Γενετική ποικιλότητα και φυλογενετική μελέτη ογκογόνων τύπων του ιού των ανθρώπινων θηλωμάτων (HPV), με χρήση μοριακών μαρτύρων
Authors: Ντόβα Χαρά - Κλειώ 
Published: September 2021

Η λοίμωξη του κατώτερου γεννητικού συστήματος από τον ιό HPV αποτελεί μία από τις πλέον συχνές σεξουαλικά μεταδιδόμενες νόσους. Ο καρκίνος του τραχήλου της μήτρας, με βάση τα δεδομένα του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας, είναι δεύτερος σε συχνότητα στον γυναικείο πληθυσμό. Σύμφωνα με τα δεδομένα της παγκόσμιας βιβλιογραφίας υπάρχει άμεση αιτιολογική συσχέτιση του καρκινώματος του τραχήλου της μήτρας με τους λεγόμενους ογκογόνους τύπους του HPV (Walboomers, Jacobs et al. 1999). Το γονιδίωμα του HPV έχει τυποποιηθεί στο 99.7% των γυναικών με καρκίνο του τραχήλου της μήτρας και πλέον θεωρείται αναγκαίος συμπαράγοντας για την ανάπτυξη του. Μολονότι έχουν ταυτοποιηθεί περισσότερα από 100 στελέχη του ιού (Longworth and Laimins 2004), πέντε κυρίως (16, 18, 31, 33, 45) ενοχοποιούνται για την ανάπτυξη των διηθητικών καρκινωμάτων του τραχήλου της μήτρας (Wright, Goldie et al. 2000). Ειδικότερα, ο υπότυπος HPV 16 ανιχνεύεται περίπου στο 50%, ενώ ο HPV 18 στο 10%-20% των περιπτώσεων διηθητικών καρκινωμάτων του τραχήλου της μήτρας (Wright, Goldie et al. 2000). Σύμφωνα με τα μέχρι σήμερα δεδομένα, η εμφάνιση ενδοεπιθηλιακών αλλοιώσεων, στις οποίες ανιχνεύονται οι διάφοροι τύποι του HPV, προηγείται της ανάπτυξης καρκίνου τραχήλου της μήτρας. Είναι χαρακτηριστικό ότι οι γυναίκες με τύπους υψηλού κινδύνου του ιού έχουν σημαντικά αυξημένο κίνδυνο να αναπτύξουν καρκίνο του τραχήλου της μήτρας κατά τη διάρκεια της ζωής τους. Παρόλα αυτά, σημαντικό ποσοστό των ενδοεπιθηλιακών αλλοιώσεων συνήθως υποστρέφει ή δεν εξελίσσεται σε μεγαλύτερης βαρύτητας αλλοίωση. Μόνο στο 10-20% των γυναικών με ενδοεπιθηλιακή αλλοίωση του τραχήλου της μήτρας θα αναπτυχθεί καρκίνωμα ελλείψει αποτελεσματικής θεραπείας (Doorbar 2006). Οι διάφοροι τύποι του HPV κατατάσσονται και ορίζονται με βάση τα χαρακτηριστικά του γονιδιώματος τους. Ο μέχρι τώρα επίσημος ορισμός και κατηγοριοποίηση των τύπων του HPV γινόταν με κριτήρια υβριδοποίησης του DNA τους, όμως αυτή η μέθοδος έχει κάποια μειονεκτήματα και περιορισμούς. Έτσι για παράδειγμα κάποιοι HPV τύποι που με την τεχνική της υβριδοποίησης φαίνονταν να έχουν μικρές ή και καθόλου διαφορές, μπορεί να είχαν νουκλεοτιδική ομοιότητα μεγαλύτερη από 50% και αυτό εξαιτίας της διασποράς μικρών νουκλεοτιδικών ομολογιών. Για να ξεπεραστεί αυτή η ασυνέπεια, το γονιδίωμα του HPV ορίζεται ως καινούριος HPV τύπος όταν παρουσιάζει μεγαλύτερη του 10% διαφοροποίηση στις 10 συνδυασμένες νουκλεοτιδικές αλληλουχίες των γονιδίων E6, E7 και L1 όταν αυτές συγκριθούν με αλληλουχίες για τα ίδια γονίδια κάθε γνωστού τύπου. Τα γονίδια L1 και L2, τα οποία κωδικοποιούν τις αντίστοιχες πρωτεΐνες του καψιδίου του ιού, συνθέτουν το 83% και 17% του περιβλήματος του ιού αντίστοιχα. Αυτός είναι και ο λόγος για τον οποίο το γονίδιο L1 ανιχνεύεται από τα πρώτα στάδια της ιικής μόλυνσης. Έτσι η L1 πρωτεΐνη έχει χρησιμοποιηθεί ως ο ιδανικός στόχος του προφυλακτικού HPV εμβολίου, καθώς αυτή έχει την ιδιότητα να αναδιπλώνεται και να οργανώνεται σε σωματίδια που προσομοιάζουν τη δομή του καψιδίου του ιού (virus like partickles), τα οποία με τη σειρά τους είναι υπεύθυνα για την ενεργοποίηση της ανοσολογικής απάντησης του οργανισμού έναντι του ιού. Οποιεσδήποτε αλλοιώσεις οι οποίες μπορεί να εμπλέκονται με τη δομή, τις αντιγονικές ιδιότητες και τη λειτουργία της συγκεκριμένης πρωτεΐνης είναι πολύ σημαντικές. Για παράδειγμα η ποικιλομορφία του HPV 16 που φέρει το όνομα 114Κ αναδιπλώνεται σε σωματίδια που προσομοιάζουν τη δομή του καψιδίου του ιού (virus like partickles) με ένα ετερόλογο σύστημα έκφρασης, ενώ ο πρωτότυπος κλώνος της αλληλουχίας του HPV 16 δεν έχει την ίδια ιδιότητα. Αυτή η διαφορά αποδίδεται σε μια και μόνο αμινοξική διαφορά H228D της πρωτεΐνης L1. Άλλες διαφορές στην περιοχή L1 μπορεί να είναι σημαντικές για τη διάκριση των δυνατοτήτων επιμόλυνσης των διαφόρων παραλλαγών του HPV, καθώς και για τον ορισμό επιτόπων σχετικών με τη σχεδίαση του εμβολίου (Kirnbauer, Taub et al. 1993). Οι ογκοπρωτεΐνες Ε6, Ε7 παίζουν σημαντικό ρόλο στην HPV επαγόμενη καρκινογένεση του τραχήλου της μήτρας (Hildesheim, Schiffman et al. 2001). Η πρωτεΐνη Ε6 ενεργοποιεί σε μεταγραφικό επίπεδο την αποικοδόμηση του γονιδίου p53, επιταχύνοντας εντέλει τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό. Η πρωτεΐνη Ε7 προσδένεται και απενεργοποιεί το γονίδιο pRb επάγοντας έτσι τον κυτταρικό κύκλο. Έχει επίσης αναφερθεί ότι συγκεκριμένες αλλαγές στην πρωτεΐνη Ε6 εμπλέκονται με την ανοσολογική απόκριση των κυτταροτοξικών T λεμφοκυττάρων (Matsumoto, Yasugi et al. 2003). Στην παρούσα μελέτη αναλύθηκαν για πρώτη φορά στον ελληνικό χώρο οι 5 πιο ογκογόνοι τύποι του ιού των ανθρώπινων θηλωμάτων σε μοριακό επίπεδο με βάση τα γονίδια L1, Ε6, Ε7 που εντοπίζονται στο γονιδίωμα του ιού. Με βάση τα γονίδια αυτά έγινε στατιστική επεξεργασία και φυλογενετική μελέτη με χρήση προγραμμάτων 11 βιοπληροφορικής, από τα οποία προέκυψαν οι υπότυποι και οι παραλλαγές (variants) του ιού, που κυκλοφορούν στον ελληνικό χώρο. Η φυλογενετική μελέτη έδειξε ότι οι απλότυποι των HPV τύπων, που απομονώθηκαν από γυναίκες που ανήκουν στην Ελληνική επικράτεια, κατατάσσονται σε μεγαλύτερο ποσοστό στον Ευρωπαϊκό και σε μικρότερο ποσοστό σε άλλους κλάδους (Αφρικανικό, Αμερικάνικο, Ασιατικό). Κατόπιν αναλύθηκαν σε νουκλεοτιδικό και σε αμινοξικό επίπεδο οι διαφορές των υποτύπων του ιού που βρέθηκαν. Τέλος αξιολογήθηκε με βάση τις βιβλιογραφικές αναφορές, αν αυτές οι διαφορές στο γονιδίωμα του ιού μπορεί να επιφέρουν αλλαγές στις βιολογικές του ιδιότητες οι οποίες μπορεί να σχετίζονται με την πρόκληση παθογένειας του ιού και τη δράση του εμβολίου. Πραγματοποιήθηκε επίσης ο συσχετισμός της παρουσίας ποικιλομορφιών του ιού HPV με αλλοιώσεις όλων των σταδίων του επιθηλίου του τραχήλου της μήτρας. Επιδημιολογικά δεδομένα που στηρίζονται σε μελέτες από όλο τον κόσμο δείχνουν ότι οι διάφορες παραλλαγές που ανήκουν στον ίδιο τύπο HPV, είναι βιολογικά διαφορετικές και μπορεί να έχουν διαφορετική παθολογική επικινδυνότητα. Η ανίχνευση των παραλλαγών του HPV και η ανάλυσή τους τόσο σε φυλογενετικό επίπεδο, όσο και σε επίπεδο πρωτεϊνικής έκφρασης μπορεί να κατέχει σημαίνοντα ρόλο στην εξέλιξη του μεταστατικού καρκίνου του τραχήλου της μήτρας. Η ανάλυση αυτή μπορεί να αποδειχθεί σημαντική για την πρόβλεψη της παθογένειας του ιού, για τη σχεδίαση κατάλληλων στρατηγικών διάγνωσης και για τη βελτίωση του εμβολίου για τον HPV.