Ejercicio resuelto de Virus · Biología · Cataluña · 2024

El sida es una de las enfermedades infecciosas más extendidas del mundo. En el África subsahariana el sida es endémico y hasta un tercio de la población contrae la enfermedad durante su vida, mayoritariamente por contacto sexual.
En 2017, la compañía farmacéutica Janssen inició la fase II del ensayo clínico de una nueva vacuna contra el VIH, el virus causante del sida. En el estudio, llamado Imbokodo, participaron más de 2 000 mujeres de entre 18 y 35 años de cuatro países del África subsahariana.

1. Responda a las cuestiones siguientes sobre la investigación. [1 punto]
a) ¿Cuál es el problema que se estudiaba en Imbokodo? Plantee una hipótesis posible.

Problema: Hipótesis:

b) Aproximadamente la mitad de las mujeres participantes en el estudio recibieron una inyección de placebo, una sustancia inocua. Se cuidó que el grupo de mujeres vacunadas y el que recibió el placebo tuvieran la misma distribución de edades y el mismo riesgo de contraer el sida. Diga cómo se llama en investigación el grupo que recibió el placebo y justifique por qué en este tipo de estudio es importante hacer un grupo de estas características.

El grupo que recibió el placebo se llama: ¿Por qué es importante hacer este tipo de grupo?

2. Los investigadores hicieron un seguimiento durante 24 meses de las participantes en el estudio. Las mujeres vacunadas no presentaron efectos secundarios significativos. Al final del estudio anotaron el número de mujeres que, vacunadas o no, habían contraído el sida. Los datos obtenidos en el estudio Imbokodo fueron los siguientes: [1 punto]

Tipo de inyección	Mujeres que recibieron la inyección	Mujeres que contrajeron el sida Placebo	1 109	63 Vacuna contra el VIH	1 079	51

Fuente: https://www.jnj.com/johnson-johnson-and-global-partners-announce-results-from-phase-2b-imbokodo-hiv-vaccine-clinical-trial-in-young-women-in-sub-saharan-africa.
a) Calcule el porcentaje de mujeres que contrajeron el sida, tanto entre las que recibieron placebo como entre las que recibieron la vacuna. Indique los cálculos que ha hecho.

Inyección	Porcentaje de mujeres que contrajeron el sida (indique los cálculos) Placebo	Vacuna contra el VIH

b) Represente gráficamente los porcentajes que ha calculado.

3. El sida es causado por la infección del virus de la inmunodeficiencia humana (VIH). La figura siguiente muestra la estructura de este virus. [1 punto]

Fuente: Imagen modificada de Wikipedia (trabajo de Jmarchn).
a) Explique brevemente la función de los siguientes componentes del VIH:

Complejo glicoproteico del envoltorio: RNA: Transcriptasa inversa: Integrasa:

b) ¿Cómo fabrica sus proteínas el VIH?

$\textbf{1. Responda a las cuestiones siguientes sobre la investigación. (1 punto)}$

$\textbf{a) ¿Cuál es el problema que se estudiaba en Imbokodo? Plantee una hipótesis posible.}$

El problema es si la nueva vacuna contra el VIH protege realmente de la infección a las mujeres jóvenes del África subsahariana, es decir, si vacunar reduce el número de las que contraen el sida en una población en la que la enfermedad es endémica.

Una hipótesis posible es que, entre las mujeres vacunadas, el porcentaje de las que contraerán el sida a lo largo de los dos años de seguimiento será menor que entre las que no reciban la vacuna. La hipótesis contraria, o hipótesis nula, sería que no habrá diferencia entre los dos grupos.

$\textbf{b) Diga cómo se llama en investigación el grupo que recibió el placebo y justifique por qué en este tipo de estudio es importante hacer un grupo de estas características.}$

El grupo que recibió el placebo se llama grupo control o grupo de control.

Es importante hacerlo porque sin él no hay término de comparación. La incidencia del sida en la población no es cero, de modo que algunas de las mujeres vacunadas enfermarán aunque la vacuna funcione; sin saber cuántas habrían enfermado sin vacunar, el dato del grupo vacunado no significa nada por sí solo.

Al exigir que los dos grupos tengan la misma distribución de edades y el mismo riesgo de contraer la enfermedad, se consigue que la única diferencia entre ellos sea la variable que se estudia, haber recibido la vacuna o no, y así cualquier diferencia en los resultados puede atribuirse a ella y no a otro factor. Inyectar además una sustancia inocua en lugar de no inyectar nada elimina el efecto de saberse vacunada, que podría cambiar la conducta de riesgo de las participantes.

$\textbf{2. Los investigadores hicieron un seguimiento durante 24 meses de las participantes en el estudio. (1 punto)}$

$\textbf{a) Calcule el porcentaje de mujeres que contrajeron el sida, tanto entre las que recibieron placebo como entre las que recibieron la vacuna. Indique los cálculos que ha hecho.}$

El porcentaje se obtiene dividiendo el número de mujeres que contrajeron el sida entre el total de mujeres de ese grupo y multiplicando por cien.

Inyección	Porcentaje de mujeres que contrajeron el sida (indique los cálculos) Placebo	$\dfrac{63}{1\,109}\cdot 100 = 5{,}68\,\%$ Vacuna contra el VIH	$\dfrac{51}{1\,079}\cdot 100 = 4{,}73\,\%$

$\textbf{b) Represente gráficamente los porcentajes que ha calculado.}$

Los dos porcentajes se representan en un diagrama de barras, con el tipo de inyección en el eje horizontal y el porcentaje de mujeres que contrajeron el sida en el vertical.



La diferencia entre las dos barras es pequeña: la vacuna redujo la incidencia en menos de un punto porcentual, es decir, alrededor de un $17\,\%$ de los casos esperados. Esa protección es demasiado baja para considerar eficaz una vacuna, y de hecho el ensayo Imbokodo se interrumpió por ese motivo.

$\textbf{3. El sida es causado por la infección del virus de la inmunodeficiencia humana (VIH). La figura siguiente muestra la estructura de este virus. (1 punto)}$

$\textbf{a) Explique brevemente la función de los siguientes componentes del VIH:}$

Componente del VIH	Función Complejo glicoproteico del envoltorio	Sobresale de la envoltura y es la pieza de reconocimiento del virus. Se une específicamente al receptor CD4 y a los correceptores de la membrana de los linfocitos T colaboradores y de los macrófagos, y a continuación provoca la fusión de la envoltura vírica con la membrana de la célula, que es lo que permite la entrada. Determina, por tanto, qué células puede infectar el virus, y es además el principal antígeno frente al que responde el sistema inmunitario. RNA	Es el material genético del virus. Son dos moléculas idénticas de RNA monocatenario que llevan la información para fabricar todas las proteínas víricas y, con ellas, nuevos viriones. Transcriptasa inversa	Es una DNA polimerasa dependiente de RNA. Una vez dentro de la célula, copia el RNA vírico a DNA de doble cadena. Es un paso imprescindible, porque solo en forma de DNA puede la información del virus integrarse en el genoma de la célula y ser transcrita por la maquinaria de esta. Integrasa	Inserta ese DNA vírico dentro del DNA cromosómico de la célula infectada. Integrado, el genoma del virus queda como provirus, se replica junto con el de la célula cada vez que esta se divide y puede permanecer latente durante años.

$\textbf{b) ¿Cómo fabrica sus proteínas el VIH?}$

No las fabrica él: no puede. Un virus no tiene ribosomas, ni RNA de transferencia, ni enzimas de traducción, ni metabolismo con el que obtener energía; por eso es un parásito intracelular obligado.

Las fabrica la célula que ha infectado. Una vez integrado el provirus, la RNA polimerasa de la propia célula transcribe los genes víricos como si fueran suyos y produce mRNA víricos, que salen al citoplasma y son traducidos por los ribosomas de la célula, con sus tRNA y sus aminoácidos. Las cadenas resultantes son poliproteínas largas que una proteasa vírica corta después en las proteínas definitivas, las cuales se ensamblan con el RNA para formar nuevos viriones.