírus que circula no paciente (acima de 20%). Já o Sistema de Identificação de Resistência aos Antirretrovirais, ou Sira-HIV, trabalha com o resultado do sequenciamento da nova geração, a Next Generation Sequencing (NGS), para identificar tanto as mutações majoritárias quanto as minoritárias (acima de 1%) do vírus", explica Letícia. Bolsista Nota 10, da FAPERJ, ela pretende defender sua tese – sob a orientação do professor Flavio Nobre, do Programa de Engenharia Biomédica da Coppe/UFRJ – até fevereiro de 2018.

A importância do projeto pode ser sentida no alerta que a Organização Mundial da Saúde (OMS) emitiu em julho, sinalizando a tendência de aumento de resistência do vírus HIV aos medicamentos existentes. No relatório divulgado, a OMS aponta que mais de 10% das pessoas em tratamento antirretroviral possuem vírus resistentes a algum medicamento. Esse percentual foi encontrado em seis dos 11 países analisados  na África, Ásia e América Latina. Outro relatório, do Programa da Organização Mundial da Saúde sobre Aids (Unaids), revela que entre 2010 e 2015 houve um aumento de 18% no número de pessoas com Aids no Brasil. O que equivale dizer que essa população saltou de 700 mil para 830 mil pessoas com a doença que, hoje, é motivo de 15 mil óbitos no País, anualmente.

Fruto de uma parceria entre o Laboratório de Engenharia de Sistema de Saúde da Coppe/UFRJ e o Laboratório de Virologia Molecular do Departamento de Genética do Instituto de Biologia da UFRJ, o Sira-HIV é uma ferramenta de bioinformática que permite avaliar de forma rápida e eficiente a resistência de cada paciente às drogas antirretrovirais.

“O Sira torna possível executar uma medicina personalizada, com a aplicação de medicamentos adequados a cada paciente. Os resultados apresentados abrem perspectivas para o desenvolvimento de sistemas similares que, aplicados a outras doenças, poderão prever reações adversas a medicamentos e possibilitar a escolha de outros mais adequados”, explica o professor Flavio Nobre. 

Como funciona o sistema

O Sira-HIV integra três principais sistemas utilizados no mundo para testes de genotipagem: o americano Stanford HIV DrugResistanceDatabase (HIVdb), a Agência Nacional Francesa de Pesquisas sobre Aids e Hepatites Virais (ANRS) e o Rega Algorithm. Robusto, o sistema desenvolvido na Coppe é capaz de analisar sequências de nova geração com o objetivo de identificar as mutações majoritárias e minoritárias presentes no vírus. Além disso, o novo sistema classifica o nível de resistência dos pacientes aos medicamentos.

A professora Monica Arruda realiza o carregamento do equipamento ION Personal Genome Machine System (ION– PGM) -Thermo Fischer -, que faz o sequenciamento genético do vírus, cujos dados são repassados para a análise do sistema Sira-HIV, desenvolvido na Coppe/UFRJ

“Isso tudo possibilita antecipar predisposições a resistências futuras, contribuindo para a escolha de medicamentos mais adequados e mais eficazes a cada paciente. O Sistema Único de Saúde (SUS) realiza cerca de seis mil testes de genotipagem por ano. Estima-se que esse número possa chegar a 12 mil testes, capaz de ser coberto pela tecnologia de NGS acoplada à interpretação do Sira-HIV”, em sua capacidade de multiplexação de diferentes alvos terapêuticos e pacientes para cada ensaio”, ressalta o professor de Genética Rodrigo Brindeiro, do Instituto de Biologia da UFRJ.

Segundo Mônica Arruda, professora visitante e biotecnóloga do mesmo departamento, o médico também poderá prever, não só o impacto da terapia de resgate no vírus resistente majoritariamente circulante no paciente em falha terapêutica, como também os padrões futuros de resistência viral às terapias de resgate pela fixação das populações mutantes minoritárias.

A maioria das ferramentas de bioinformáticas utilizadas pelos sistemas para identificar as mutações dos vírus exigem do usuário domínio de linguagem de programação, o que limita a utilização pelos laboratórios médicos e pelos pesquisadores que estão buscando avanços na área.

Desenvolvido com o apoio do CNPq/MCTIC e da Capes/MEC, o Sira-HIV vem sendo testado no Laboratório de Virologia Molecular da UFRJ pelo biólogo Guilherme Borba, que o está comparando com outro sistema, o HyDRA Web, já em uso pelo governo canadense. Segundo Guilherme, o sistema brasileiro apresenta algumas vantagens em relação ao canadense.

“Apesar do Hydra também analisar dados de sequenciamento de nova geração, ele fornece apenas as mutações do vírus, não apresentando os níveis de resistência aos medicamentos, o que obriga o usuário a buscar os sistemas internacionais para realizar a classificação manualmente”, explica Guilherme.

Segundo Letícia, o sistema brasileiro já fornece a classificação, dispensando essa última etapa. Além disso, sua análise é mais detalhada devido ao fato de que usa um algoritmo que foi desenvolvido especificamente para caracterização de vírus. “O Sira-HIV já foi validado. No momento, estamos realizando os últimos testes de usabilidade, a fim de tornar o sistema ainda mais amigável para o usuário”, conclui Letícia.

* Com informações da Assessoria de Comunicação da Coppe/UFRJ