Instituto de Medicina Molecular Faculdade de Medicina da Universidade de Lisboa

1. Instituto de Medicina Molecular Faculdade de Medicina da Universidade de Lisboa Hospital de Santa Maria

2. Prof. Doutora Ana Espada de Sousa Av. Prof Egas Moniz, 1649-028 Lisboa Tel: 21 7999525 asousa@fm.ul.pt www.imm.ul.pt

3. Imunopatogénese da SIDA: porquê estudar a infecção HIV-2 Estratégias de desenvolvimento de Vacina VIH • Empirica • Testar “antigenios” candidatos em ensaios clínicos • Investigação Imunológica • Para definir resposta protectora

4. Imunopatogénese da SIDA: porquê estudar a infecção HIV-2 Questão fundamental na investigação de uma vacinaDefinirResposta Imunitária Anti VIH Protectora(“correlatos” de protecção)

5. Imunopatogénese da SIDA: porquê estudar a infecção HIV-2 Imunopatogénese da SIDA - principal questão:Qual é a causa da depleção progressiva de linfócitos T CD4+ associada à infecção HIV?

6. Equívocos • Redução do número de linfócitos “T helper” (CD4+) • Vírus VIH tem como receptor Molécula CD4 Conclusão: O vírus destrói Linfócitos CD4 e leva à depleção destes

7. O nº de linfócitos T helper infectados é muito baixo < 1 : 1.000 Os linfócitos destruídos pelo vírus não explicam o desaparecimento destas células

8. Imunopatogénese da SIDA: porquê estudar a infecção HIV-2 Imunologia Clínica Imunopatogénese da infecção HIV/SIDA Viremia Linfopénia CD4 Activação Crónica

9. Argumentos a favor do papel da hiperactivação linfocitária na patogénese da SIDA • Hospedeiros naturais do SIV (ex: Soothy Mangabeys) – virémia alta sem perda de CD4 • VIH-2 – depleção de CD4 correlaciona-se com hiperactivação linfocitária e não com a virémia • Respostas discordantes ao HAART: -  dos CD4 na ausência de controlo da virémia - ausência de  dos CD4 com virémias indetectáveis

10. Imunodeficiencia associada ao VIH • Diminuiçao dos linfocitos T CD4 • Alteraçoes funcionais de linfocitos T • Hiperactivaçao linfocitaria T

11. Imunopatogénese da SIDA: porquê estudar a infecção HIV-2 Modelos Clínicos de Investigação da Infecção HIV/SIDA • Infecção Aguda • Expostos não-infectados • “Long-term non-progressors” • Resposta à terapia anti-retroviral • Infecção HIV2 - “Uma doença HIV atenuada”

12. Science, 1986 The New England Journal of Medicine, 1987 Imunopatogénese da SIDA: porquê estudar a infecção HIV-2

13. CD4 counts cells/ml CD4 T Cell Depletion Is Linked Directly to Immune Activationin the Pathogenesis of HIV-1 and HIV-2 but Only Indirectly to the Viral Load Sousa A.E. et al. J Immunol 2002;169:3400 and Grossman et al. Nature Med2002;8:319

14. Imunopatogénese da SIDA: porquê estudar a infecção HIV-2 Virémia HIV-1 Replicação viral Células infectadas Linfopénia CD4 Activação Crónica Linfopoiese Virémia Replicação viral HIV-2 Células infectadas Linfopénia CD4 Activação Crónica Linfopoiese

15. Viral Production Infected cells Lymphopoiesis HIV Immunopathogenesis Cell targets and viral persistency Soares et al J Virol 2006 Viremia Specific T cell responses Foxall et al J Virol 2008 T-cell production Albuquerque et al J Immunol 2007 Albuquerque et al Clin Immunol 2007 Gautier et al J Virol 2007 Env Immunomodulatory Properties Cavaleiro et al. AIDS 2000 Cavaleiro et al. Eur J Immunol 2007 Cavaleiro et al AIDS Res Hum Retrov 2009 Immune-activation CD4 Lymphopenia Role of T-cell activation Sousa et al J Immunol 2002 Grossman et al Nat Med 2002 Foxall et al Clin Immunol 2008

16. Imunopatogénese da SIDA: porquê estudar a infecção HIV-2 Albuquerque AS et al. J. Immunol. 2007 Gautier D et al. J. Virol. 2007 A infecção HIV-2 associa-se a um menor compromisso da linfopoiese

17. Imunopatogénese da SIDA: porquê estudar a infecção HIV-2 Albuqerque A et al. Clin Immunol 2007 Os doentes HIV-1+ com respostas discordantes ao tratamento anti-retroviral (ART) exibem significativamente menor activação imunológica do que os doentes HIV-2+ não tratados com iguais níveis de CD4 e igualmente avirémicos

18. 1000000 Início terapêutica Paragem terapêutica 100000 10000 1000 100 Limite de detecção dos testes clínicos 10 RNA-HIV no plasma (cópias/ml) 1 Vírus latente em reservatórios 0,1 0,01 Erradicação???? 0,001 Inibidores da Integrase Inibidores da Entrada Viral 0,0001 Futuro: Modulação da resposta do sistema imunitário + Inibidores da Trancriptase Reversa Inibidores da Protease Imunopatogénese da SIDA: porquê estudar a infecção HIV-2 HIV-1 / SIDA Inviabilidade da suspensão da terapêutica anti-retroviral

19. Imunopatogénese da SIDA: porquê estudar a infecção HIV-2 Soares R et al. J. Virol. 2006 Níveis semelhantes de DNA Proviral na infecção HIV1 e HIV2, sugerindo um número semelhante de células infectadas apesar das diferenças na virémia Como é que os reservatórios virais do HIV-2 são controlados na ausência de terapêutica antiretroviral?

20. HIV Immunopathogenesis Viremia Viral Production Infected cells Lymphopenia Immune-activation Lymphopoiesis

21. Imunopatogénese da SIDA: porquê estudar a infecção HIV-2 Relação HIV / Hospedeiro Imunopatologia Protecção Hiper-activação crónica do sistema imunitário Compromisso da produção de linfócitos

22. Unidade de Imunologia Clínica • HIV / SIDA • HIV-2 • Imunodeficiências Primárias • Reconstituição Imunológica • Transplante de medula óssea haploidêntico • IL-7 • Imunoalergologia • Imunoterapia especifica • Reacções adversas a medicamentos de base imunológia

23. Imunopatogénese da SIDA: porquê estudar a infecção HIV-2 Publicações Seleccionadas Recentes da Unidade de Imunologia Clínica Albuquerque A.S., C.S. Cortesão, R.B. Foxall, R.S. Soares, R.M.M. Victorino, A.E. Sousa. (2007) Rate of increase in circulating IL-7 and loss of IL-7R expression differ in HIV-1 and HIV-2 infections: two lymphopenic diseases with similar hyper immune-activation but distinct outcomes. J Immunol 178:3252-9. Albuquerque A.S., R.B. Foxall, C.S. Cortesão, R.S. Soares, M. Doroana, A. Ribeiro, M. Lucas, F. Antunes, R.M.M. Victorino, A.E. Sousa. (2007) Low CD4 T-cell counts despite low levels of circulating HIV: Insights from the comparison of HIV-1 infected patients with a discordant response to antiretroviral therapy to patients with untreated advanced HIV-2 disease. Clin Immunol 125:67–75. Gautier D., S. Beq, C. S. Cortesão, A. E. Sousa and R. Cheynier. (2007) Efficient thymopoiesis participates in the maintenance of peripheral CD4 T-cells during chronic HIV-2 infection. J Virol 80:12425-9. Cavaleiro R., G.J. Brunn, A.S. Albuquerque, R.M.M. Victorino, J.L. Platt, A.E. Sousa. Monocyte-mediated T-cell suppression by HIV-2 envelope proteins. (2007) Eur J Immunol 37: 3435-44. Soares R., R. Foxall, A. Albuquerque, C. Cortesão, M. Garcia, R.M.M. Victorino, A.E. Sousa. (2006) Increased Frequency of Circulating CCR5+ CD4+ T Cells in Human Immunodeficiency Virus Type 2 Infection. J. Virol. 80: 12425-12429. Maria, V., Albuquerque, A., A. Loureiro, A. E. Sousa, R. M. M. Victorino (2004). Marked Drug-Specific T Helper Cell Responses In Pyritinol Associated Cholestatic Hepatitis. British Med J 328; 572-4. Sousa, A. E., J. Carneiro, M. Meier-Schellersheim, Z. Grossman, and R. M. Victorino (2002). CD4 T cell depletion is linked directly to immune activation in the pathogenesis of HIV-1 and HIV-2 but only indirectly to the viral load. J Immunol 169:3400-06. Grossman, Z., M. Meier-Schellersheim, A. E. Sousa, R. M. Victorino, and W. E. Paul (2002). CD4+ T-cell depletion in HIV infection: are we closer to understanding the cause? Nature Med 8:319-23. Sousa, A. E., A. F. Chaves, A. Loureiro, and R. M. Victorino (2001). Comparison of the frequency of interleukin (IL)-2-, interferon-gamma-, and IL-4-producing T cells in 2 diseases, human immunodeficiency virus types 1 and 2, with distinct clinical outcomes. J Infect Dis 184:552-9.

24. Imunopatogénese da SIDA: porquê estudar a infecção HIV-2 Geografia das publicações na União Europeia: Investigação em VIH/SIDA, 1996-1999 J.M. Ramos, C. Escolano, M. Masia, S. Padilla, F. Gutierrez, A. Martin Hospital General Universitario de Elche, Elche, Spain XIV Internacional AIDS Conference, Barcelona 2002 Abstract [TuPeD5054] Fonte: http://www.aidsportugal.com/article.php?sid=1737

25. Vacinas • A única vacina que levou à erradicação de uma das doenças mais generalizadas e mortais, a varíola, surgiu há 200 anos, quando não se tinha a mínima ideia sobre as bases moleculares/ celulares da resposta imunitária protectora. • História de descoberta científica baseada num acaso que não escapou à observação de um clínico atento e astuto – Edward Jenner .

26. Limitações ao desenvolvimento de uma vacina profilática para o VIH Elevada taxa de mutação do VIH Diferentes subtipos nas várias regiões geográficas. In Weiss R. Nature Medicine, Jul 2004 Oren Cohen, Drew Weissman, and Anthony S. Fauci. The Immunopathogenesis of HIV Infection.In: William Paul ed. Fundamental Immunology. 4th Edition on CD-ROM

27. Imunopatogénese da SIDA: porquê estudar a infecção HIV-2 Relação HIV / Hospedeiro Imunopatologia Protecção Hiper-activação crónica do sistema imunitário Compromisso da produção de linfócitos

28. Linfopoiese Imunopatogénese HIV/SIDA Virémia Replicação viral Células infectadas Activação imunológica crónica Linfopénia CD4

29. Razões para optimismo no desenvolvimento de uma vacina contra o HIV • Alguns indivíduos infectados pelo HIV têm baixos níveis de replicação viral e não apresentam deterioração do sistema imunitário durante longos períodos de tempo, mesmo na ausência de terapêutica antiretroviral – “long term nonprogressors”. • Indivíduos expostos ao HIV sujeitos a múltiplas exposições permanecem não infectados. • No decurso normal da infecção pelo HIV, a imunidade celular suprime a virémia durante um longo período de tempo. • Algumas vacinas experimentais em modelos animais de SIDA conferiram imunidade protectora. • Em alguns ensaios clínicos de fase I/II, as vacinas candidatas têm sido bem toleradas e imunogénicas.

30. Razões para optimismo no desenvolvimento de uma vacina contra o HIV • Alguns indivíduos infectados pelo HIV têm baixos níveis de replicação viral e não apresentam deterioração do sistema imunitário durante longos períodos de tempo, mesmo na ausência de terapêutica antiretroviral – “long term nonprogressors”. • Indivíduos expostos ao HIV sujeitos a múltiplas exposições permanecem não infectados. • No decurso normal da infecção pelo HIV, a imunidade celular suprime a virémia durante um longo período de tempo. • Algumas vacinas experimentais em modelos animais de SIDA conferiram imunidade protectora. • Em alguns ensaios clínicos de fase I/II, as vacinas candidatas têm sido bem toleradas e imunogénicas.

31. Ana Espada de Sousa Instituto de Medicina Molecular Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa

32. Imunopatogénese da SIDA: porquê estudar a infecção HIV-2 Imunologia Clínica HIV-2 / SIDA • Reduzida quantidade de virus em circulação • Muito lenta progressão para SIDA • Sem impacto significativo na mortalidade na ausência de tratamento 5% dos casos notificados de infecção pelo HIV em Portugal são por HIV-2 HIV-2  Identificação da resposta imunitária protectora contra o HIV

33. Imunopatogénese da SIDA: porquê estudar a infecção HIV-2 Eastern Europe & Central Asia 1.6 million [1.2 – 2.1 million] Western & Central Europe 760 000 [600 000 – 1.1 million] North America 1.3 million [480 000 – 1.9 million] East Asia 800 000 [620 000 – 960 000] Middle East&North Africa 380 000 [270 000 – 500 000] Caribbean 230 000 [210 000 – 270 000] South & South-East Asia 4.0 million [3.3 – 5.1 million] Sub-Saharan Africa 22.5 million [20.9 – 24.3 million] Latin America 1.6 million [1.4 – 1.9 million] Oceania 75 000 [53 000 – 120 000] • People living with HIV33.2 million[30.6 – 36.1 million] • New HIV infections in 20072.5 million [1.8 – 4.1 million] • Deaths due to AIDS in 20072.1 million[1.9 – 2.4 million]

34. Imunopatogénese da SIDA: porquê estudar a infecção HIV-2 História natural da infecção HIV-1 Terapêutica anti-retroviral → Redução drástica da mortalidade e morbilidade Problemas: Não é possível suspender a terapêutica Desenvolvimento de resistências virais aos fármacos Reacções adversas aos fármacos

35. Imunopatogénese da SIDA: porquê estudar a infecção HIV-2 HIV-1 Diagnosis – Europe 2002(cases per 100,000 population) HIV/SIDA: infecção HIV-1 em Portugal Hamers FF, Downs AM. Lancet 2004;364;83-94

36. J. Gonçalves, J. Pereira, N. Taveira, and J. Moniz Pereira Faculdade de Farmácia, Lisboa R. Cheynier Institut Pasteur, Paris M. Cascalho and J. Platt Mayo Clinic, Rochester, MN J. Carneiro Instituto Gulbenkian de Ciência, Oeiras Zvi Grossman NIH, Bethesda Principais Colaboradores Clínicos F. Antunes, E. Valadas, M. Doroana Clínica de Doenças Infecciosas, HSM/FML M. Lucas, R. Dutchman, R. Marçal Medicina 2, HSM/FML Quantificação da virémia HIV-2 P. Gomes Hospital Egas Moniz, Lisboa Unidade de Imunologia Clínica

37. Imunopatogénese da SIDA: porquê estudar a infecção HIV-2 Reconstituição Imunológica após terapia anti-retroviral na infecção HIV-1 PRODUÇÃO DE NOVO de LINFÓCITOS T ↑TIMOPOIESE? • PROLIFERAÇÃO LINFOCITÁRIA REDISTRIBUIÇÃO e ↓ APOPTOSIS Nº Linfócitos T CD4 8/12 semanas 24/32 semanas Tempo após início do tratamento anti-retroviral Sousa A.E. et al. J Immunol 1999;162:3718 Sousa A.E. et al. Clin Exp Immunol 1999;116:307 Mas  15% dos doentes HIV-1+ exibem RespontasDiscordantes : sem recuperação das contagens CD4 apesar da supressão da virémia. Porquê? Como é que estes doentes se comparam com os doentes HIV-2+ não tratados em fases avançadas com baixas contagens CD4?