Comparison of Immunogenicity in Rhesus Macaques of Transmitted-Founder, HIV-1 Group M Consensus, and Trivalent Mosaic Envelope Vaccines Formulated as a DNA Prime, NYVAC, and Envelope Protein Boost.

An effective human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) vaccine must induce protective antibody responses, as well as CD4(+) and CD8(+) T cell responses, that can be effective despite extraordinary diversity of HIV-1. The consensus and mosaic immunogens are complete but artificial proteins, computationally designed to elicit immune responses with improved cross-reactive breadth, to attempt to overcome the challenge of global HIV diversity. In this study, we have compared the immunogenicity of a transmitted-founder (T/F) B clade Env (B.1059), a global group M consensus Env (Con-S), and a global trivalent mosaic Env protein in rhesus macaques. These antigens were delivered using a DNA prime-recombinant NYVAC (rNYVAC) vector and Env protein boost vaccination strategy. While Con-S Env was a single sequence, mosaic immunogens were a set of three Envs optimized to include the most common forms of potential T cell epitopes. Both Con-S and mosaic sequences retained common amino acids encompassed by both antibody and T cell epitopes and were central to globally circulating strains. Mosaics and Con-S Envs expressed as full-length proteins bound well to a number of neutralizing antibodies with discontinuous epitopes. Also, both consensus and mosaic immunogens induced significantly higher gamma interferon (IFN-γ) enzyme-linked immunosorbent spot assay (ELISpot) responses than B.1059 immunogen. Immunization with these proteins, particularly Con-S, also induced significantly higher neutralizing antibodies to viruses than B.1059 Env, primarily to tier 1 viruses. Both Con-S and mosaics stimulated more potent CD8-T cell responses against heterologous Envs than did B.1059. Both antibody and cellular data from this study strengthen the concept of using in silico-designed centralized immunogens for global HIV-1 vaccine development strategies. IMPORTANCE: There is an increasing appreciation for the importance of vaccine-induced anti-Env antibody responses for preventing HIV-1 acquisition. This nonhuman primate study demonstrates that in silico-designed global HIV-1 immunogens, designed for a human clinical trial, are capable of eliciting not only T lymphocyte responses but also potent anti-Env antibody responses.

Développement d'une méthode d'isolation des noyaux adaptée aux macrophages pour une caractérisation protéomique d'une nouvelle structure autophagique induite par le virus HSV-1

L’autophagie est un processus cellulaire catabolique qui a été conservé durant l’évolution de la levure à l’homme. Cet important mécanisme consiste en une dégradation des composants cytoplasmiques dans une structure lytique, le lysosome. Il existe trois types de l’autophagie : la microautophagie, l’autophagie médiée par les chaperones et la macroautophagie nommée « autophagie ». Il a été démontré que lors de l’autophagie, le matériel cytoplasmique (protéines cytosoliques et organites) est séquestré dans l’autophagosome qui finit par fusionner avec le lysosome, formant ainsi l’autophagolysosome. Le matériel séquestré et la membrane interne de l’autophagosome seront dégradés par les hydrolases lysosomales. Plusieurs études se sont focalisées sur la détermination de la machinerie moléculaire et les mécanismes de l’autophagie. Il a été démontré l’implication de 31 molécules Atg essentielles dans le processus de l’autophagie. L’identification de ces protéines a permis de déceler le rôle de l’autophagie non seulement dans le maintien de l’homéostasie cellulaire mais aussi dans la défense contre les agents pathogènes. En effet, l’autophagie joue un rôle important dans l’immunité innée conduisant à contrôler l’évasion des pathogènes dont les bactéries et les virus. Également, l’autophagie est impliquée dans l’immunité adaptative en favorisant la présentation des antigènes viraux par le CMH de classe II aux cellules T CD4+. De plus, une étude récente suggère que l’autophagie contribue à la présentation antigénique par le CMH de classe I aux cellules T CD8+ durant une infection virale par le virus HSV-1 (Herpes simplex type 1). Toutefois, certains virus y compris HSV-1 ont pu développer des mécanismes pour contourner et inhiber en partie le rôle protecteur de l’autophagie. Récemment, une étude dans notre laboratoire a mis en évidence, lors d’une infection virale par HSV-1 des cellules macrophages BMA, la présence d’une nouvelle structure autophagique dans une phase tardive de l’infection. Cette nouvelle structure est différente des autophagosomes classiques à double membrane et est caractérisée morphologiquement par quatre membranes dérivées de l’enveloppe nucléaire interne et externe. Peu de choses ont été rapportées sur cette nouvelle voie autophagique qui peut être un mécanisme de défense cellulaire quand l’autophagie classique dans le cytosol est inhibée par HSV-1. Il devient donc intéressant de caractériser les molécules impliquées dans la formation de ces autophagosomes issus du noyau par spectrométrie de masse. Pour ce faire, il était impératif d’établir un outil d’isolation des noyaux à partir de macrophages infectés par HSV-1 dans lesquels les autophagosomes issus des noyaux seront formés. La validation de cette méthode d’isolation a été effectuée en déterminant la pureté et l’intégrité des noyaux isolés à partir des cellules non infectées (contrôle) et infectées par HSV-1. La pureté des préparations de noyaux isolés a été caractérisée par l’absence de contaminants cellulaires et un enrichissement en noyaux. Également, il a fallu déterminer la cinétique de formation des autophagosomes issus des noyaux pour les deux lignées cellulaires de macrophages utilisées dans ce projet. Dans une perspective future, l’analyse protéomique à partir des échantillons purs des noyaux isolés (non infectés et infectés) mènera à identifier les protéines impliquées dans la formation des autophagosomes dérivés des noyaux, ce qui permettra ultérieurement d’effectuer des études sur les mécanismes moléculaires et les fonctions de cette nouvelle voie autophagique.

Étude du mécanisme du changement programmé -1 du cadre de lecture par le ribosome

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Étude de la traduction IRES-dépendante du VIH-1

Le virus de l’immunodéficience humaine de type 1 (VIH-1) est responsable de la pandémie du SIDA (syndrome de l’immunodéficience acquise). Des souches virales résistantes aux antirétroviraux actuellement utilisés apparaissent rapidement. Il est donc important d’identifier de nouvelles cibles dans le cycle de réplication du VIH-1 pour développer de nouveaux agents contre ce virus. La traduction des protéines de structure et des enzymes du VIH-1 est une étape essentielle du cycle de réplication virale. Ces protéines sont exprimées à partir de l’ARN messager (ARNm) pleine-longueur (ARNmPL) à la fin du cycle de réplication. L’ARNmPL du VIH-1 peut utiliser un mode d’initiation de la traduction coiffe-dépendant, comme la majorité des ARNm cellulaires, mais peut aussi utiliser un mode d’initiation alternatif, car sa région 5’ non-traduite (5’UTR) contient un site interne d’entrée du ribosome (IRES), ce qui lui permet d’initier la traduction suivant un mode IRES-dépendant. L’initiation IRES-dépendante permet à l’ARNmPL d’être traduit quand l’initiation coiffe-dépendante est inhibée. L’activité de l’IRES de la région 5’UTR de l’ARNmPL du VIH-1 (IRES5’UTR) est faible dans des conditions physiologiques, mais est stimulée lorsque la cellule est arrêtée à la transition G2/M du cycle cellulaire, un arrêt qu’induit l’infection par le VIH-1. Une grande portion de l’IRES5’UTR, que nous nommons IRES5’UTRc, est présente dans tous les ARNm viraux et a une activité semblable à celle de l’ IRES5’UTR, ce qui indique que le mode IRES-dépendant peut être utilisé par tous les messagers du VIH-1. Lors de mes études doctorales, j’ai caractérisé le fonctionnement de l’IRES5’UTR du VIH-1. J’ai transfecté des cellules lymphocytaires Jurkat T, dérivées des cibles naturelles du VIH-1, avec un vecteur dual-luciférase contenant les séquences codantes des luciférases de la Renilla (Rluc) et de la luciole (Fluc) séparées par la région 5’UTR de l’ARNmPL du VIH-1. La traduction de la Rluc est coiffe-dépendante alors que celle de la Fluc dépend de l’IRES5’UTR. J’ai d’abord effectué une analyse mutationnelle et j’ai identifié trois régions qui stimulent l’activité de l’IRES5’UTR et une tige-boucle qui réprime l’activité de cet IRES, que j’ai nommée IRENE (IRES negative element). J’ai montré que l’effet répresseur d’IRENE est aboli lorsque les cellules sont soumises à un stress oxydatif, un type de stress induit lors d’une infection par le VIH-1. Nous proposons que IRENE maintiendrait l’IRES5’UTR dans une conformation peu active dans des conditions physiologiques. On sait que les IRES sont activés par divers facteurs cellulaires, appelés ITAF (IRES trans-acting factors). Nous proposons que l’IRES5’UTR adopterait une conformation active suite à la liaison d’un ITAF exprimé ou relocalisé lors d’un stress oxydatif. Ces travaux ont fait l’objet d’une publication (Gendron et al., 2011, Nucleic Acids Research, 39, 902-912). J’ai ensuite étudié l’effet de la protéine virale Tat sur l’activité de l’IRES5’UTR. En plus de son rôle essentiel dans la transactivation de la transcription des ARNm viraux, Tat stimule leur traduction coiffe-dépendante, en empêchant l’inhibition d’un facteur d’initiation canonique, eIF2, induite par la protéine kinase modulée par l’ARN double-brin (PKR) et en déroulant la structure TAR présente à l’extrémité 5’ de tous les ARNm du VIH-1. Elle affecte aussi l’expression de plusieurs gènes cellulaires. J’ai montré que les isoformes Tat86 et Tat72, mais non Tat101, stimulent l’activité de l’IRES5’UTR. Cet effet est indépendant de PKR et de TAR, mais dépendrait de la conformation de Tat. Nous proposons que Tat activerait un facteur de transcription cellulaire qui déclenche l’expression d’un ITAF de l’IRES5’UTR ou encore qu’elle activerait directement un tel ITAF. J’ai de plus montré que PKR stimule l’activité de l’IRES5’UTR, ce qui est surprenant puisque PKR est une protéine antivirale. Cet effet est indépendant de l’inhibition d’eIF2 par PKR et pourrait résulter de l’activation d’un ITAF. Sachant qu’une portion active de l’IRES5’UTR, IRES5’UTRc, est présente dans tous les ARNm viraux, notre hypothèse est que la stimulation de cet IRES par PKR permettait de traduire l’ARNm de Tat au début du cycle de réplication, ce qui permettrait ensuite la traduction coiffe-dépendante des ARNm du VIH-1, qui est stimulée par Tat. Ces travaux font l’objet d’un manuscrit (Gendron et al., soumis à RNA). Mes résultats, couplés aux données de la littérature, me conduisent à la conclusion que, à la fin du cycle de réplication du VIH-1, l’activité de l’IRES5’UTR est stimulée par le stress oxydatif, l’arrêt en G2/M et la présence de quantités élevées de Tat, alors que la traduction coiffe-dépendante est compromise. L’initiation IRES-dépendante serait alors indispensable pour que le VIH-1 traduise l’ARNmPL. L’IRES5’UTR constituerait donc une cible très intéressante pour développer des agents anti-VIH.

Mécanismes moléculaires de la réplication préférentielle du VIH-1 dans les cellules à polarisation Th1Th17 versus Th1 : rôle de PPARG dans la régulation négative de la réplication virale

Les cellules T CD4+ humaines sont hétérogènes du point de vue de la permissivité à l’infection par le virus de l’immunodéficience humaine de type 1 (VIH-1). Notre laboratoire a préalablement démontré que les cellules Th1 à phénotype CXCR3+CCR6- sont relativement résistantes à l’infection par le VIH-1 alors que les cellules Th1Th17 à phénotype CXCR3+CCR6+ y sont hautement permissives. La réplication du VIH dépend de plusieurs facteurs cellulaires de restriction ou de permissivité agissant à différentes étapes du cycle viral. Toutefois, malgré plusieurs avancées, la compréhension des voies de signalisation cellulaire impliquées dans la régulation de la réplication du VIH est encore limitée. L’objectif majeur de ce projet de maîtrise est de caractériser les mécanismes moléculaires de la permissivité et de la résistance au VIH respectivement dans les cellules Th1Th17 et Th1. Ce mémoire est divisé en quatre parties qui visent: (i) l’identification des voies canoniques et des fonctions biologiques différemment régulées dans les cellules Th1Th17 versus Th1 par l’analyse de leur transcriptome au niveau du génome entier; (ii) la validation de l’expression différentielle des gènes d’intérêt identifiés par biopuces au niveau des transcrits et des protéines; (iii) la caractérisation du rôle fonctionnel de certains de ces facteurs (i.e., PPARG, AhR) sur la réplication du VIH dans les cellules Th1Th17 versus Th1; et (iv) l’identification du niveau auquel ces facteurs interfèrent avec le cycle de réplication du VIH. Nos résultats d’analyse du transcriptome du génome entier par Gene Set Enrichment Analysis et Ingenuity Pathway Analysis indiquent que les cellules à profil Th1Th17 sont plus susceptibles à l’activation cellulaire et à l’apoptose, favorisent plus l’inflammation et expriment moins fortement les gènes liés à la dégradation protéosomale comparé aux cellules à profil Th1. Ces différences dans la régulation de diverses voies et fonctions biologiques permettent en partie d’expliquer la susceptibilité à l’infection par le VIH dans ces cellules. Nous avons ensuite confirmé l’expression différentielle de certains gènes d’intérêt dans les cellules Th1Th17 (CXCR6, PPARG, ARNTL, CTSH, PTPN13, MAP3K4) versus Th1 (SERPINB6, PTK2) au niveau de l’ARNm et des protéines. Finalement, nous avons démontré le rôle des facteurs de transcription PPARG et AhR dans la régulation de la réplication du VIH. L’activation de la voie PPARG par la rosiglitazone induit la diminution importante de la réplication du VIH dans les cellules T CD4+, alors que l’activation de la voie AhR par les ligands exogènes TCDD et FICZ augmente de façon significative la réplication virale. Nous proposons que la voie PPARG agit comme un régulateur négatif de la réplication du VIH dans ces cellules, en interférant avec la polarisation Th17 et probablement en inhibant l’activité transcriptionnelle du facteur NF-kB. Les rôles des formes nucléaires versus cytoplasmiques du récepteur Ahr semblent être diamétralement opposés, dans la mesure où l’interférence ARN contre AhR s’associe également à l’augmentation de la réplication virale. Il est ainsi possible que la forme cytoplasmique d’AhR, connue par son activité E3 ligase, participe à la dégradation protéosomale des particules virales. Le mécanisme par lequel le AhR nucléaire versus cytoplasmique interfère avec la réplication virale est en cours d’étude au laboratoire. Cette étude représente la première caractérisation de l’expression différentielle de gènes au niveau du génome entier de sous-populations T CD4+ permissives versus résistantes à l’infection par le VIH. Nos résultats identifient de nouvelles cibles moléculaires pour de nouvelles stratégies thérapeutiques visant à limiter la réplication du VIH dans les lymphocytes T CD4+ primaires.

Expression-system-dependent modulation of HIV-1 envelope glycoprotein antigenicity and immunogenicity.

Recombinant expression systems differ in the type of glycosylation they impart on expressed antigens such as the human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) envelope glycoproteins, potentially affecting their biological properties. We performed head-to-head antigenic, immunogenic and molecular profiling of two distantly related Env surface (gp120) antigens produced in different systems: (a) mammalian (293 FreeStyle cells; 293F) cells in the presence of kifunensine, which impart only high-mannose glycans; (b) insect cells (Spodoptera frugiperda, Sf9), which confer mainly paucimannosidic glycans; (c) Sf9 cells recombinant for mammalian glycosylation enzymes (Sf9 Mimic), which impart high-mannose, hybrid and complex glycans without sialic acid; and (d) 293F cells, which impart high-mannose, hybrid and complex glycans with sialic acid. Molecular models revealed a significant difference in gp120 glycan coverage between the Sf9-derived and wild-type mammalian-cell-derived material that is predicted to affect ligand binding sites proximal to glycans. Modeling of solvent-exposed surface electrostatic potentials showed that sialic acid imparts a significant negative surface charge that may influence gp120 antigenicity and immunogenicity. Gp120 expressed in systems that do not incorporate sialic acid displayed increased ligand binding to the CD4 binding and CD4-induced sites compared to those expressed in the system that do, and imparted other more subtle differences in antigenicity in a gp120 subtype-specific manner. Non-sialic-acid-containing gp120 was significantly more immunogenic than the sialylated version when administered in two different adjuvants, and induced higher titers of antibodies competing for CD4 binding site ligand-gp120 interaction. These findings suggest that non-sialic-acid-imparting systems yield gp120 immunogens with modified antigenic and immunogenic properties, considerations that should be considered when selecting expression systems for glycosylated antigens to be used for structure-function studies and for vaccine use.

Lack of evidence for human infection with Xenotropic murine leukemia virus-related virus in the Brazilian Amazon basin

Introduction: This study confirmed the absence of natural infection with Xenotropic murine leukemia virus-related virus (XMRV) or XMRV-related disease in human populations of the Brazilian Amazon basin. We demonstrated that 803 individuals of both sexes, who were residents of Belem in the Brazilian State of Pará, were not infected with XMRV. Methods: Individuals were divided into 4 subgroups: healthy individuals, individuals infected with human immunodeficiency virus, type 1 (HIV-1), individuals infected with human T-lymphotrophic virus, types 1 or 2 (HTLV-1/2), and individuals with prostate cancer. XMRV infection was investigated by nested PCR to detect the viral gag gene and by quantitative PCR to detect pol. Results: There was no amplification of either gag or pol segments from XRMV in any of the samples examined. Conclusions: This study supports the conclusions of the studies that eventually led to the retraction of the original study reporting the association between XMRV and human diseases.

Broad and Cross-Clade CD4(+) T-Cell Responses Elicited by a DNA Vaccine Encoding Highly Conserved and Promiscuous HIV-1 M-Group Consensus Peptides

T-cell based vaccine approaches have emerged to counteract HIV-1/AIDS. Broad, polyfunctional and cytotoxic CD4(+) T-cell responses have been associated with control of HIV-1 replication, which supports the inclusion of CD4(+) T-cell epitopes in vaccines. A successful HIV-1 vaccine should also be designed to overcome viral genetic diversity and be able to confer immunity in a high proportion of immunized individuals from a diverse HLA-bearing population. In this study, we rationally designed a multiepitopic DNA vaccine in order to elicit broad and cross-clade CD4(+) T-cell responses against highly conserved and promiscuous peptides from the HIV-1 M-group consensus sequence. We identified 27 conserved, multiple HLA-DR-binding peptides in the HIV-1 M-group consensus sequences of Gag, Pol, Nef, Vif, Vpr, Rev and Vpu using the TEPITOPE algorithm. The peptides bound in vitro to an average of 12 out of the 17 tested HLA-DR molecules and also to several molecules such as HLA-DP, -DQ and murine IA(b) and IA(d). Sixteen out of the 27 peptides were recognized by PBMC from patients infected with different HIV-1 variants and 72% of such patients recognized at least 1 peptide. Immunization with a DNA vaccine (HIVBr27) encoding the identified peptides elicited IFN-gamma secretion against 11 out of the 27 peptides in BALB/c mice; CD4(+) and CD8(+) T-cell proliferation was observed against 8 and 6 peptides, respectively. HIVBr27 immunization elicited cross-clade T-cell responses against several HIV-1 peptide variants. Polyfunctional CD4(+) and CD8(+) T cells, able to simultaneously proliferate and produce IFN-gamma and TNF-alpha, were also observed. This vaccine concept may cope with HIV-1 genetic diversity as well as provide increased population coverage, which are desirable features for an efficacious strategy against HIV-1/AIDS.

MRKAd5 HIV-1 Gag/Pol/Nef Vaccine-Induced T-Cell Responses Inadequately Predict Distance of Breakthrough HIV-1 Sequences to the Vaccine or Viral Load

Background: The sieve analysis for the Step trial found evidence that breakthrough HIV-1 sequences for MRKAd5/HIV-1 Gag/Pol/Nef vaccine recipients were more divergent from the vaccine insert than placebo sequences in regions with predicted epitopes. We linked the viral sequence data with immune response and acute viral load data to explore mechanisms for and consequences of the observed sieve effect. Methods: Ninety-one male participants (37 placebo and 54 vaccine recipients) were included; viral sequences were obtained at the time of HIV-1 diagnosis. T-cell responses were measured 4 weeks post-second vaccination and at the first or second week post-diagnosis. Acute viral load was obtained at RNA-positive and antibody-negative visits. Findings: Vaccine recipients had a greater magnitude of post-infection CD8+ T cell response than placebo recipients (median 1.68% vs 1.18%; p = 0.04) and greater breadth of post-infection response (median 4.5 vs 2; p = 0.06). Viral sequences for vaccine recipients were marginally more divergent from the insert than placebo sequences in regions of Nef targeted by pre-infection immune responses (p = 0.04; Pol p = 0.13; Gag p = 0.89). Magnitude and breadth of pre-infection responses did not correlate with distance of the viral sequence to the insert (p. 0.50). Acute log viral load trended lower in vaccine versus placebo recipients (estimated mean 4.7 vs 5.1) but the difference was not significant (p = 0.27). Neither was acute viral load associated with distance of the viral sequence to the insert (p>0.30). Interpretation: Despite evidence of anamnestic responses, the sieve effect was not well explained by available measures of T-cell immunogenicity. Sequence divergence from the vaccine was not significantly associated with acute viral load. While point estimates suggested weak vaccine suppression of viral load, the result was not significant and more viral load data would be needed to detect suppression.

Phylogeographic Analysis of HIV-1 Subtype C Dissemination in Southern Brazil

The HIV-1 subtype C has spread efficiently in the southern states of Brazil (Rio Grande do Sul, Santa Catarina and Parana). Phylogeographic studies indicate that the subtype C epidemic in southern Brazil was initiated by the introduction of a single founder virus population at some time point between 1960 and 1980, but little is known about the spatial dynamics of viral spread. A total of 135 Brazilian HIV-1 subtype C pol sequences collected from 1992 to 2009 at the three southern state capitals (Porto Alegre, Florianopolis and Curitiba) were analyzed. Maximum-likelihood and Bayesian methods were used to explore the degree of phylogenetic mixing of subtype C sequences from different cities and to reconstruct the geographical pattern of viral spread in this country region. Phylogeographic analyses supported the monophyletic origin of the HIV-1 subtype C clade circulating in southern Brazil and placed the root of that clade in Curitiba (Parana state). This analysis further suggested that Florianopolis (Santa Catarina state) is an important staging post in the subtype C dissemination displaying high viral migration rates from and to the other cities, while viral flux between Curitiba and Porto Alegre (Rio Grande do Sul state) is very low. We found a positive correlation (r(2) = 0.64) between routine travel and viral migration rates among localities. Despite the intense viral movement, phylogenetic intermixing of subtype C sequences from different Brazilian cities is lower than expected by chance. Notably, a high proportion (67%) of subtype C sequences from Porto Alegre branched within a single local monophyletic sub-cluster. These results suggest that the HIV-1 subtype C epidemic in southern Brazil has been shaped by both frequent viral migration among states and in situ dissemination of local clades.

Evaluation of HIV-1 resistance to antiretroviral drugs among 150 patients after six months of therapeutic interruption

Most of the antiretroviral (ARV) studies in Brazil have been reported in treatment-experienced and naive patients rather than in the setting of treatment interruption (TI). In this study, we analysed reasons given for TI and resistance mutations occurring in 150 HIV-1-infected patients who underwent TI. Of the patients analysed, 110 (73.3%) experienced TI following medical advice, while the remaining patients stopped antiretroviral therapy (ART) of their own accord. The main justifications for TI were: ARV-related toxicities (38.7%), good laboratory parameters (30%) and poor adherence (20%). DNA sequencing of the partial pol gene was successful in 137 (91.3%) patients, of whom 38 (27.7%) presented mutations conferring ARV resistance. A higher viral load prior to TI correlated with drug resistance (P < 0.05). Our results demonstrate that there are diverse rationales for TI and that detection of resistant strains during TI most likely indicates a fitter virus than the wild type. High viral loads coupled with unprotected sex in this group could increase the likelihood of transmission of drug-resistant virus. Thus, treating physicians should be alerted to this problem when the use of ARVs is interrupted.

Mutations in ADAR1 cause Aicardi-Goutieres syndrome associated with a type I interferon signature

Adenosine deaminases acting on RNA (ADARs) catalyze the hydrolytic deamination of adenosine to inosine in double-stranded RNA (dsRNA) and thereby potentially alter the information content and structure of cellular RNAs. Notably, although the overwhelming majority of such editing events occur in transcripts derived from Alu repeat elements, the biological function of non-coding RNA editing remains uncertain. Here, we show that mutations in ADAR1 (also known as ADAR) cause the autoimmune disorder Aicardi-Goutieres syndrome (AGS). As in Adar1-null mice, the human disease state is associated with upregulation of interferon-stimulated genes, indicating a possible role for ADAR1 as a suppressor of type I interferon signaling. Considering recent insights derived from the study of other AGS-related proteins, we speculate that ADAR1 may limit the cytoplasmic accumulation of the dsRNA generated from genomic repetitive elements.

Relaxation of Adaptive Evolution during the HIV-1 Infection Owing to Reduction of CD4+T Cell Counts

Background: The first stages of HIV-1 infection are essential to establish the diversity of virus population within host. It has been suggested that adaptation to host cells and antibody evasion are the leading forces driving HIV evolution at the initial stages of AIDS infection. In order to gain more insights on adaptive HIV-1 evolution, the genetic diversity was evaluated during the infection time in individuals contaminated by the same viral source in an epidemic cluster. Multiple sequences of V3 loop region of the HIV-1 were serially sampled from four individuals: comprising a single blood donor, two blood recipients, and another sexually infected by one of the blood recipients. The diversity of the viral population within each host was analyzed independently in distinct time points during HIV-1 infection. Results: Phylogenetic analysis identified multiple HIV-1 variants transmitted through blood transfusion but the establishing of new infections was initiated by a limited number of viruses. Positive selection (d(N)/d(S)>1) was detected in the viruses within each host in all time points. In the intra-host viruses of the blood donor and of one blood recipient, X4 variants appeared respectively in 1993 and 1989. In both patients X4 variants never reached high frequencies during infection time. The recipient, who X4 variants appeared, developed AIDS but kept narrow and constant immune response against HIV-1 during the infection time. Conclusion: Slowing rates of adaptive evolution and increasing diversity in HIV-1 are consequences of the CD4+ T cells depletion. The dynamic of R5 to X4 shift is not associated with the initial amplitude of humoral immune response or intensity of positive selection.

Phylogenetic relationship of dengue virus type 3 isolated in Brazil and Paraguay and global evolutionary divergence dynamics

Background: Dengue is the most important mosquito-borne viral disease worldwide. Dengue virus comprises four antigenically related viruses named dengue virus type 1 to 4 (DENV1-4). DENV-3 was re-introduced into the Americas in 1994 causing outbreaks in Nicaragua and Panama. DENV-3 was introduced in Brazil in 2000 and then spread to most of the Brazilian States, reaching the neighboring country, Paraguay in 2002. In this study, we have analyzed the phylogenetic relationship of DENV-3 isolated in Brazil and Paraguay with viruses isolated worldwide. We have also analyzed the evolutionary divergence dynamics of DENV-3 viruses. Results: The entire open reading frame (ORF) of thirteen DENV-3 isolated in Brazil (n = 9) and Paraguay (n = 4) were sequenced for phylogenetic analysis. DENV-3 grouped into three main genotypes (I, II and III). Several internal clades were found within each genotype that we called lineage and sub-lineage. Viruses included in this study belong to genotype III and grouped together with viruses isolated in the Americas within the lineage III. The Brazilian viruses were further segregated into two different sub-lineage, A and B, and the Paraguayan into the sub-lineage B. All three genotypes showed internal grouping. The nucleotide divergence was in average 6.7% for genotypes, 2.7% for lineages and 1.5% for sub-lineages. Phylogenetic trees constructed with any of the protein gene sequences showed the same segregation of the DENV-3 in three genotypes. Conclusion: Our results showed that two groups of DENV-3 genotypes III circulated in Brazil during 2002-2009, suggesting different events of introduction of the virus through different regions of the country. In Paraguay, only one group DENV-3 genotype III is circulating that is very closely related to the Brazilian viruses of sub-lineage B. Different degree of grouping can be observed for DENV-3 and each group showed a characteristic evolutionary divergence. Finally, we have observed that any protein gene sequence can be used to identify the virus genotype.

Missed opportunities for prevention of mother-to-child transmission of HIV-1 in the NISDI Perinatal and LILAC cohorts

Objective: To evaluate cases of mother-to-child transmission of HIV-1 at multiple sites in Latin America and the Caribbean in terms of missed opportunities for prevention. Methods: Pregnant women infected with HIV-1 were eligible for inclusion if they were enrolled in either the NISDI Perinatal or LILAC protocols by October 20, 2009, and had delivered a live infant with known HIV-1 infection status after March 1, 2006. Results: Of 711 eligible mothers, 10 delivered infants infected with HIV-1. The transmission rate was 1.4% (95% CI, 0.7-2.6). Timing of transmission was in utero or intrapartum (n = 5), intrapartum (n = 2), intrapartum or early postnatal (n = 1), and unknown (n = 2). Possible missed opportunities for prevention included poor control of maternal viral load during pregnancy; late initiation of antiretrovirals during pregnancy; lack of cesarean delivery before labor and before rupture of membranes; late diagnosis of HIV-1 infection; lack of intrapartum antiretrovirals; and incomplete avoidance of breastfeeding. Conclusion: Early knowledge of HIV-1 infection status (ideally before or in early pregnancy) would aid timely initiation of antiretroviral treatment and strategies designed to prevent mother-to-child transmission. Use of antiretrovirals must be appropriately monitored in terms of adherence and drug resistance. If feasible, breastfeeding should be completely avoided. Presented in part at the XIX International AIDS Conference (Washington, DC; July 22-27, 2012); abstract WEPE163. (c) 2012 Published by Elsevier Ireland Ltd. on behalf of International Federation of Gynecology and Obstetrics.