Questão 3 Fuvest 2023 - 2ª fase - dia 2
“Um homem que vive com HIV desde a década de 1980 foi curado. Este é apenas o quarto caso do tipo no mundo. Ele recebeu um transplante de medula óssea para tratar uma leucemia que desenvolveu aos 63 anos, e o doador era naturalmente resistente ao vírus. A equipe médica responsável pelo seu tratamento decidiu que ele precisava do transplante para substituir sua medula óssea doente por células normais. O HIV entra nos glóbulos brancos do nosso corpo usando uma porta microscópica - uma proteína chamada CCR5. No entanto, algumas pessoas, incluindo o doador, têm mutações no gene CCR5 que fecham essa porta e impedem a entrada do vírus.”
Disponível em https://www.bbc.com/portuguese/geral-62324526. Adaptado.
O HIV liga-se ao receptor CCR5 durante o processo de infecção dos glóbulos brancos. A mutação delta 32 do CCR5 inviabiliza sua inserção na membrana plasmática impedindo a entrada do HIV conforme ilustrado a seguir:
Disponível em https://doi.org/10.1007/s40011-021-01237-y/. Adaptado.
a) Cite outra infecção sexualmente transmissível, além da AIDS.
b) Um laboratório de análises clínicas possui amostras de sangue e mucosa bucal colhidas do paciente antes do transplante e após 1 ano do procedimento. Qual dessas 4 amostras é a indicada para confirmar a presença da mutação no gene CCR5 no paciente curado? Justifique sua resposta.
c) Considerando a estrutura dos genes eucarióticos, a deleção de 32 pares de bases aconteceu em que parte do gene CCR5? Justifique sua resposta.
A questão requer conhecimentos sobre a estrutura de genes eucarióticos, tipos de mutação gênica e suas consequências na estrutura da proteína. Nesse caso, é abordada a proteína CCR5, que é expressa na membrana de linfócitos e utilizada como receptor para ligação e entrada do vírus HIV nas células. A mutação do gene CCR5 descrita leva a alteração na estrutura dessa proteína receptora e impede a ligação do vírus HIV, o que confere a imunidade ou cura da AIDS, infecção sexualmente transmissível.
a) As infecções sexualmente transmissíveis (IST) podem ser causadas por diferentes parasitas, incluindo bactérias, vírus, fungos e protozoários. Essas infecções podem ser prevenidas com o uso de preservativos feminino ou masculino, que impedem o contato direto entre mucosas e secreções do outro indivíduo nas relações sexuais. Dentre as diferentes ISTs poderiam ser citadas as doenças: sífilis e gonorreia, que são causadas por bactérias; herpes genital, HPV e hepatites B e C, doenças causadas por vírus; candidíase causada pelo fungo Candida albicans e tricomoníase causada pelo protozoário Trichomonas vaginalis.
b) A medula óssea é responsável pela formação dos elementos figurados do sangue, incluindo os linfócitos, que são as células-alvo do vírus HIV. Com o transplante para o tratamento da leucemia, o receptor da medula óssea passou a produzir linfócitos com receptores de membrana formados a partir da determinação genética das células do doador, recebidas pela medula óssea transplanta, ou seja, as mutações no gene CCR5 levaram a defeitos na expressão desse receptor nos novos linfócitos e impediram a ligação e a entrada do HIV nas células. Considerando o exposto, apenas as células da medula óssea transplantada e outras células originadas a partir dela, tal como as células sanguíneas nucleada dos linfócitos, apresentarão a mutação no gene CCR5. Portanto, dentre as quatro amostras, aquela que deve ser analisada pelo laboratório para confirmar a presença da mutação no gene CCR5 no paciente curado é a amostra de sangue, após 1 ano do procedimento.
c) Os genes eucarióticos possuem a região promotora, que é o local de controle da transcrição por meio da ligação de fatores de transcrição e da enzima RNA polimerase, além da sequência de DNA que será transcrita, formada por éxons e íntrons. Nos genes que são expressos, após a transcrição da fita molde de DNA pela RNA polimerase, é formado o transcrito primário (sequência de RNA contendo os éxons e íntrons). Posteriormente, por meio de processamento (splicing), os íntrons são removidos e os éxons são unidos formando o RNA mensageiro maduro, que será posteriormente traduzido no citoplasma para a formação do receptor CCR5. Cabe ressaltar que nos procariontes, os genes não contêm íntrons e não ocorre o processamento de RNA após a transcrição. De acordo com a deleção representada, nessa mutação ocorre a remoção de 32 nucleotídeos na região codificante do gene, ou seja, no éxon. Essa mutação acarreta mudança na matriz de leitura a partir do local da deleção, o que leva a alteração na sequência de aminoácidos e formação de códon de parada (stop), que determina o fim da tradução e formação de uma proteína receptora menor e não funcional.
Para fins comparativos, esse trecho de DNA sem a mutação levaria a formação da seguinte sequência de aminoácidos:
F-P-Y-S-Q-Y-Q-F-W-K-N-F-Q-T-L-K-I-V
Com a deleção, esse mesmo trecho codificaria uma sequência de aminoácidos alterada e menor:
F-P-Y-I-K-D-S-H-L-G