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Domingos Ramon Moreau da Cunha Lasp-HIV1-Restool Desenvolvimento de uma ferramenta de bionformática para análise de resistencia do HIV-1 aos antirretrovirais.pdf: 2043486 bytes, checksum: 1cd7e640420b0a4675e14d21f7f04c9d (MD5) / Made available in DSpace on 2012-07-16T20:46:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Domingos Ramon Moreau da Cunha Lasp-HIV1-Restool Desenvolvimento de uma ferramenta de bionformática para análise de resistencia do HIV-1 aos antirretrovirais.pdf: 2043486 bytes, checksum: 1cd7e640420b0a4675e14d21f7f04c9d (MD5)
Previous issue date: 2010 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz. Salvador, Bahia, Brasil / As terapias antirretrovirais (TARV) trouxeram um grande benefício para os
pacientes infectados pelo HIV, porém não conseguem impedir totalmente o surgimento de
formas virais resistentes, causadas principalmente pela elevada taxa mutacional do vírus.
O desenvolvimento de resistência do HIV aos antirretrovirais é um fator limitante para o
sucesso da TARV. Os portadores de vírus resistentes, além de não responderem
adequadamente ao tratamento, podem também transmitir estes vírus mutantes,
representando grave problema de saúde pública. O acúmulo de mutações de resistência
aos antirretrovirais representa um desafio importante na melhoria do tratamento de
pacientes com vírus multirresistentes.
Atualmente, dois tipos de métodos estão estabelecidos para avaliação da
resistência ou sensibilidade do HIV aos antirretrovirais: os testes fenotípicos e
genotípicos de resistência. As análises de resistência do HIV aos antirretrovirais,
avançaram muito nos últimos anos com o desenvolvimento dos algoritmos para avaliação
de resistência. Atualmente, uma série de sistemas de interpretação de resistência
fenotípica e genotípica do HIV aos antirretrovirais estão disponíveis na Internet. Estes
sistemas identificam respectivamente os níveis de sensibilidade in vitro aos antirretrovirais
e mutações associadas à resistência em sequêcias virais, e retornam o perfil de
resistência do HIV, funcionando portanto, como importantes ferramentas para utilização
em análises de resistência.
No presente trabalho, foi desenvolvida uma ferramenta de bioinformática para
análise de resistência do HIV-1 aos antirretrovirais, chamada de LASP-HIV1-ResTool. A
ferramenta LASP-HIV1-ResTool é capaz de otimizar a análise de dados genômicos do
HIV-1, é de fácil manuseio e está disponível no site da unidade de bioinformática do
LASP/CPqGM/FIOCRUZ, Bioafrica e IOC/FIOCRUZ para domínio público. Esta
ferramenta pode acessar um banco de dados com seqüências gênicas previamente
armazenadas, extrair informações relativas à resistência aos antirretrovirais, comparar
sequências de HIV-1 dos bancos de dados públicos, identificando mutações nos genes
que codificam a transcriptase reversa e a protease e associar esses dados a resistência a
cada antirretroviral utilizado nas terapias anti-HIV/AIDS. Adicionalmente, a ferramenta
possibilita localizar sítios pós-traducionais e traçar um perfil de distribuição das
sequências armazenadas no banco de dados local, tanto por resistência, quanto por sítios
pós-traducionais, para servirem de parâmetro de comparação com as sequências
iv
submetidas pelos usuários da ferramenta.
A ferramenta LASP-HIV1-ResTool apresenta uma tabela de quantidade e
percentual de sequências brasileiras do HIV-1, dispostas por subtipo e outra tabela
apresentando a quantidade e o percentual de seqüências das regiões Protease e
Trasncriptase Reversa do HIV-1 armazenadas no Banco de Dados. Os usuários da
ferramenta podem analisar sequências do banco de dados que compõe a ferramenta ou
submeter suas próprias sequências de HIV-1 no formato FASTA.
Durante o processamento das sequências, o sistema identifica a sequência através
do número de acesso e localiza a posição inicial da sequência dentro da região gênica
escolhida. Em seguida identifica a fase de leitura correta e realiza a conversão da
sequência de nucleotídeos em sequência de aminoácidos. Inicia-se então o processo de
localização de todas as mutações ocorridas, tanto na sequência de ácido nucléico como
na sequência de aminoácido. O sistema então apresenta uma tabela apenas com as
mutações que conferem a resistência do HIV-1 contra o antirretroviral. Além disso, exibe o
grau de resistência de cada mutação e indica, ao final da tabela, se a amostra de HIV-1
submetida na análise é susceptível, apresenta resistência intermediária ou se é resistente
ao antirretroviral. O sistema exibe dois gráficos que relacionam: a quantidade de sítios
pós-traducionais em função do total de sequências submetidas e os padrões de
resistência aos antirretrovirais (susceptível, intermediária e resistente) em função do total
de sequências. Além de apresentar um gráfico de barras mostrando a quantidade de
ocorrências de cada mutação de resistência no conjunto de sequências analisadas.
A ferramenta LASP-HIV1-ResTool também gera uma página em formato XML
contendo os dados das análises do usuário, que podem ser salvas em um arquivo. Os
arquivos XML podem ser importados de outras ferramentas tais como: planilhas
eletrônicas, programas de análise estatística e sistemas gerenciadores de bancos de
dados.
Para validação da aplicabilidade da ferramenta LASP-HIV1-ResTool foram
utilizadas 111 amostras correspondentes a região gênica da protease e da transcriptase
reversa derivadas da genotipagem da resistência do HIV-1 provenientes de pacientes
infectados, que apresentavam falha virológica a TARV. Quando comparados os dados
obtidos na ferramenta LASP-HIV1-ResTool com os dados obtidos através das análises
realizadas com a ferramenta de Stanford, pode-se observar a similaridade entre os
resultado. Por outro lado, pode-se observar diferenças entre os resultados das análises
realizadas com a ferramenta LASP-HIV1-ResTool quando comparados com a ferramenta
o sistema RENAGENO. / The antiretroviral therapy (HAART) has brought a great benefit to HIV-infected
patients, but can not completely prevent the emergence of resistant viral forms, mainly
caused by the high mutation rate of the virus. The development of HIV resistance to
antiretroviral drugs is a limiting factor for the success of HAART. The patients with
resistant virus, that do not respond adequately to treatment, may also transmit this virus
mutants, representing a serious public health problem. The accumulation of resistance
mutations to antiretroviral drugs represents a major challenge in improving the treatment of
multiresistant virus. Currently, two types of methods are established to assess resistance
or susceptibility of HIV to antiretroviral drugs: the phenotypic and genotypic
resistance. However, the analysis of HIV resistance to antiretrovirals, have advanced
greatly in recent years with the development of algorithms for evaluation of
resistance. Currently, a number of systems for interpretation of HIV resistance to
antiretrovirals, using algorithms, are available on the Internet. These systems identify the
mutations associated with resistance, in amino acids sequences and return the viral
resistance profile of HIV, acting therefore as, important tools for use in resistance
analysis. In this study, we developed a bioinformatics tool for analysis of HIV-1 resistance
to antiretrovirals. This tool is easy to use, will be available at the bioinformatics unit of
LASP / CPqGM / FIOCRUZ, Bioafrica and IOC / FIOCRUZ in public domain and is able to
optimize the analysis of genomic data of HIV-1. This tool can access a database of gene
sequences previously stored, extract information, compare HIV-1 sequences from public
databases, identifying mutations in genes that encode reverse transcriptase and protease,
and associate that data with resistance to the individual anti -retroviral therapies used in
anti-HIV/AIDS. Additionally, the tool allows locate post-translational sites and establish a
distribution profile of the sequences stored in local databases, both for resistance and by
post-translational sites to serve as parameter for comparison with the sequences
submitted by users of the tool.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.arca.fiocruz.br:icict/4168 |
| Date | January 2010 |
| Creators | Cunha, Domingos Ramon Moreau da |
| Contributors | Fernandez, José Carlos Couto, Silva, Walter de Araújo Eyer, Vallve, Maria de Lourdes Farre, Alcantara, Luiz Carlos Júnior |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ, instname:Fundação Oswaldo Cruz, instacron:FIOCRUZ |
| Rights | Domingos Ramon Moreau da Cunha, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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