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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ INSTITUTO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE FACULDADE DE FARMÁCIA LETÍCIA ROBERTA SOUSA VILHENA DA SILVA LETÍCIA SOUZA DA SILVA AVALIÇÃO DE UMA SEMI-NESTED PCR PARA DETECÇÃO DO HPV EM AMOSTRAS CERVICO-VAGINAIS DE ESTUDANTES UNIVERSITÁRIAS BELÉM – PARÁ 2018 LETÍCIA ROBERTA SOUSA VILHENA DA SILVA LETÍCIA SOUZA DA SILVA AVALIÇÃO DE UMA SEMI-NESTED PCR PARA DETECÇÃO DO HPV EM AMOSTRAS CERVICO-VAGINAIS DE ESTUDANTES UNIVERSITÁRIAS Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Faculdade de Farmácia, no Instituto de Ciências da Saúde, da Universidade Federal do Pará, como requisito parcial para obtenção do Grau de Farmacêutico. Orientadora: Profª. Drª. Maísa Silva de Sousa Co-orientação: Msc. Rodrigo Covre Vieira BELÉM – PARÁ 2018 AVALIÇÃO DE UMA SEMI-NESTED PCR PARA DETECÇÃO DO HPV EM AMOSTRAS CERVICO-VAGINAIS DE ESTUDANTES UNIVERSITÁRIAS Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Faculdade de Farmácia, no Instituto de Ciências da Saúde, da Universidade Federal do Pará, como requisito parcial para obtenção do Grau de Farmacêutico. Orientadora: Profª. Drª. Maisa Silva de Sousa Co-orientação: Msc. Rodrigo Covre Vieira Aprovado em: ____/____/2018 Conceito: BANCA EXAMINADORA Profª. Drª. Maisa Silva de Sousa Orientadora Msc. Rodrigo Covre Vieira Co-orientador Prof°. Drº. Eduardo Dias Almeida Examinador Profª. Drª. Fabíola Elizabeth Villanova Examinadora AGRADECIMENTOS À Deus, pela dádiva da vida, pelo cuidado em todos os momentos comigo, por iluminar minha mente nas fases mais difíceis e por me dá paz e sossego quando mais precisava. Meus agradecimentos à Universidade Federal do Pará, ao Laboratório de Biologia Molecular do Núcleo de Medicina Tropical da Universidade Federal do Pará e ao Laboratório de Citologia do Instituto de Ciências Biológicas da Universidade Federal do Pará. Aos meus queridos pais Lucirene Sousa Vilhena da Silva e Lusinaldo Roberto Souza da Silva minha eterna gratidão, carinho e confiança, vocês são a base da minha formação, a minha força de cada dia, obrigada pela dedicação, amizade e amor. À minha família, que esteve presente em todos os momentos da minha vida, torcendo e me desejando muito êxito e sucesso nos meus projetos, especialmente as minhas avós Ana Vilhena e Emerentina da Silva À orientadora, Maísa Sousa da Silva, por toda dedicação, exercendo seu papel de orientação com sabedoria, pelo aprendizado, pela inspiração e orientação científica. Ao co-orientador, Rodrigo Covre Vieira, pelo incentivo, paciência, apoio, dedicação, confiança, ensinamentos e pela ajuda em todas as etapas do desenvolvimento deste trabalho. A minha dupla de TCC, Letícia Souza, pela confiança, comprometimento e por ter me ajudado a torna esse sonho realidade, meus sinceros agradecimentos. As minhas amigas de infância, Andressa Barros e Luciana Cruz, pela amizade, pelos conselhos, pelas conversas jogadas fora, pelas risadas, pelo apoio e pelo companheirismo. Aos meus amigos de faculdade, Ísis Costa, Luiz Antonio, Iago Brasil, Williane Rocha, Jhessica Peniche, Letícia Souza e Paulo Henrique, pela amizade, paciência, convívio, aprendizado e companheirismo. Vocês contribuíram para que eu me tornasse uma pessoa melhor. A todos os amigos e professores da Faculdade de Farmácia, do Laboratório de Biologia Molecular do Núcleo de Medicina Tropical da Universidade Federal do Pará e do Laboratório de Citologia do Instituto de Ciências Biológicas da Universidade Federal do Pará. Letícia Roberta Sousa Vilhena da Silva AGRADECIMENTOS Aos meus pais Waldemir Conceição Rabelo da Silva e Virgínia Sousa da Silva por todo o apoio, incentivo, apoio incondicional e suporte para tornar este sonho realidade. Ao meu mestre da vida Dr° Daisaku Ikeda por todos os incentivos enviados que fizeram com que eu tivesse certeza que era capaz de tudo. Ao Laboratório de Biologia Molecular do Núcleo de Medicina Tropical da Universidade Federal do Pará e ao Laboratório de Citologia do Instituto de Ciências Biológicas da Universidade Federal do Pará. À orientadora Maisa, por nos colocar no projeto, pela orientação, apoio e confiança. Ao nosso co-orientador Rodrigo, por toda paciência, benevolência, ajuda no laboratório e neste trabalho, e por todo conhecimento partilhado. À minha parceira de trabalho, Letícia Roberta, que mesmo com nossas diferenças fizemos este trabalho dar certo. Obrigada pelos momentos em que nos desesperamos, aprendemos e rimos juntas. À minha irmã e sobrinho por toda ajuda e alegria partilhada dentro de casa. E o cuidado com o meu Apollo quando eu estava ausente. Ao meu namorado, melhor amigo e companheiro de todas as horas, Júnior Guimarães, pelo carinho, compreensão, amor e solidariedade. Por sempre me deixar estudar na sua casa quando precisei, e me alimentar. À minha amada torcida Leoas Azulinas, por todos os momentos de alegria nas nossas festas e jogos do Remo. Obrigada pela amizade. Aos meus amigos de turma, Ísis Costa, Iago Brasil, Jhéssica Peniche, Luiz Antonio, Williane Rocha, Paulo Henrique e Railana Rodrigues, por todos os momentos juntos, estudando, rindo e compartilhando esses 5 anos. E por fim, à comunidade acadêmica da Faculdade de Farmácia: docentes, técnico-administrativos e discentes. Letícia Souza da Silva RESUMO Investigou-se a prevalência da infecção pelo HPV e apresentou-se a avaliação de uma técnica de semi-nested PCR em um único tubo para a pesquisa do HPV, técnica esta proposta e padronizada por Rajan Saini e Jacinta Santhanam (2009) e faz a utilização dos iniciadores MY09, MY11 e GP6+. A principal vantagem desta metodologia é que não se faz necessário a passagem de DNA de um tubo para outro, diminuindo assim o risco de contaminação. Além disso, a técnica proposta leva menos tempo, consome uma menor quantidade de reagentes e faz o uso de iniciadores já utilizados no laboratório, não havendo portando a necessidade da aquisição de novos iniciadores. O estudo utilizou 55 amostras de estudantes universitárias atendida pelo programa estudante saudável da Universidade Federal do Pará, com idade de 18 a 46 anos. Os melhores resultados obtidos na padronização foram demonstrados nas condições: temperatura de hibridização de 57 ºC, a 3 µL de DNA, reação com 10+35 ciclos e concentração de iniciadores de 0,25 µM (My09) e 1 µM (MY11/GP6+), com volume final de 20 µL. Tendo como resultado a prevalência de 21,81% pela técnica de nested PCR e de 36,36% quando considerado a técnica de semi-nested PCR. A avaliação da técnica proposta mostrou que esta tem potencial para ser utilizada na rotina do laboratório, diminuindo o uso de reagentes e diminuindo o tempo de reação. Porém, outros testes de padronização ainda precisam ser realizados para melhorar a qualidade da reação de amplificação e englobando um maior número de amostras. ABSTRACT We investigated the prevalence of HPV infection and presentend the evaluated of a semi-nested PCR technique in a single tube for HPV research , a technique proposed and standardized by Rajan Saini and JacintaSanthanam (2009). use of primers MY09, MY11 and GP6 +. The main advantage of this methodology is that it is not necessary to pass DNA from one tube to another, thus reducing the risk of contamination. Furthermore, the proposed technique spends less time, consumes a smaller amount of reagents and makes use of primers already used in the laboratory, therefore, there is no need for the acquisition of new primers. The study used 55 samples of university students attended by the healthy student program of the “Universidade Federal do Pará”, aged from 18 to 46 years. The best results obtained in the standardization were demonstrated under the conditions: hybridization temperature of 57 °C, 3 μl of DNA, reaction with 10 + 35 cycles and primer concentration of 0.25 μM (My09) and 1 μM (MY11 / GP6 +), with a final volume of 20 μL. As a result the prevalence of 21.81% by the technique of nested PCR and 36.36% when considered the technique of semi-nested PCR. The evaluation of the proposed technique showed that it has the potential to be used in the laboratory routine, reducing the use of reagents and decreasing the reaction time. However, other standardization tests still need to be performed to improve the quality of the amplification reaction and comprising a larger number of samples. LISTA DE ABREVIATURAS CCU - Câncer de Colo Uterino CN – Controle negativo CP – Controle positivo HCII - Captura Híbrida II DNA - Ácido Desoxirribonucléico E1 a E2 - Proteínas não estruturais da região precoce (E) FP – Falso positivo FN – Falso negativo HPV - Papilomavírus humano HSIL - Lesão Intraepitelial Escamosa de Alto Grau IARC- International Agency of Research on Cancer ICTV - International Committe on the Taxonomy of Viruses INCA – Instituto Nacional do Câncer JEC - Junção escamo-colunar L1 e L2 Proteínas do capsídeo da região tardia (L) NMT - Núcleo de Medicina Tropical OMS - Organização Mundial de Saúde ORF- fase de leitura aberta (open reading frames) PB- Pares de Base PCR - Reação em Cadeia mediada pela Polimerase PES- Projeto Estudante Saudável pRB - Proteína do retinoblastoma p53 - Proteína do gene p53 Rb - gene supressor tumoral Rb SUS - Sistema Único de Saúde TCLE - Termo de Consentimento Livre Esclarecido UFPA - Universidade Federal do Pará UICC - Union for International Cancer Control VLP- Viral Like Particle VP – Verdadeiro positivo VN – Verdadeiro negativo LISTA DE FIGURAS Figura 1 Gel de agarose 2% corado com SYBR Safe 1x. Ladder de 100 pb........ 31 Figura 2 Gel de agarose 2% corado com SYBR Safe 1x........................................32 Figura 3 Gel de agarose a 2% corado com SYBR Safe 1x.....................................33 Figura 4 Gel de agarose a 2% corado com SYBR Safe 1x.....................................34 Figura 5 Gel de agarose 2% corado com SYBR Safe 1x........................................35 Figura 6 Gel de agarose 2% corado com SYBR Safe 1x........................................35 Figura 7 Gel de agarose 2% corado com SYBR Safe 1x........................................35 Figura 8 Gel de agarose 2% corado com SYBR Safe 1x........................................37 Figura 9 Gel de agarose 2% corado com SYBR Safe 1x........................................37 Figura 10 Gráfico da distribuição das estudantes por faixa etária..........................38 Figura 11Prevalência do HPV pela técnica de nested PCR...................................39 Figura 12 Prevalência do HPV pela técnica de semi-nested PCR.........................39 LISTA DE SÍMBOLOS % Símbolo de percentagem °C Graus centígrados (Celsius) G Gramas mL Mililitros µL Microlitros µM Micromolar SUMÁRIO 1- INTRODUÇÃO ................................................................................................... 12 2- REFERENCIAL TEÓRICO ................................................................................. 15 2.1 Câncer do colo do útero ................................................................................ 15 2.2 Epidemiologia do HPV e do câncer no colo do útero no Brasil ............. 16 2.3 Papilomavírus humano – HPV ................................................................... 17 2.3.1 Estrutura do Genoma Viral .................................................................... 17 2.3.2 Ciclo de infecção do HPV .......................................................................... 19 2.4 Diagnóstico do papilomavírus humano (HPV) ......................................... 21 2.4.1 Diagnóstico do HPV ............................................................................... 22 2.4.1.1 Imunohistoquímica ............................................................................. 23 2.4.1.2 Biologia Molecular .............................................................................. 24 2.4.1.3 Kits de diagnóstico comercial. ............................................................ 25 3- JUSTIFICATIVA ................................................................................................. 26 4- OBJETIVOS ....................................................................................................... 27 5- METODOLOGIA ................................................................................................. 27 6- RESULTADOS ................................................................................................... 31 6.1. Padronização da técnica da PCR. .................................................................. 31 6.1.1. PCR inicial. ................................................................................................... 31 6.1.2. Aumento de DNA. ..................................................................................... 32 6.1.3. Número de Ciclos. .................................................................................... 32 6.1.4. Diluição de DNA........................................................................................ 33 6.1.5. Temperatura de hibridização dos iniciadores. .......................................... 34 6.1.6. Termociclador ........................................................................................... 36 6.2. Condições Finais. ........................................................................................... 36 6.4 Perfil das estudantes ........................................................................................ 37 6.5 Prevalência do HPV ......................................................................................... 39 7- DISCUSSÃO ...................................................................................................... 40 8- CONCLUSÃO ..................................................................................................... 43 REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 44 Apêndice A: Termo de consentimento livre e esclarecido (TCLE) ............................ 47 APÊNDICE B: Questionário para as estudantes. ...................................................... 48 ANEXO A – Aprovação comitê de ética. ................................................................... 50 ANEXO B: Protocolo de extração. .............................................................................51 12 1- INTRODUÇÃO A estimativa mundial, realizada em 2012, pelo projeto Globocan/Iarc, apontou que, dos 14 milhões de novos casos estimados de câncer no colo do útero, mais de 60% ocorreram em países em desenvolvimento. Para a mortalidade, a situação agrava-se quando se constata que, dos 8 milhões de óbitos previstos, 70% ocorreram nesses mesmos países (INCA,2016), Como a expectativa de vida no planeta tem melhorado gradativamente, a incidência de câncer, estimada em 2002 em 11 milhões de casos novos, alcançará mais de 15 milhões em 2020 (UICC, 2005). A região Norte possui a maior taxa de incidência do Câncer de Colo do Útero (CCU) do Brasil. Diferente de todo o restante onde o câncer de mama é mais frequente, excluindo o câncer de pele tipo não melanoma. Dados do Instituto Nacional de Câncer (INCA) estimam que enquanto nas outras regiões a taxa de incidência do CCU, em média, é de 16,67 casos para cada 100 mil mulheres, na Região Norte esse índice é de 23,97 casos para cada 100 mil mulheres (INCA, 2016). O CCU é causado por infecções persistentes por tipos de alto risco oncogênico do papilomavírus humano (HPV). Existem mais de 200 tipos de HPV reconhecidos, estima-se que quatorze genótipos estejam relacionados com a oncogênese, e os mais comumente presentes são os HPV16 e HPV18, sendo de alto risco oncogênico (PITTA et al., 2010). O tipo mais prevalente nas infecções do trato genital é o HPV tipo 16 (aproximando a 66%), acompanhado dos tipos 18 (15%), 45 (9%) e 31 (6%) e os quatro tipos unidos, correspondem até 80% dos casos de infecção (NAKAGAWA et al., 2010). O vírus HPV tem a capacidade de se manter em forma latente, podendo ser detectado por técnicas de biologia molecular, suas manifestações subclínicas são identificadas com colposcopia, citologia ou histologia, apresentando também infecção clínica (NOGUERES et al., 2010). Estudos epidemiológicos têm associado parâmetros relacionados à atividade sexual como principais fatores de risco para a infecção pelo HPV. A população jovem apresenta uma maior suscetibilidade a fatores de risco para a infecção pelo vírus devido a multiplicidade de parceiros sexuais, início precoce da atividade sexual 13 e o não uso de preservativo. Apesar de o CCU ser raro em mulheres jovens, é de extrema importância a detecção de lesões precoces a partir do exame preventivo de papanicolaou, evitando a progressão destas para o câncer (KJELLBERG; HALLMANS, 2000). A incidência das lesões precursoras está diretamente relacionada ao número de parceiros sexuais masculinos. Sugere-se que o homem seja o reservatório da infecção. Há risco cinco vezes maior em mulheres com dois parceiros ou mais antes de completar 20 anos. O risco da aquisição do HPV aumenta em paralelo com o número de parceiros sexuais, variando de 17% em mulheres com um parceiro, até 83% em mulheres com cinco parceiros (KJELLBERG; HALLMANS, 2000). Nas duas últimas décadas, o desenvolvimento e o aprimoramento das técnicas de biologia molecular contribuíram de forma decisiva na identificação do HPV como principal agente causador do processo neoplásico, possibilitando uma melhor compreensão da história natural do câncer do colo uterino (BOSCH, 2002). Este estudo demonstrou a presença do DNA do HPV em 90 - 100% dos casos de câncer do colo do útero. A reação em cadeia da polimerase (PCR) é uma das técnicas moleculares comumente utilizadas para detecção do HPV, sendo um método de biologia molecular baseado na amplificação seletiva de uma sequência de DNA específica (GUTIERREZ-XICOTENCATL et al., 2009). As técnicas de PCR baseiam-se na amplificação específica de segmentos do DNA alvo e tem potencial para a detecção de níveis muito baixos de carga viral em células e tecidos, mesmo em infecções ditas não produtivas. A utilização da PCR permite uma melhor avaliação dos casos alterados e auxilia a interpretação dos resultados do PCCU e no encaminhamento destes casos para tratamento especializado (RODRIGUES A, 2009). O genoma do HPV é constituído por cerca de 8.000 pares de bases, contendo 8 esquadros de leitura (Open Reading Frames, ORFs), estes ORFs são expressos a partir de mensagens policistrônicas de mRNA transcritos a partir de uma única fita de DNA, funcionalmente o genoma do HPV pode ser dividido em região precoce (E ou Early), região tardia (L ou Late) e região de controle (LCR ou Long control region) (FERRAZ et al., 2012). A região E codificam os genes E1, E2, E4, E5, E6 e E7 responsáveis pela síntese das proteínas de mesmo nome, e a região L codifica os genes L1 e L2 relacionados à formação e maturação do capsídeo viral, os genes E 14 são expressos imediatamente após a infecção, e apresentam nos seus produtos a função de regular a replicação e a expressão do DNA viral, nos casos dos HPV com potencial oncogênico, alguns destes genes precoces (E5, E6 e E7) estão envolvidos na transformação celular (MARTINS et al., 2008). A maioria dos estudos utilizam os iniciadores MY09/MY11 para a identificação do HPV, entretanto casos de baixa carga viral podem gerar resultados falsos negativos. Assim, metodologias baseadas na nested PCR buscam aumentar a sensibilidade da técnica, como por exemplo, em casos de amostras provenientes de mulheres jovens, onde a maioria dos resultados citológicos é normal ou com lesões de baixo grau, apresentando menores quantidades de DNA quando comparados a casos de carcinoma invasivo (HAWS, 2004). É preciso desenvolver outras técnicas moleculares para a detecção do HPV, pois a técnica de nested PCR por ter uma alta sensibilidade é utilizada frequentemente para detecção molecular, ela por utilizar dois conjuntos de oligonucleotídeos iniciadores em reações subsequentes, cujo produto de amplificação da primeira reação é utilizado como molde para a segunda, pode ocorrer contaminação nessa passagem de DNA de um tubo para o outro. A técnica de semi-nested PCR em um único tubo vem para melhorar essa ferramenta que ajuda na detecção do HPV (RODRIGUES A, 2009). 15 2- REFERENCIAL TEÓRICO 2.1 Câncer do colo do útero O câncer de colo do útero é o estágio final raro de uma infecção por HPV não resolvida, atualmente definida como presença persistente de DNA de HPV em testes repetidos de espécimes cervicais. (HPV CENTRE, 2015) O intervalo de tempo entre o pico da infecção por HPV e o pico da incidência de câncer é de duas a quatro décadas, tornando as infecções iniciais e lesões precursoras do CCU um alvo adequado para triagem e detecção precoce. Apesar das lacunas significativas no conhecimento, o câncer no colo do útero é o melhor entendido de todos os cânceres e sistema modelo para carcinogênese. (HPV CENTRE, 2015) As mulheres podem procurar prevenção através da vacinação contra o HPV antes do início da vida sexual e fazendo o exame preventivo (Exame de Papanicolaou ou citopatológico), que pode detectar as lesões precursoras. Quando essas alterações que antecedem o câncer são identificadas e tratadas é possível prevenir a doença em 100% dos casos (INCA, 2016). O exame deve ser feito preferencialmente pelas mulheres entre 25 e 64 anos, que têm ou já tiveram atividade sexual. Os dois primeiros exames devem ser feitos com intervalo de um ano (INCA, 2016). Existem atualmente duas vacinas disponíveis contra o HPV, elas protegem contra os tipos de HPV-16 e HPV-18. Essas vacinas são constituídas de partículas similares a do vírus (VLP, sigla inglesa para viral like particle) produzida a partir de tecnologia recombinante, sendo assim, não infecciosas. Essas vacinas mostraram que há uma alta eficiênciapara com as mulheres sem confirmação de infecções prévias, com diminuição de mais de 90% de infecções persistentes e redução próxima a 100% de lesões cervicais moderadas e severas (Schiffman et al., 2007). Em março de 2014, o Sistema Único de Saúde (SUS) do Ministério da Saúde passou a oferecer a vacina tetravalente contra HPV chamada Gardasil e fabricada pela Merck Sharp & Dohme Farmacêutica, sendo utilizada na prevenção do câncer 16 do colo do útero para meninas de 11 a 13 anos. Em 2015, foram vacinadas as adolescentes de 9 a 11 anos e, em 2016, começaram a ser imunizadas as meninas que completam 9 anos. O esquema de vacinação é composto por três doses: a segunda é aplicada com intervalo de seis meses e a terceira, de reforço, cinco anos após a primeira dose. Mais de 4,1 milhões de meninas já receberam a primeira dose da vacina. O número representa 83,5% do público-alvo, formado por 4,9 milhões de adolescentes na faixa-etária de 11 a 13 anos (Ministério da Saúde, 2016). 2.2 Epidemiologia do HPV e do câncer no colo do útero no Brasil Aproximadamente 291 milhões de mulheres no mundo são portadoras do HPV, sendo que 32% estão infectadas pelos tipos 16, 18 ou ambos. Comparando-se esse dado com a incidência anual de aproximadamente 500 mil casos de câncer de colo do útero, conclui-se que o câncer é um desfecho raro, mesmo na presença da infecção pelo HPV. Ou seja, a infecção pelo HPV é um fator necessário, mas não suficiente, para o desenvolvimento do câncer do colo do útero (INCA, 2016). O HPV é considerado uma das ISTs mais estudadas no mundo. Presume-se que mais de 70% das mulheres sexualmente ativas poderão estar infectadas pelo vírus ao longo da sua vida. No entanto, 80% dessas infecções são passageiras e eliminadas pelo sistema imune sem causar nenhum transtorno. E os outros 20% podem avançar para lesões causando o câncer cervical (ALBA et al. 2009). Em alguns casos, o predomínio da infecção do HPV é alto em mulheres jovens e continua constante com a idade. Alguns fatores podem influenciar e contribuir para o aumento da prevalência em mulheres maduras como: exposição continuada com novos parceiros sexuais, recidiva da infecção latente, mudanças na imunidade, como o declívio da função imune e hormonal em idades mais avançadas, imunossupressão causada por coinfecção com outros agentes virais ou parasitários e cofatores relacionados à microbiota cérvico vaginal e pH (WHEELER, 2013). Para o ano de 2016, no Brasil, são esperados 16.340 casos novos de câncer do colo do útero, com um risco estimado de 15,85 casos a cada 100 mil mulheres (INCA, 2016). Sem considerar os tumores de pele não melanoma, o câncer do colo do útero é o mais incidente na Região Norte (23,97/100 mil). Nas Regiões Centro- 17 Oeste (20,72/100 mil) e Nordeste (19,49/100 mil), ocupa a segunda posição; na Região Sudeste (11,30/100 mil), a terceira; e, na Região Sul (15,17 /100 mil), a quarta posição (INCA, 2016). De acordo com a última estimativa mundial, essa neoplasia foi responsável por cerca de 265 mil óbitos em mulheres em 2012, sendo que 87% desses óbitos ocorreram em países em desenvolvimento. A última informação para mortalidade no Brasil aponta que ocorreram, em 2013, 5.430 mortes por câncer do colo do útero em mulheres. A sobrevida em cinco anos para esse tipo de câncer obteve melhora ao longo dos anos, variando de menos de 50% para mais de 70% em todo o mundo, de uma forma geral. No Brasil, para o período de 2005 a 2009, a sobrevida ficou em torno de 61% (INCA, 2016). 2.3 Papilomavírus humano – HPV 2.3.1 Estrutura do Genoma Viral Os papilomavirus podem infectar uma infinidade de vertebrados, incluindo o homem, sendo os papilomavírus humano (HPV) os mais estudados. De acordo com o International Committe on the Taxonomy of Viruses (ICTV), o HPV pertence à família Papillomaviridae, gêneros papilomavírus Alfa, Beta, Gama, Delta, Kappa, Lambda, Nu e Zeta, estes são classificados de acordo com as diferentes sequências nucleotídicas. O gênero Alfa é considerado mais importante, pois está relacionado com o vírus que infecta a mucosa genital e orofaríngea e inclui os tipos oncogênicos associados ao câncer cervical (DE VILLIERS et al., 2004; BERNARD, et al., 2010). A classificação do HPV é baseada na sequência nucleotídica das regiões de leitura aberta (Open Reading Frame) do gene L1. Um novo tipo é identificado quando a variação da sequência nucleotídica é maior que 10%, variações entre 3-10% são consideradas subtipos, enquanto as variantes diferem menos que 3% e tipicamente apresentam variação em um único nucleotídeo. Os papilomavírus humano são denominados pela abreviação HPV seguida por um número à medida que um novo tipo é descoberto (DE VILLIERS et al., 2004; SCHIFFMAN et al., 2010). 18 Mais de 200 tipos de HPV já foram descritos até o momento, sendo que cerca de 45 infectam o trato anogenital. Os tipos 6, 11, 13, 27, 28, 29, 32, 40, 42, 43, 44, 54, 57, 61, 62, 64, 70, 71, 72, 74, 78, 81, 83, 84, 86, 87, 89 e CP6108 são classificados como baixo risco oncogênico por estarem associados a lesões benignas e condilomas acuminados; os tipos 26, 53 e 66 são classificados como potencialmente oncogênicos; enquanto os tipos 16, 18, 30, 31, 33, 34, 35, 39, 45, 51, 52, 56, 58, 59, 67, 68, 69, 70, 73, 82, 85, 91 são classificados como alto risco oncogênico por estarem associados a lesões pré-cancerosas e ao câncer do colo do útero (MUNOZ et al., 2003; DE VILLIERS et al., 2004; BERNARD, et al., 2010). Recentemente, a International Agency for Research on Cancer (IARC) classificou 12 tipos de HPV: 16, 18, 31, 33, 35, 39, 45, 51, 52, 56, 58, 59 como carcinógenos grupo 1 (oncogênicos ou alto risco) (BOUVARD; BAAN; STRAIF, et al., 2009) por estarem associados a lesões pré-cancerosas e ao câncer cervical (MUÑOZ et al., 2003; MUÑOZ et al., 2006). Esses 12 tipos de HPV originam-se de quatro espécies de um único ramo do gênero alfa da árvore evolutiva do HPV. O mesmo ramo evolutivo inclui o HPV 68, classificado pela IARC como carcinógenos do grupo 2A (provavelmente carcinogênicos para a espécie humana) e os tipos 67, 34, 73, 70, 85, 26, 69, 82, 30, 53 e 66 como carcinógenos do grupo 2B (raramente carcinogênicos) (LI et al., 2011). Os quatro principais tipos relacionados a lesões genitais são os HPV 6, 11, 16 e 18. O HPV 6 foi descoberto em 1982 em um tumor genital (o raro tumor Buschke- Lowenstein), embora seja tipicamente encontrado em verrugas genitais benignas (condilomas acuminados). Em 1983, os HPV 11 e 16 foram relacionados a lesões cervicais. Posteriormente o HPV 16 foi isolado de papillomas de laringe e verrugas genitais (ZUR HAUSEN, 2009). Desde então, inúmeros estudos moleculares têm demostrado que o HPV 6 e 11 estão presentes em cerca de 90% das verrugas genitais benignas. Em contraste, os HPV 16 e 18 são relacionados à persistência e progressão de lesões intraepiteliais de alto grau (HSIL), lesões pré-cancerosas e na maioria dos cânceres cervicais invasivos. Eles são responsáveis por cerca de 50- 70% e 20-30% respectivamente dos cânceres cervicais diagnosticados no mundo. Os tipos 31, 33, 45, 52 e 58 são também oncogênicos, mas bem menos prevalentes no carcinoma cervical (ZUR HAUSEN, 2002, 2009; CHAUHAN et al., 2009; EINSTEIN et al., 2009). 19 Outras lesões malignas do trato anogenital também estão frequentemente relacionadas às infecções por tipos de HPV de alto risco, incluindo o câncer de vulva, pênis e ânus (EINSTEIN et al., 2009). 2.3.2 Ciclo de infecção do HPV O genoma do HPV é constituído por uma molécula de DNA de dupla fita circular, com cerca de 8.000 paresde bases (pb) que codifica aproximadamente 300 mil daltons de proteínas. O genoma do HPV possui oito regiões conhecidas como fases de leitura aberta (Open Reading Frames) e uma região não-codificada. As fases de leitura aberta são organizadas em três regiões: a região precoce (composta pelos genes E1, E2, E4, E5, E6, E7), responsáveis por processos iniciais da replicação viral, no controle de sua transcrição e na transformação celular; a região tardia (composta pelos genes L1 e L2), responsáveis pelas etapas finais da replicação do vírus, como a síntese de proteínas estruturais do capsídeo; e uma região responsável pela modulação destes processos na célula do hospedeiro, chamada região controladora (URR) (FERRAS et al., 2012; PINTO et al., 2012 ). Atualmente, existe mais de 200 tipos de HPV sendo que novas linhagens são descobertas e adicionadas a essa lista (VIDAL et al., 2012). Sua classificação se dá em tipos diferentes, e é feita devido as diferenças entre a sequência dos nucleotídeos do seu genoma viral. Os HPV são um grupo heterogêneo de vírus. As análises de sequências de DNA têm permitido identificar mais de 100 tipos virais (Scully C, 2002). Atualmente considera-se um novo tipo de HPV quando as sequências de nucleotídeos dos genes L1, E6 e E7 (aproximadamente 30% do genoma viral) diferir em mais de 10% dos tipos conhecidos. Se esse percentual for menor que 2%, então, o novo vírus isolado é designado como uma variante do mesmo tipo. Os subtipos virais correspondem a genomas cuja sequência nucleotídica nessas regiões gênicas diferir entre 2% e 10% dos tipos já descritos (Burd, 2003). 20 A proteína L1 é importante na produção de vacinas contra o HPV. Essas são preparadas a partir de partículas virais semelhantes ao vírus (VLP, originado do inglês virus-like particle). Produzidas a partir de tecnologia recombinante, resultante da proteína L1 do capsídeo viral dos tipos de HPV, altamente refinados e capazes de originar uma resposta imunológica. Essas vacinas não apresentam DNA viral, logo não são capazes de infectar as células, e de se produzirem ou causarem a doença (CONITEC, 2013). O HPV causa infecção na célula através de microfissuras na camada basal do epitélio. O vírus invade a célula, chegando até o núcleo, onde lá permanece na forma epissomal, isto é, permanece em círculo no núcleo da célula, mas não incorporado ao DNA da mesma. Após a sua permanência no núcleo, o vírus começa o seu processo de replicação na célula infectada chegando a 50/100 epissomos por célula. A partir do momento que ocorre a divisão da célula basal, os epissomos do HPV também HPV apresenta um ciclo que está diretamente relacionado com o processo de diferenciação e renovação do epitélio. O epitélio escamoso no seu estado normal cresce em camadas estratificadas, onde as células da camada basal têm a capacidade de se proliferarem e as células dos estratos superiores tornam-se diferenciadas e não proliferativas. Com a proliferação do epitélio, a célula basal se diferencia e uma das células-filhas migra para camadas superiores do tecido, iniciando assim a diferenciação e a interrupção do seu ciclo proliferativo, já a outra célula- filha continua na camada basal com fenótipo proliferativo perpetuando a linhagem. As células que apresentam o vírus do HPV não são capazes de controlar o ciclo mesmo quando diferenciadas (VIDAL, 2012). O ciclo da infecção do HPV passa por cinco etapas consecutivas: 1) infecção, 2) manutenção do genoma, 3) fase proliferativa, 4) amplificação do genoma e 5) síntese e liberação de novas partículas virais. Na produção das partículas virais, ocorre a ampliação do genoma do HPV, que é dependente dos genes E1, E2, E4 e E5. A produção das partículas infecciosas acontece nas camadas médias e superiores do epitélio cervical. Nesse processo tardio, os genes L1 e L2 reúnem as proteínas do capsídeo do vírus que são apresentadas nos grupos de células com maior expressão do gene E4, importante na alteração da matriz intracelular, maturação e replicação do vírus. A produção do vírus e o seu empacotamento do DNA se encontra na camada superficial. A composição e a liberação das partículas 21 virais são liberadas na superfície do epitélio sem prejudicar as células hospedeiras, mostrando assim o ciclo produtivo da infecção. Esse processo de expressão viral no ciclo de uma infecção produtiva é similar para os diferentes tipos de HPV. No entanto, o progresso de neoplasias está relacionado à perda da regulação deste ciclo do HPV. Situações observadas em infecções resistentes pelos HPV de alto risco oncogênico, que tentam incorporar o seu genoma na célula hospedeira. Durante o processo de incorporação, o genoma viral pode apresentar a perda do gene E4 e parte do gene E2, que tem como função o controle da transcrição dos demais genes virais. Com a perda de função do E2, ocorrerá o aumento dos genes E6 e E7, e a inabilidade do vírus de continuar o seu ciclo biológico. Nesse caso, não terá o amadurecimento das células hospedeiras e produção de novas partículas virais (FERRAZ et al., 2012). Os genes E6 e E7 são mencionados em vários estudos pois são responsáveis pelo desenvolvimento do câncer no colo do útero. A proteína constituída a partir do gene E6 provoca a destruição p53, principal gene de supressão tumoral, este é responsável pelo processo de apoptose da célula infectada, gerando assim um aumento de mutações na célula hospedeira, já as proteínas constituídas pelo gene E7 inativa a proteína Prb (proteína do retinoblastoma) que é responsável pelo bloqueio do ciclo normal celular. Com todos esses eventos, a célula deixa de ter o controle da divisão mitótica e se prolifera de forma descontrolada, tendo como consequência o câncer instalado (FERRAZ et al., 2012). 2.4 Diagnóstico do papilomavírus humano (HPV) O diagnóstico da infecção pelo HPV considera o histórico da mulher, como o exame físico e exames complementares, apresentando uma pesquisa direta ou indireta do vírus por meio de modificações provocadas pelas células e tecidos infectados (DEMATHE et al., 2011). A presença do vírus pode ser notada devido os vários métodos, sendo que cada um depende do estágio que a infecção se encontra. Nas manifestações clínicas, encontram-se lesões verrucosas, reconhecidas a partir de um exame clínico detalhado. Já nas manifestações subclínicas pode ser 22 identificada pelos exames citológicos, colposcospia e biopsia. E na forma latente pode ser reconhecida pelo uso de técnicas moleculares (ARAÚJO; REIS, 2014). 2.4.1 Diagnóstico do HPV O diagnóstico da infecção por HPV leva em conta os dados da história da paciente, exame físico e exames complementares com a pesquisa direta do vírus ou indiretamente através das alterações provocadas pela infecção nas células e no tecido (DEMATHE et al., 2011). A presença do vírus HPV pode ser detectada através de vários métodos, sendo cada um dependente do estágio biológico em que se encontra a infecção (HAVRECHAK, 2002). Na forma clínica, apresentam-se lesões verrucosas evidentes, identificadas a partir de um exame clínico detalhado. Na forma subclínica pode ser detectada através de exames citológicos, colposcospia e biópsia. Na forma latente pode ser identificada através do uso de técnicas moleculares (ARAÚJO; REIS, 2014). O exame de papanicolaou tem se mostrado o principal meio de prevenção da doença, pois permite a detecção da infecção do HPV classificando o nível de acometimento celular, permitindo o tratamento da lesão antes que a mesma alcance a junção escamo colunar (JEC) e posteriormente se instale como carcinoma (NASCIMENTO;ANDRADE, s/d). É uma técnica simples, de fácil execução e tem se mostrado eficaz e apto para aplicação em larga escala, além do baixo custo (MAGALHÃES et al., 2012). Geralmente se recomenda que as mulheres realizem o exame anualmente a partir dos 25 anos. Tendo dois resultados negativos, a periodicidade do exame passa a ser a cada três anos, conforme as diretrizes do Ministério da Saúde (GUIA DO HPV, 2013). A colposcopia é um exame importantíssimo para a identificação das lesões causadas pelo vírus que tem como objetivo analisar a superfície e as terminações vasculares do colo do útero, vagina e vulva, este exame é utilizado quando ocorre a identificação de uma lesão no exame de papanicolaou, neste momento a paciente passa por uma coleta de material para ser submetido a biópsia. Dependendo do tipo 23 de lesão a paciente é encaminhada para tratamento caso necessário (RAMOS et al., 2009). As lesões apresentam características que são analisadas, como: tonalidade e intensidade aceto-branca, contorno da margem e superfície das áreas aceto- brancas, padrão vascular e permanência do iodo. Tendo eficiência na diferenciação das lesões de baixo grau das de alto grau (ALBUQUERQUE, 2016). A citologia oncótica, exame que procede à visualização das lesões foi um método desenvolvido pelo médico grego George Papanicolau, que se mostra como meio de prevenção da doença, pois ajuda na identificação da doença do HPV especificando o nível de acometimento da célula, obtendo assim o tratamento da lesão antes que alcance a junção escamo colunar (JEC). É um método simples, de fácil realização e eficácia, apto para ser aplicado em grande quantidade, além de ter um baixo custo (MAGALHÃES et al., 2012). A realização periódica do exame citopatológico continua sendo a estratégia mais amplamente adotada para o rastreamento do câncer do colo do útero. Atingir alta cobertura da população definida como alvo é o componente mais importante no âmbito da atenção primária, para que se obtenha significativa redução da incidência e da mortalidade por câncer do colo do útero. (INCA, 2016) 2.4.1.1 Imunohistoquímica A técnica imunohistoquímica tem a finalidade de verificar o revestimento proteico das partículas virais do HPV e utiliza-la no estudo de distribuição e localização de biomarcadores e proteínas expostas em diferentes partes de um tecido biológico, como marcadores moleculares específicos da proliferação ou de apoptose. A visualização de um contato antígeno-anticorpo pode ser adquirida através de diversas formas (MARTINS, 2013). Entre os principais marcadores imunohistoquímicos, pode-se citar a proteína nuclear pRb, originada do gene Rb. Esta proteína tem a finalidade de regular o ciclo celular através da transcrição de genes celulares. Estes estão relacionados no processo do ciclo e na proliferação celular, logo, mutações de Rb ou inativação de 24 pRB podem gerar a proliferação celular descontrolada. (ELEOTÉRIO JÚNIOR et al., 2006). Como E6 e E7 são oncoproteínas encontradas no processo carcinogênico da infecção pelo HPV no qual impedem a atividade do p53 e da pRb, respectivamente, a atividade persistente dessas oncoproteínas serve como indicador de continuação de neoplasia intraepitelial para carcinoma invasivo. A quantidade de proteínas E6 ou E7 através da imunohistoquímica pode ocasionar um melhor valor preditivo do que a detecção de DNA viral sozinho. No entanto, a medição das proteínas E6 e E7 pode não ser a melhor das hipóteses, por estas serem produzidas em pequenas quantidades em células transformadas, e pela sensibilidade do ensaio. (MARTINS, 2013). 2.4.1.2 Biologia Molecular A infecção do HPV apresenta um diagnóstico importante na triagem do vírus, este processo é considerado mais específico e mais sensível para a identificação do mesmo. Os métodos moleculares têm como base as técnicas de captura hibrida (CH), southern blot, hibridização in situ e reação em cadeia da polimerase (PCR). Entre estes, a captura hibrida II (HCII) é o método mais usado em nosso meio para a detecção de HPV (RODRIGUES et al., 2009). Porém, é necessário conhecer o genoma do vírus a ser pesquisado (NOBREGA JÚNIOR; BARBOSA, 2013). Atualmente, a Reação em cadeia da polimerase (PCR), é empregada para reconhecer e confirmar a presença do HPV, esta técnica foi desenvolvida por Saiki, et al. (1985) e principalmente por Mullis, et al. (1987). Este método de amplificação de DNA pede uma quantidade reduzida de DNA viral, possibilitando assim o estudo de pequenas amostras clínicas. Existem duas abordagens relevantes para a detecção do DNA do HPV por PCR que são as PCR de consenso e a PCR tipo específica. Os ensaios de PCR mais amplamente utilizadas usam os iniciadores, GP5+ / GP6+, MY09/MY11, cujo alvo é uma região altamente conservada do gene L1 do HPV, amplifica numerosos tipos de HPV genital numa mesma reação. O conjunto PCR GP5+ / GP6+ consiste de dois iniciadores que detectam uma ampla gama de HPV em baixa temperatura de 25 anelamento. Estes iniciadores amplificam fragmentos de aproximadamente 150 pb (Kleter et al. 1999). O MY09/11 PCR, por outro lado, é sintetizado com vários nucleotídeos degenerados em cada um dos iniciadores, gerando uma mistura de 25 iniciadores que são capazes de amplificar um amplo espectro de tipos de HPV (Boulet et al., 2008). Os iniciadores PGMY09/MY11 foram desenhados para melhorar a sensibilidade do sistema MY09/MY11 de todo o espectro de tipos com aumento da detecção de infecções múltiplas com melhor reprodutibilidade e especificidade (Boulet et al., 2008). Este conjunto de iniciadores consiste em uma mistura de oligonucleotídios que permitem à amplificação de um fragmento de aproximadamente 450 pb (Gravitt et al. 2000, Coutleé et al. 2002). A nested PCR é caracterizada por melhorar a especificidade e a eficiência da reação, o segmento genômico é amplificado primeiro de forma abrangente, copiando até mesmo sequências localizadas fora dela, e depois, utilizando este primeiro produto, a amplificação da real sequência-alvo. Estas duas etapas podem ser realizadas concomitantemente, ou em duas reações separadamente, caracterizando o semi-nested PCR (VIEIRA, 2002). Apesar do aumento de sensibilidade, a nested PCR apresenta um alto risco de contaminação na passagem de material amplificado de um tubo para outro, gerando resultados falsos positivos. Diante disto, os autores Rajan Saini e Jacinta Santhanam propuseram uma técnica de semi-nested PCR em um único tubo. A metodologia proposta é mais rápida e diminui o risco de contaminação na passagem de DNA amplificado de um tubo para o outro. Porém, esta técnica foi testada apenas em amostras de carcinoma invasivo e de material proveniente de culturas celulares, que apresentam alta quantidade de DNA. A partir deste pressuposto, este estudo propõe avaliar a sensibilidade da técnica para as amostras de secreção vaginal onde são esperadas menores quantidades de DNA. 2.4.1.3 Kits de diagnóstico comercial. Outros métodos de detecção do HPV são conhecidos como Métodos comerciais. Esses métodos tem objetivo de identificar, amplificar ou isolar o fragmento de DNA. Entre eles, podemos citar o Kit de ácido nucleico viral de alta 26 pureza (Roche, EUA), este tem a finalidade de isolar eficientemente o DNA e o RNA de uma ampla gama de materiais de amostra. E o Kit papillocheck (Greiner Bio-One GmbH, Frickenhausen, Alemanha) este tem a finalidade de identificar 24 genótipos de HPV, entre outros kits ( OLIVEIRA, 2011). 3- JUSTIFICATIVA O Laboratório de Biologia Molecular e Celular(LBMC) do Núcleo de Medicina Tropical (NMT) atualmente faz o uso da técnica de nested PCR na pesquisa de HPV em amostras cérvico-vaginais. Embora esta técnica aumente a sensibilidade de detecção em relação a PCR MY09/11 ou GP5+/6+ isoladamente, a realização deste tipo de técnica de nested PCR em dois tubos consome mais tempo, exige dois conjuntos de misturas de reação e é propenso a reações falso positivas devido ao risco de contaminação na passagem de DNA do primeiro para o segundo tubo. Desta maneira, o presente estudo propõe a avaliação de uma técnica de semi-nested PCR em um único tubo para a pesquisa do HPV, tal técnica foi proposta e padronizada por Rajan Saini e Jacinta Santhanam (2009) e faz a utilização dos iniciadores MY09, MY11 e GP6+. A principal vantagem desta metodologia é que não se faz necessário a passagem de DNA de um tubo para outro, diminuindo assim o risco de contaminação. Além disso, a técnica proposta leva menos tempo, consome uma menor quantidade de reagentes e faz o uso de iniciadores já utilizados no laboratório, não havendo portando a necessidade da aquisição de novos. Todavia, durante a padronização da metodologia pelos autores Rajan Saini e Jacinta Santhanam foram avaliadas somente amostras cérvico-vaginais e swab oral contendo DNA de clones de HPV. Tais amostras apresentam elevada concentração do DNA viral e um alto grau de pureza, propiciando assim condições ideais para a reação de PCR. Desta maneira, não há dados descritos na literatura que demonstrem a utilização desta técnica em amostras cérvico-vaginais de rotina provenientes de programas de rastreamento do CCU. Ainda, o presente estudo inclui mulheres jovens (estudantes universitárias) onde presumivelmente não são 27 esperados casos de CCU, demonstrando assim menores concentrações de DNA, quando comparados a casos de câncer ou amostras clonadas. 4- OBJETIVOS OBJETIVO GERAL: Padronização da técnica de semi-nested PCR para detecção do HPV em amostras de secreção cérvico-vaginal de estudantes universitárias de Belém, Pará, Brasil. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Identificar o perfil socioeconômico das participantes do estudo. Estimar a prevalência da infecção por HPV entre estudantes universitárias atendidas pelo Programa Estudante Saudável. 5- METODOLOGIA Trata-se de um estudo com amostras de secreção cérvico-vaginal de estudantes universitárias da Universidade Federal do Pará (UFPA), Campus Guamá, Belém do Pará - Brasil. O projeto pesquisando infecções e doenças infecciosas na extensão universitária faz parte do Programa Estudante Saudável (PES) da UFPA, inscrito na Plataforma Brasil pelo número de CAAE: 38202214.6.0000.5172 e possui aprovação prévia do Comitê de Ética e Pesquisa do Núcleo de Medicina Tropical (Número do parecer: 1.218.417 – ANEXO A), de acordo com as diretrizes e normas envolvendo seres humanos da Resolução n° 446/2012 do Conselho Nacional de Saúde. Todas as participantes do estudo preencheram o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE – APÊNDICE A) e concordaram com a utilização das amostras no projeto. 28 As amostras cérvico-vaginais foram coletadas para o exame molecular com o auxílio de escovas endocervicais. A extração de DNA foi realizada utilizando-se o kit GE Healthcare. Esse procedimento de extração apresenta cinco etapas, a primeira é chamada de lise celular. Nela, inicialmente se enumera os tubos de 1,5mL e as amostras de secreção vaginal. Em seguida, adicionou-se respectivamente, 20µL de Proteinase K e 300 µL da amostra que foi agitada em vortex e centrifugada previamente para a homogeinização. E depois foi adicionado 400 µL do tampão de Lise, com isso o microtubo foi fechado com parafilm e vortexado por 1 minuto e em seguida incubado por 10 minutos. Na segunda etapa chamada de ligação do DNA genômico, utilizou-se coluna + tubo de 2mL e transferiu-se o material para o centro da coluna para centrifugar durante um minuto a 11000 rpm. Como sequência, descartou-se o material do tubo coletor, enxugou-o com papel e montou-se novamente a coluna mais o tubo, sendo que o DNA permanecerá ligado à sílica da coluna. Na terceira etapa denominada de lavagem, adicionou-se 500 µL do tampão de Lise à coluna e centrifugou durante 5 minutos à 11000g. Na quarta etapa conhecida como lavagem e secagem, foi adicionado 500 µL do tampão de Lavagem na coluna e centrifugado por 5 minutos à 11000rpm. Após isso, descartou-se o material do tubo coletor e transferiu a coluna para um novo tubo de 2 mL e depois foi feita uma nova centrifugação para retirar possível contaminação com álcool durante 1 minuto à 11000g. E por fim a última etapa chamada de eluição, nela ocorreu a transferência da coluna para o tubo coletor (tubo padrão do kit), logo após foi adicionado 200 µL do tampão de eluição no centro da coluna e incubado por 1 minuto à temperatura ambiente. Em seguida, ocorre a centrifugação durante 1 minuto a 11000rpm, sendo que o DNA está no tubo coletor. Depois desse tempo, a coluna é descartada e o DNA purificado é guardado a uma temperatura de -20 ºC em tubo de 1,5 mL. Posteriormente as amostras foram submetidas a uma PCR de globina para avaliar a adequabilidade do material extraído. As amostras negativas foram retestadas e, em caso de inadequabilidade, foram excluídas das análises. A PCR de globina (iniciadores g73/g74) (Quadro 1) consistiu em uma reação com as seguintes condições: desnaturação inicial a 95 ºC por 4 minutos, 35 ciclos com desnaturação 29 (95 °C/45 segundos), hibridização dos iniciadores (55 °C/45 segundos) e extensão (72 °C/45 segundos), 10µl de master mix, e por fim 2µl de DNA. Quadro 1: Lista de iniciadores utilizados no estudo. Primer Sequência de nucleotídeos Tamanho do Fragmento Amplificado (pb) G73/G74 (globina) G73: 5’-GAAGAGCCAAGGACAGGTAC-3’ G74: 5’-CAACTTCATCCACGTTCACC-3’ 268 My09/11 (região L1 – HPV) MY09: 5’ CGTCCMAARGGAWACTGATC 3’ MY11: 5’ GCMCAGGGWCATAAYAATGG 3’ 450 GP5 + /GP6 + (região L1 – HPV) GP5 + :5TTTGTTACTGTGGTAGATACTAC3' GP6 + :5GAAAAATAAACTGTAAATCATATTC3’ 140 My09/My11/G P6 + (região L1 –HPV) MY09:5'CGTCCMARRGGAWACTGATC3' MY11:5'GCMCAGGGWCATAAYAATGG3' GP6 + : 5’GAAAAATAAACTGTAAATCATATTC3’ 450 (My 09/11) 190 (My11/Gp6 + ) A nested PCR (MY09/11 + GP5+/6+) consistiu nas seguintes reações: 1° etapa: PCR MY09/11; desnaturação inicial a 95ºC por 3 minutos, 35 ciclos com desnaturação (95°C/30 segundos), hibridização dos iniciadores (55°C/30 segundos) e extensão (72°C/30 segundos). Por fim, foi incluída uma etapa de extensão final por 72ºC por 8 minutos. Essa reação foi realizada com um volume final de 10 µl contendo 5 µL de Master Mix 2x, 2 µL de DNA, 1 µL de água; 1 µL de My09 com concentração inicial de 10 µM e final de 1 µM; 1 µL de My11 com concentração inicial de 10 µM e final de 1 µM. A 2° etapa (PCR GP5+/6+) consistiu em uma desnaturação inicial a 94ºC por 5 minutos, 35 ciclos com desnaturação (94°C/40 segundos), hibridização dos iniciadores (55°C/40 segundos) e extensão (72°C/ 40 segundos). Por fim, foi incluída uma etapa de extensão final por 72ºC por 8 minutos. Essa reação foi realizada com um volume final de 10 µL contendo 5 µL de Master Mix 2x, 2,6 µL de água; 1 µL de 30 GP5+ com concentração inicial de 10 µM e final de 1 µM; e 1 µL de GP6+, com concentração inicial de 10 µM e final de 1 µM. A semi-nested PCR foi realizada inicialmente com as mesmas condições de ciclos e reagentes padronizadas pelo autor. As condições iniciais da reação desemi- nested PCR em uma única etapa foram com primer MY09 concentração de 0,25 µM; e primers My11 e GP6+ com concentração de 1 µM. No termociclador (PCR Genemate series), essa reação constituiu uma desnaturação inicial de 95ºC por 3 minutos, 10 ciclos (fragmento My09/11) com desnaturação (95 °C/30 segundos), hibridização dos iniciadores (53°C/30 segundos) e extensão (72°C/30 segundos). Enquanto, os 30 ciclos seguintes (fragmento My11/GP6+) foram constituídos por uma desnaturação de 95°C por 30 segundos, hibridização (40°C/30 segundos) e extensão (72°C/30 segundos). Por fim, foi incluída uma etapa de extensão final por 72°C por 7 minutos. Os produtos obtidos pela PCR foram revelados por eletroforese em gel de agarose a 2%, corados com brometo de etídio e visualizados sob luz ultravioleta com o auxílio de um transiluminador. As bandas observadas no gel foram analisadas através da comparação com a técnica padrão de PCR utilizada no laboratório. Para a análise do perfil da população estudada foi feita a utilização da metodologia de análise estatística descritiva. Utilizou-se a média, desvio padrão e análise de dispersão para as variáveis: idade, estado civil, vida sexual ativa, tabagismo, consumo de álcool e o número de parceiros durante a vida. Para o cálculo da prevalência do HPV foi feita uma análise com a proporção de positivos frente à proporção total de investigadas. 31 6- RESULTADOS 6.1. Padronização da técnica da PCR. 6.1.1. PCR inicial. Os primeiros testes de PCR foram realizados com as mesmas condições padronizadas pelo autor: 2µL de DNA, 3,5 µL de água para PCR,10 µL de Master Mix 2x, 0,5 µL de My09, 2µL de My11, 2µL de GP6+. Os iniciadores apresentaram concentrações finais de 0,25 µM(MY09) e 1µM (MY11 e GP6+). Inicialmente foram testadas 25 amostras de secreção vaginal com resultados positivos na técnica padrão do laboratório. Para cada bateria de testes foi incluído um controle negativo. Os resultados desta primeira amplificação não apresentaram resultados satisfatórios, houve um baixa quantidade de DNA amplificado em relação a técnica utilizada pelo laboratório (Figura 1). Além disso, as amostras testadas apresentaram uma alta quantidade de rastros e fragmentos inespecíficos. Devido ao fato de que as condições propostas pelos autores não apresentaram bons resultados, foram feitas uma série de testes para adequação da reação para as condições das amostras. Figura 1: Gel de agarose 2% corado com SYBR Safe 1x. Ladder de 100 pb. Fonte: Laboratório Biologia Molecular (2017) 32 6.1.2. Aumento de DNA. Inicialmente foi realizado o aumento da quantidade de DNA de 2 µL para 4 µL, como objetivo de melhorar a quantidade de DNA amplificado. Foram mantidas as mesmas concentrações de iniciadores, volume de reação e condições de temperaturas. Não foram observados resultados satisfatórios. Apenas uma amostra demonstrou quantidade satisfatória de DNA amplificado, embora tenha sido observado uma menor quantidade de rastro em relação ao teste inicial (Figura 2). Figura 2: Gel de agarose 2% corado com SYBR Safe 1x. Fonte: Laboratório Biologia Molecular (2017) 6.1.3. Número de Ciclos. Outra bateria de testes foi realizada para verificar a influência da quantidade de ciclos na reação de PCR. Nesta etapa foram alterados o número de ciclos da primeira e segunda etapa da reação. A reação padrão de 10+30 ciclos não se mostrou favorável, foi observado uma grande quantidade de DNA para o fragmento My09/11, mas a intensidade do fragmento My11/GP6+ (190 pb) foi abaixo do esperado. Em um segundo momento, reação testada foi de 10+35 ciclos que 33 apresentou como resultado uma melhora nos fragmentos MY11/GP6+ (Figura 3), utilizando 3µL de DNA, poucos rastros e menos fragmentos inespecíficos. E por fim, reação testada foi de 15+30 ciclos que obtivemos como resultado uma melhora no excesso de primer, porém apresentou fragmentos inespecíficos e ainda baixa quantidade de DNA para o fragmento MY11/GP6+. Esses testes utilizaram 3µL de DNA com a finalidade de diminuir os fragmentos inespecíficos e melhorar a amplificação do fragmento das amostras. Figura 3: Gel de agarose a 2% corado com SYBR Safe 1x. Lado esquerdo: PCR 10+35 ciclos e lado direto: PCR 15+30 ciclos. Fonte: Laboratório Biologia Molecular (2017) 6.1.4. Diluição de DNA Foi realizado uma bateria de testes com diluição de DNA para verificar se o excesso ou a baixa quantidade de DNA estaria interferindo na reação. Foi utilizado 1µL de DNA e 9 µL de água em todos os tubos da reação. Em cada tubo foi colocado 1µL de DNA e 9 µL de água, depois foi passado do primeiro para o segundo tubo 1 µL e assim sucessivamente. Com isso a diluição ficou no primeiro teste 1 µL, no segundo 1:10, no terceiro 1:100, no quarto 1:1000, no quinto 1:10000 e no sexto teste 1:100000. 34 Figura 4: Gel de agarose a 2% corado com SYBR Safe 1x Fonte: Laboratório Biologia Molecular (2017) 6.1.5. Temperatura de hibridização dos iniciadores. Diversas temperaturas de hibridização foram testadas com o objetivo de melhorar a quantidade de DNA amplificado e diminuir os rastros na PCR. Primeiramente, foi testada a temperatura usada pelo autor, essa nos mostrou como resultado amostras não amplificadas, com pouca quantidade de DNA e formação de produtos inespecíficos (Figura 5). Em seguida, foram feitos testes alterando a temperatura de hibridização da primeira etapa da PCR. A temperatura de 55 ºC apresentou como resultado bandas fortes, porém ainda com fragmentos inespecíficos (Figura 6). Depois, foi testada uma temperatura de 57 ºC, essa apresentou melhoras nos fragmentos MY11/ GP6+, poucos fragmentos inespecíficos e poucos rastros (Figura 7). Figura 5: Gel de agarose 2% corado com SYBR Safe 1x 35 Fonte: Laboratório Biologia Molecular (2017) Figura 6: Gel de agarose 2% corado com SYBR Safe 1x Fonte: Laboratório Biologia Molecular (2017) Figura 7: Gel de agarose 2% corado com SYBR Safe 1x. Fonte: Laboratório Biologia Molecular (2017) 36 Outro teste realizado foi o teste de gradiente, este usado para verificar a variação da temperatura de hibridização MY11/GP6+. Neste teste foi usado as seguintes temperaturas: 38 ºC, 38,5 ºC, 39 ºC, 39,5 ºC, 40 ºC, 40,5 ºC, 41 ºC, 41,5 ºC, 42 ºC, e 42,5 ºC com o objetivo de diminuir os fragmentos inespecíficos. Com o aumento da temperatura, obteve-se o seguinte resultado: aumento do rendimento do MY09 e uma diminuição no MY11/GP6+. Já com as temperaturas baixas do gradiente, obteve-se um rendimento melhor para MY11/GP6+ e com menos rastros comparados com as maiores temperaturas. 6.1.6. Termociclador Os resultados demonstraram que não ocorreu nenhuma variação significativa de rendimento quando utilizado diferentes termocicladores. 6.2. Condições Finais. Após a realização de diversos testes, os melhores resultados obtidos foram demonstrados com as seguintes condições: temperatura de hibridização de 57 ºC, a 3 µL de DNA, reação com 10+35 ciclos e concentração de iniciadores de 0,25 µM (My09) e 1 µM (MY11/GP6+), para um volume final de 20 µL. Ainda assim, os resultados obtidos na nested PCR (Figura 8) utilizada no laboratório demonstraram melhor amplificação de DNA e menor ocorrência de rastros e fragmentos inespecíficos (Figura 9). 37 Figura 8: Gel de agarose 2% corado com SYBR Safe 1x Fonte: Laboratório Biologia Molecular 2017. Figura 9: Gel de agarose 2%corado com SYBR Safe 1x Fonte: Laboratório Biologia Molecular (2017) 6.4 Perfil das estudantes Foram analisadas 55 amostras de estudantes universitárias que procuraram o Projeto Estudante Saudável da UFPA para a realização do exame de papanicolaou, durante o período do estudo, a idade destas estudantes variou dos 18 aos 46 anos, com média de 26,7 anos (Tabela 2). O percentual de estudantes com idade igual ou inferior a 25 anos foi de 65,45% (36/55) (Figura 10). 38 Figura 10: Gráfico da distribuição das estudantes por faixa etária Aproximadamente 90% das entrevistadas declararam-se solteiras (48/55), sendo as demais casadas (7,55%; 4/55). A maioria das estudantes (94,54%. 52/55) relatou ter vida sexual ativa. Destas, 64% (18/52) tiveram um ou dois parceiros sexuais durante a vida. Foi verificado que 94% (47/50) não eram fumantes e 64% (32/50) faziam uso de bebidas alcoólicas ocasionalmente (Tabela 1). Tabela 1: Características das estudantes Características Valores Idade (Anos) Variação Média (desvio padrão) Estado civil Não casadas (%) Casadas (%) Vida sexual ativa Sim (%) Não (%) Tabagismo Sim (%) Não (%) Uso de álcool Sim (%) Não (%) Parceiros sexuais durante a vida Variação Média (desvio padrão) 18 a 46 26,7 ( 7,1) 48 (92%) 5 ( 7%) 52 (95%) 3 (5 %) 3 (6%) 47 (94%) 32 (64%) 18 (36%) 1 a 12 4,8 (2.3) 39 6.5 Prevalência do HPV A prevalência da infecção pelo HPV entre as participantes do estudo foi de 21,81% pela técnica de nested PCR (Figura 11) e de 36,36% quando considerado a técnica de semi-nested PCR (Figura 12). Figura 11: Prevalência do HPV pela técnica de nested PCR. Figura 12: Prevalência do HPV pela técnica de semi-nested PCR. 21,81% 78,19% Prevalencia do HPV (nested PCR) Positivo Negativo 36,36% 63,64% Prevalencia do HPV (Semi-nested PCR) Positivos Negativos 40 7- DISCUSSÃO A análise dos resultados do estudo mostrou que a técnica de semi-nested amplificou um número maior de amostras em relação à nested PCR. Todavia, houve dois casos discordantes entre as amostras que foram amplificadas por ambas as metodologias e, apesar dos vários testes de padronização da semi-nested, não foram obtidos resultados totalmente livres de rastros e fragmentos inespecíficos. Um dos fatores que podem justificar o maior número de amostras positivas na técnica testada está relacionado com o extensivo número de testes de padronização realizados para melhorar a amplificação pela técnica. Foram avaliados fatores frequentemente associados a falhas em PCR, como por exemplo, o excesso de DNA, excesso ou falta de reagentes, entre outros. Um segundo fator que também pode está relacionado com as amostras positivas é a temperatura de hibridização. Esta foi testada várias vezes e verificou-se que houve a amplificação do maior fragmento, apresentando uma maior quantidade, em contra partida não se conseguiu amplificar o segundo fragmento bem. Com isso, foram feitas várias alterações na segunda temperatura e não se notou uma melhora. Desse modo, foi realizada mais uma tentativa, dessa vez alterando a primeira temperatura. Essa alteração deixou a reação mais específica, aumentando a temperatura de hibridização e amplificando bem a região de MY09/11, porém quanto mais se aumenta a temperatura de hibridização, menos DNA se amplifica. Dessa forma, obteve-se uma melhora significativa no segundo fragmento. Outro fator que pode explicar a divergência entre o número de amostras amplificadas entre as duas técnicas foi a não otimização da nested PCR já utilizada no laboratório. De fato, durante a realização deste estudo não foi realizado nenhum teste para avaliar a qualidade da reação da metodologia de nested PCR. Alguns fatores podem estar associados com a menor quantidade de amostras positivas, entre estes o alto número de ciclos e o excesso de DNA. A técnica utilizada no laboratório de biologia molecular faz o uso de duas reações separadas com 35 ciclos cada. Este elevado número de ciclos pode gerar um excesso de DNA amplificado, o que pode comprometer a ação da enzima TAQ DNA polimerase, uma vez que o excesso de DNA na reação aumenta o número de cargas negativas e leva ao 41 sequestro do íon magnésio (Mg++), comprometendo desta maneira a atividade da polimerase durante a segunda reação. Apesar de todos os cuidados tomados neste estudo para prevenir a contaminação de amostras, a possibilidade de contaminação não pode ser descartada. Tal fator também pode estar associado à divergência entre o número de amostras amplificadas nas duas técnicas ou com a discordância apresentada nas duas amostras amplificadas na nested e negativas na metodologia de semi-nested PCR. Sendo assim, outros testes se fazem necessários para melhorar a amplificação da técnica. A avaliação da interferência da quantidade de magnésio, a adição de substâncias aditivas (DMSO e solução Q) e a realização de uma touchdown pcr são exemplos que podem melhorar a qualidade da reação. Além disso, novos testes de temperatura, número de ciclos e purificação de DNA podem ser benéficos. Dentre as variáveis analisadas foi encontrado um resultado similar na literatura em relação à idade das pacientes, estudos mostram que a prevalência do HPV é maior em mulheres no início da atividade sexual, decaindo com a idade (MOODY; LAIMINS, 2010). Este pico pode ser explicado por conta da maior frequência de atividade sexual, multiplicidade de parceiros sexuais, uso irregular de métodos contraceptivos de barreira e fragilidade da cérvice uterina no início da vida sexual, além dos traços psicossociais desse grupo etário, que normalmente não procura os serviços de saúde com a mesma regularidade que as mulheres mais velhas para fins preventivos (PINTO, 2011). A prevalência de HPV na população estudada foi muito próxima a encontrada por Vieira e colaboradores, onde foi observada uma prevalência de 25% entre estudantes universitárias de Belém (VIEIRA, 2015). Coelho e colaboradores estudaram as mulheres do município de Bragança no estado do Pará no ano de 2016, obtendo a prevalência de 37,5% (COELHO, 2016). Em relação ao estado civil, observa-se uma maior frequência de HPV em mulheres solteiras (85,71%), que pode ser por conta da multiplicidade de parceiros. A multiplicidade de parceiros sexuais enquadra-se como importante fator de risco 42 para aquisição de IST, tendo em vista que mulheres com tal comportamento possuem maior oportunidade de contato com diferentes tipos virais a cada contato com novo parceiro sexual (MOSCICKI A, 2001). Este é um dado preocupante, pois nos mostra que mulheres jovens e universitárias não estão fazendo o uso da camisinha. Pinto e colaboradores estudaram a prevalência de infecção genital pelo HPV, e encontraram prevalência de infecção genital significativamente maior em mulheres solteiras, separadas ou viúvas (PINTO, 2011). Todavia, foram observadas na literatura estudos onde as mulheres com mais infecções pelo HPV são as casadas ou em união estável, devido a confiança na estabilidade da relação conjugal e o não uso do sexo seguro (AYRES E SILVA, 2010). As altas taxas de mortalidade pelo CCU na região Norte do Brasil e o comportamento de risco apresentado neste estudo mostra a relevância de ações de saúde para a população jovem com objetivo de conscientizar sobre a importância do uso da camisinha e sobre a realização periódica do PCCU buscando identificar lesões e favorecendo o tratamento precoce caso necessário.43 8- CONCLUSÃO A avaliação da técnica proposta mostrou que esta tem potencial para ser utilizada na rotina do laboratório, diminuindo o uso de reagentes e diminuindo o tempo de reação. Porém, outros testes de padronização ainda precisam ser realizados para melhorar a qualidade da reação de amplificação, além da utilização de um número maior de amostras. A prevalência da infecção pelo HPV foi semelhante a encontrada em outros estudos, onde mulheres jovens são as mais acometidas. É fundamental a conscientização da população acerca da doença, da prevenção, a utilização de preservativos nas relações sexuais, vacinação e a realização de exames ginecológicos periódicos, como Papanicolau e o uso das técnicas de biologia molecular nos casos indispensáveis, permitindo assim o diagnóstico precoce e diminuindo as chances de desenvolvimento do CCU. 44 REFERÊNCIAS ARAÚJO, AS; REIS, CRS. DIAGNÓSTICOBARBOSA-FILHO, RAA; ROCHA, DAP; SANTOS, CMB; ASTOLFI-FILHO, S. Sequenciamento genético e análise molecular do papilomavírus humano 16 isolado na Amazônia. Resumo apresentado no 56º Congresso Brasileiro de Genética. ISBN 978-85-89109-06-2. Guarujá – SP, 2010. BRASIL, MINISTÉRIO DA SAÚDE. Manual Técnico. Profissionais da Saúde. Prevenção do Colo do Útero. Brasília. 2002, p. 5, 8, 13. BRASIL. MINISTÉRIO DA SAÚDE. Secretaria de Atenção à Saúde. Instituto Nacional de Câncer-INCA. Coordenação de Prevenção e Vigilância. Estimativa 2016: incidência de câncer no Brasil. 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Disponível em: <www. who. int/ hpvcentre> Acesso em: 23 dez 2017. - 47 APÊNDICE A: TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO (TCLE) 48 APÊNDICE B: QUESTIONÁRIO PARA AS ESTUDANTES. 49 50 ANEXO A – APROVAÇÃO COMITÊ DE ÉTICA. 51 ANEXO B: Protocolo de extração.
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