Identificación de huellas de selección en Plasmodium falciparum de la Amazonía peruana

• Autor: Figueroa Ildefonso, Erick Gianpierre
• Formato: tesis de maestría
• Fecha de Publicación: 2023
• Institución: Universidad Peruana Cayetano Heredia
• Repositorio: UPCH-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.upch.edu.pe:20.500.12866/13593
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12866/13593
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Plasmodium falciparum; Deleción; pfhrp2; pfhrp3; Genoma; Selección; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#1.06.03; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#3.03.06; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#3.03.07

Plasmodium falciparum en la Amazonía de Perú se ha descrito en años recientes como una población clonal, presentándose en casos de infecciones monoclonales, y que los parásitos que actualmente circulan serían producto de un reemplazo clonal. Adicionalmente, la frecuencia de los parásitos portadores de la deleción de los genes pfhrp2 y pfhrp3 ha aumentado, predominando en la población de P. falciparum. Por otro lado, no se conoce que factores genéticos podrían subyacer a la persistencia de las infecciones por P. falciparum y al incremento en el tiempo de los parásitos con la deleción de los genes pfhrp2/3. Por ello, el objetivo principal del presente estudio fue identificar regiones genómicas de P. falciparum que muestren evidencia de selección positiva reciente para esta especie; y de manera específica, en el grupo de parásitos con la deleción de los genes pfhrp2 y pfhrp3. En ese sentido, se ha caracterizado una muestra de 172 parásitos colectadas entre 2013 – 2017, estimándose la frecuencia de la deleción de los genes pfhrp2 y pfhrp3. Es así que la deleción de pfhrp2 ocurre en 76.7% de las muestras, la de pfhrp3 en 63.4%, y la doble deleción en 61.6%. Posteriormente, se analizaron los datos de genoma completo de 100 muestras colectadas entre 2006 – 2018 con un máximo de 25% de datos faltantes. Se incluyeron 41 de 54 genomas secuenciados de las muestras procesadas para el perfil pfhrp2/3, junto con 59 genomas secuenciadas por colaboradores. A partir de la caracterización de la estructura poblacional de los 100 genomas de P. falciparum, se observó la agrupación en base al periodo en el que fueron colectadas y que las muestras del periodo de colecta más recientes (Periodo 2: 2012 – 2018) se agrupaban en base a la presencia del gen pfhrp2. Asimismo, se identificó que las muestras del Periodo 2 serían producto de una expansión clonal posterior a un probable cuello de botella causado por las intervenciones del programa PAMAFRO. En los parásitos del Periodo 2 se identificaron regiones candidatas a estar bajo selección en loci con genes de la familia var, codificantes para proteínas que interactúan con el sistema inmunitario del hospedero; que indicarían que la especie P. falciparum podría persistir por la evasión de sistema inmunitario. Por otro lado, no se identificó evidencia de selección en los cromosomas 8 y 13, en la región cercana a las deleciones de pfhrp2 y pfhrp3, respectivamente. Pero, en los parásitos con la deleción pfhrp2/3, se identificaron loci candidatos a estar bajo selección reciente. Entre los genes que se identificaron, se incluyen AP2-G y FP2A, el primero codificante de un factor de transcripción que desencadena la diferenciación a las etapas sexuales del parásito para su transmisión, y el segundo codifica una proteína involucrada en la digestión de hemoglobina y ha sido reportado como candidato a conferir resistencia a la artemisinina a partir de estudios in vitro y ex vivo. Los hallazgos del presente trabajo complementan los reportes previos sobre el cambio en el tiempo en la población de P. falciparum en la Amazonía peruana, y brinda indicios de los mecanismos biológicos que explican la permanencia del parásito y de forma específica del incremento del grupo de parásitos con la deleción de pfhrp2/3, resultados que pueden ser de relevancia en las estrategias de vigilancia molecular de la especie.