Genetic variability Of the LCR, E6, E7 and L1 genes of the high risk HPV-31, HPV-58 and probable high risk HPV-66, HPV-53 and Phylogenetic analysis of the infected Italian women from urban area of Rome

More than 100 HPV types have been described, 18 of which are classified as high-risk due to their association with the development of cervical cancer. The intratype genomic diversity of HPV-16 and -18 has been studied extensively, while little data have been generated for other less common high-risk types. The present study explores the nucleotide variability and phylogeny of the high-risk HPV-31and HPV58 and probable high-risk HPV53 and HPV66 in samples collected from Rome Italy. For this purpose, the L1, E6, E7 and LCR genes were sequenced from 33 samples HPV-31, 24 samples HPV-58, 30 samples HPV-53 and 24 samples HPV-66. Several variants of these HPV types were detected with the correspondent cytological lesions, some of which have been detected in other parts of the world. Furthermore, novel variants of all types examined were detected. Based on the E6, E7 and L1 sequences, variants were described comprising conservative and non-conservative amino acid changes, also the LCR have been analyzed for the transcription factors binding sites. Phylogenetic tree was constructed with respect to L1 and E6 gene; the phylogenetic analysis of HPV31, HPV58, HPV53, and HPV66 isolates did not reveal ethnic or geographical clustering as observed previously for HPV-16 and -18. In addition, there was no correlation between the HPV variants of the four genotypes and correspondent cytological lesion; this was confirmed by calculating the genomic diversity of L1, E6 and LCR for each genotype and for E6 gene in relation with the cytological lesion. The results of genetic diversity were similar and very limited in each gene for all the genotypes and cytological lesions. The high number of new variants detected can be explained by the very few studies that have been conducted to date concerning the genetic variability of these less prevalent high-risk HPV types. Although, we couldn’t perform a functional study, more data are needed to understand the possible effect of these variants on protein function and disease progression. The genomic characterization of HPV variants is crucial for understanding the intrinsic geographical relatedness and biological differences of these viruses and contributes further to studies on their infectivity and pathogenicity.

Sono stati descritti oltre 100 genotipi HPV, 18 dei quali classificati come ad alto rischio a causa della loro associazione con lo sviluppo del cancro alla cervice. La diversità genomica all’interno dello stesso genotipo di HPV-16 e 18 è stata sudiata in maniera estesa, mentre pochi dati sono stati prodotti per altri genotipi meno comuni ad alto rischio. Il presente studio investiga la variabilità nucleotidica e la filogenesi dei genotipi ad alto rischio HPV-31e HPV58 e i probabili genotipi ad alto rischio HPV53 e HPV66 in campioni raccolti in Italia, a Roma. A questo scopo, i geni L1, E6, E7 e LCR sono stati sequenziati in 33 campioni di HPV-31, 24 campioni di HPV-58, 30 campioni di HPV-53 e 24 campioni di HPV-66. Diverse varianti di questi tipi di HPV sono stati rilevate con la presenza delle corrispondenti lesioni citologiche, alcune delle quali sono state rilevate anche in altre parti del mondo. Inoltre, sono state determinate nuove varianti di tutti i genotipi esaminati. Sulla base delle sequenze E6, E7 e L1, sono stati descritte le varianti compresi i cambiamenti aminoacidici conservativi e non consecutivi e anche le sequenze LCR sono state analizzate per i siti di legame dei fattori di trascrizione. L’albero filogenetico è stato costruito studiando i geni L1 e L6; l’analisi filogenetica degli isolati di HPV31, HPV58, HPV53 e HPV66 non ha rilevato un “clustering” etnico o geografico come osservato precedentemente for HPV-16 e 18. In aggiunta, non c’era correlazione tra le varianti dei quattro genotipi e delle lesioni citologiche corrispondenti; questo è stato anche confermato calcolando la diversità genomica di L1, E6 e LCR per ogni genotipo e per il gene E6 in relazione alle lesione citologica. La diversità genetica è risultata molto simile e molto limitata in ciascun gene per tutte le lesioni genotipiche e citologiche. L’elevato numero di nuove varianti rilevate può essere spiegato dai pochissimi studi che sono stati condotti ad oggi riguardanti la variabilità genetica di questi genotipi HPV meno prevalenti ad alto rischio. Benchè non potessimo condurre uno studio funzionale, ulteriori dati sono necessari per comprendere l’effetto possible di queste varianti sulla funzione proteica e la progressione della malattia. La caratterizzazine genomica delle varianti di HPV è cruciale per capire la correlazione geografica intinseca e le differenze biologiche di questi virus e fornisce ulteriori informazioni agli studi sulla loro infettività e patogenicità.