A pesar de su pequeño tamaño, el genoma de los hepadnavirus codifica para 7 proteínas estructurales a través de un extensivo solapamiento de sus genes y al uso de una estrategia de expresión que les permite la iniciación diferencial de la transcripción. El genoma del virus de la hepatitis B (VHB) presenta cuatro marcos de lectura abiertos (ORF), los cuales codifican para:
1. Las proteínas de la envoltura (ORF S), que contiene tres codones de iniciación codifican para Pre-S1, Pre-S2 y S, que generan las proteínas grandes (L), mediana (M) y pequeña o principal (S) que van a formar la envoltura del virus.
2. Los antígenos de la cápside (ORF C), que contiene dos codones de iniciación que codifican para una proteína no estructural que es secretada, el antígeno e (AgeHB) de 18 kDa y el antígeno de la cápside o core (AgcHB) de 21 KDa.
3. La ADN polimerasa (ORF P)
4. El producto del gen X, que codifica para un polipéptido de 145-154 aa´s (17 KDa) cuya función todavía no es muy clara (Devesa y Loureiro, 2000; Nassal y Scahller, 1993).
El virus de la hepatitis B (VHB) presenta ciertas peculiaridades tanto en su genoma como en su ciclo de replicación, que lo hacen especialmente susceptible a la generación de variabilidad. Entre estas características especiales destacan el hecho de poseer un paso de transcripción reversa en su ciclo de replicación, hecho que diferencia los hepadnavirus del resto de los virus cuyo genoma está compuesto por una molécula de ADN, los cuales suelen ser por definición genéticamente más estables que los virus ARN. Por tal razón la heterogeneidad de las cepas del virus de la hepatitis B (VHB) que circulan en el mundo es 104 veces mayor que para cualquier genoma de tipo ADN. También existen restricciones a la generación de variabilidad dentro del genoma del virus de la hepatitis B (VHB), debido fundamentalmente al fuerte solapamiento de los marcos de lectura, por lo cual mutaciones toleradas en un gen podrían afectar la expresión de otro cuya secuencia se solapa (Devesa y Loureiro, 2000).
Más recientemente, el estudio de la secuencia de distintos aislados del virus de la hepatitis B (VHB) ha permitido su clasificación en 8 genotipos A-H
El genotipaje del virus de la hepatitis B (VHB) ha permitido un mejor entendimiento de la relación existente entre las diferentes cepas del virus, por lo que hoy en día la asignación de genotipos ha ganado mayor aceptación que la determinación de subtipos. El análisis de la distribución geográfica de los diferentes genotipos ha permitido observar que el genotipo D es el más diseminado a nivel mundial, ya que ha sido encontrado en muestras de pobladores aborígenes de Asia, en Indonesia, Papúa y Alaska, predominando en el área del Mediterráneo y la India. Los genotipos B y C están confinados a poblaciones del Asia Sur-Oriental y lejano Oriente y el genotipo E a poblaciones de la parte sub-Sahara del África. Los genotipos A y D están distribuidos principalmente en el viejo mundo, mientras que el genotipo F es encontrado en poblaciones aborígenes de América del Sur, sugiriéndose que podría representar el genotipo autóctono del nuevo mundo; es además el más divergente de los virus de la hepatitis B (VHB) humanos. El genotipo G ha sido recientemente descrita y su distribución no es aún completamente conocida. El genotipo H ha sido encontrado en América central y es cercamente relacionado al genotipo F. En Venezuela, el genotipo predominante en todas las poblaciones es el F (Blitz y col., 1998; Devesa y Loureiro, 2000; Magnius y Norder, 1995; Stuyver et al., 2000; Arauz- Ruiz et al., 2002).
La importancia clínica y biológica de la existencia de diferentes genotipos y de la generación de mutantes del virus de la hepatitis B (VHB) es todavía poco entendida; sin embargo existen algunos ejemplos que podrían reflejar diferencias biológicas y variaciones en el potencial replicativos de las diferentes cepas. Entre los ejemplos que comparan virus de diferentes genotipos tenemos la baja tasa de transmisión vertical de madres portadoras sanas del virus a sus bebés en el noroeste Europeo, donde circula principalmente el genotipo A y la frecuente transmisión vertical de la infección en Asia del Este donde predominan los genotipos B y C en comparación con África, donde la transmisión horizontal temprana parece ser más importante. Otro aspecto interesante sobre las implicaciones de la circulación de los diferentes genotipos del virus de la hepatitis B (VHB), es su posible efecto sobre la eficiencia de la vacuna (Devesa y Loureiro, 2000).
Además de la variabilidad genética del virus de la hepatitis B (VHB) acumulada a lo largo de su historia, que ha permitido la generación de genotipos del virus de la hepatitis B (VHB), la infección de un paciente por el virus de la hepatitis B (VHB) en continua replicación origina la producción de mutantes, principalmente como resultado de la presión ejercida por la respuesta inmunitaria del hospedero, así como la debida a la intervención de la vacunación y más recientemente de la terapia antiviral. Igualmente, durante la infección crónica, en particular en pacientes inmunosuprimidos, se ha reportado la aparición de mutantes del virus de la hepatitis B (VHB) que presentan codones de terminación tempranos y deleciones dentro de las regiones que codifican por ejemplo para las proteínas de superficie o cápside (Devesa y Loureiro, 2000; Gunther y col. 1999). Se han descrito varios aislados del virus de la hepatitis B (VHB) cuyo genoma parece presentar recombinación entre dos genotipos distintos virales. Estos hallazgos son muy significativos, porque describen una fuente de variabilidad genética del virus de la hepatitis B (VHB) que no era reconocida, además de facilitar una evidencia que pueda explicar el significado del cambio en la asociación entre un subtipo antigénico y un genotipo. El mecanismo preciso por el cual la recombinación toma lugar, así como su frecuencia e implicación potencial, permanece sin respuesta (Bollyky et al., 1996; Devesa y Loureiro, 2000).
Un factor esencial utilizado para calcular la divergencia evolutiva de hepadnavirus y retrovirus es la estimación de la tasa de mutación del genoma viral, la cual se define como el número de sustituciones de bases que ha ocurrido en el genoma por sitio por año de continua replicación de un virus en su hospedero. Estudios realizados en el modelo animal de hepadnavirus de marmotas (WHV) indican una tasa de mutación de aprox. 2.3 x 10-4 sustituciones por sitio por año, la cual es equivalente a la tasa de mutación del gen menos variable (cápside) de retrovirus (Girones y Miller, 1990). E
En los últimos años el uso de herramientas moleculares para el análisis de secuencias ha permitido a los evolucionistas especular acerca del origen y evolución de los hepadnavirus. Es así como, árboles filogenéticos basados en las secuencias de genomas completos revelaron que la primera división de linajes del virus de la hepatitis B (VHB) podría haberse originado entre los genomas F (genotipo autóctono del Nuevo Mundo) y los otros genomas, ocurriendo posteriormente una división entre las cepas B y C por un lado y entre las cepas A, D y E por el otro. Si consideramos que se estima que el paso de los primeros pobladores del Nuevo Mundo a través del estrecho de Behring ocurrió hace unos 30.000 años, es posible que durante ese tiempo hayan emergido nuevos genotipos del virus de la hepatitis B (VHB) por divisiones de la cepa progenitora del actual genotipo F. Otro aspecto interesante, se refiere a que el origen de los genomas B y C parece estar en Asia, mientras que el genotipo D puede haber reemplazado al genotipo A en el área del Mediterráneo incluyendo el Norte de África (Devesa y Loureiro, 2000).
Recientemente, la identificación de un hepadnavirus en monos lanudos del nuevo mundo (Woolly Monkey Hepatitis B Virus, WMHBV) permitió observar su cercanía filogenética con un aislado de Colombia genotipo F, por lo cual se ha sugerido que el WMHBV podría representar el progenitor de los hepadnavirus humanos y es compatible con la teoría de que el virus de la hepatitis B (VHB) es originario de América (Devesa y Loureiro, 2000). La información referente al descubrimiento de nuevos hepadnavirus (miembros de la misma familia que el virus de la hepatitis B (VHB)) ha crecido en forma significativa en estos últimos años (Takahashi y col., 2000). Estos estudios ayudan a conocer el origen evolutivo del virus de la hepatitis B (VHB). Entre las hipótesis que se manejan, una apunta a que el genotipo F, autóctono a América del Sur, sería el progenitor de los demás tipos virales que circulan en humanos (Bollyky y Holmes, 1999). Para ahondar en estos estudios es necesario disponer de secuencias de genoma completo del virus de la hepatitis B (VHB) y en particular de aislados autóctonos como son los provenientes de poblaciones amerindias.
En vista de que en los pacientes hemodializados se presenta una alta la prevalencia e incidencia de hepatitis C (Pujol et al., 1998) y B ( ) es esperado que ocurra una alta frecuencia de reinfección, infección mixta o exposición parenteral a diferentes genotipos de virus de la hepatitis C (HCV) y cambio de genotipo de virus de la hepatitis C (HCV) (Jarvis et al., 1994; Kao et al., 1994; Pujol et al., 1998) o de HBV. La aparición y desaparición de genotipos de virus de la hepatitis C (HCV) puede ser debido a un estado virémico intermitente específico o interferencia viral (Laskus et al., 1996; Oldach et al., 1995). Los pacientes hemodializados están con frecuencia inmunosuprimidos (Pujol et al., 1996) y esta condición puede favorecer la reinfección y sustitución de cepas (Laskus et al., 1996).