Secuencia de todo el genoma para mejor seguimiento de brotes de TB

Un estudio reveló que una nueva forma de pruebas genéticas de la bacteria que causa la tuberculosis (TB), suministra una información más detallada sobre la transmisión, y así permite el seguimiento de los brotes de TB con más exactitud que las pruebas estándares.

Un equipo de expertos de instituciones de salud pública, institutos de investigación y universidades en Alemania y Francia, dirigido por Stefan Niemann del Forschungszentrum Borstel (Borstel, Alemania), comparó los resultados de los dos tipos de pruebas en 86 aislados de Mycobacterium tuberculosis de un brote de tuberculosis en los estados alemanes de Hamburgo y Schleswig-Holstein (en total, se investigaron 2301 casos de tuberculosis en el período de estudio de 1997 a 2010).

Ellos encontraron que la nueva prueba, basada en la secuenciación de los genomas respectivos enteros (es decir, la secuenciación de todo el genoma, WGS) proporcionan una información más exacta sobre la agrupación temporal y la propagación del patógeno, que las pruebas estándar, que se basan en el análisis de pequeñas regiones del genoma (genotipo clásico). Es importante destacar que, mientras que las pruebas estándar no eran capaces de diferenciar las cepas implicadas, los análisis basados en WGS revelaron que sólo un clon particular comenzó a propagarse en el inicio del brote, lo que sugiere que las diferencias sutiles en el genoma podrían influir en el éxito de la transmisión de patógenos.

“Sólo las investigaciones basadas en del genoma nos han permitido rastrear la propagación de M. tuberculosis con la resolución necesaria para visualizar correctamente los patrones de transmisión”, dijo el Dr. Andreas Rötzer, primer autor del estudio.

La genotipificación de cepas de M. tuberculosis se utiliza generalmente para detectar brotes de tuberculosis y orientar el seguimiento de contactos de casos de TB. Sin embargo, la genotipificación estándar analiza sólo pequeñas partes del genoma, y no puede, por lo tanto, ser capaz de diferenciar entre cepas estrechamente relacionadas que se difunden en cadenas de transmisión diferentes. Esto fue confirmado por este estudio: la tipificación basada en WGS discriminó mejor las diferentes variantes de cepas implicadas en el brote, tenía una mejor concordancia con la información de los contactos conocidos entre los pacientes, y permitió a los investigadores seguir, con mayor precisión, la propagación de clones en el espacio y tiempo.

Basándose en los datos de secuenciación del genoma, los autores también fueron capaces de calcular que el genoma de M. tuberculosis evoluciona en su población huésped natural (individuos infectados) a una tasa de mutación más lenta que otros patógenos bacterianos (0,4 mutaciones por genoma por año). Esta medida de la tasa de mutación de la bacteria será útil para rastrear los brotes futuros y calcular cuándo, y a través de que individuo, se originaron.

Una ventaja adicional del WGS, en comparación con el genotipo normal, es que el WGS permite la identificación de mutaciones de los genes bacterianos que causan mutaciones de resistencia a antibióticos y las variaciones en los genes de virulencia. Esto es especialmente importante ya que están apareciendo, cada vez más, cepas de M. tuberculosis resistentes a los fármacos más potentes, en varias regiones del mundo y la detección rápida de la resistencia es crucial para un tratamiento exitoso.

Los costos del análisis de todo el genoma con base en la Secuenciación de Próxima Generación están disminuyendo; por lo tanto, esta prueba podría convertirse, pronto, en el método estándar para identificar los patrones de transmisión y los tipos de brotes de enfermedades infecciosas.

Además, los autores afirman: “Tenemos la visión de que la aplicación efectiva y progresiva del WGS para la Salud Pública y los diagnósticos médicos, también se verá acelerada por la distribución más amplia de máquinas de secuenciación más accesibles y flexibles y los próximos desarrollos de bioinformática para facilitar la interpretación rápida y pertinente de los datos obtenidos por el personal médico y clínico”. El estudio fue publicado en PLoS Medicine en marzo de 2013.

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Forschungszentrum Borstel