La secuenciación de nueva generación se ha convertido en una herramienta de gran importancia a nivel de diagnóstico y epidemiológico tanto de enfermedades de origen genético como infeccioso. En el caso de las enfermedades causadas por agentes infecciosos (Bacterias, Virus, Hongos, Parásitos), la secuenciación de genomas completos nos permite hacer la identificación genotípica del patógeno, clasificar especies, hacer estudios filogenéticos y evolutivos, así como la identificación de mutaciones tales como: I) Mutaciones de único nucleótido siglas en inglés SNPs, II) inserciones y III) deleciones que tienen un impacto directo no solo en la virulencia, sino en la efectividad de los antimicrobianos; otro uso de la NGS es análisis en la expresión génica y presencia de diferentes tipos de RNA con efectos regulatorios en el fenotipo de las células o las manifestaciones de la patología desencadenada por la infección.
La tuberculosis (TB) es una enfermedad infecciosa transmitida por vía respiratoria causada por miembros del complejo Mycobacterium tuberculosis (MTBC), que afecta principalmente los pulmones,
La infección por TB ha sido declarada una emergencia global por la Organización Mundial de la Salud (OMS), por lo que se han implementado una serie de estrategias para su control, basadas en el diagnóstico oportuno y tratamiento adecuado del paciente para cortar cadenas de transmisión.
A partir del aumento en el uso y aplicación de la NGS no solo a nivel de investigación, sino de diagnóstico especializado y vigilancia epidemiológica. Estos métodos son especialmente útiles para el análisis del comportamiento
epidemiológico de la TB, así como la vigilancia de la resistencia a los medicamentos pero que se puede diseminar a cualquier órgano del cuerpo, causando TB extrapulmonar. para el tratamiento de la enfermedad, ya que la mayoría de los eventos de resistencia se producen por mutaciones puntuales en las regiones determinantes de resistencia a antibióticos.
En países desarrollados, la vigilancia epidemiológica, estudios de brotes, evaluación de estrategias de control y vigilancia de resistencia a antibióticos, entre otros, se realizaban a partir de la tipificación de marcadores polimórficos usando estrategias como PCR, Hibridación y RFLP, sin embargo a partir de la secuenciación de genomas completos, estos procesos se empezaron a realizar in sílico y con una mayor resolución a partir de análisis de cambios de nucleótidos individuales, permitiendo realizar la reconstrucción filogenética de MTBC por SNPs, determinando que existen 9 linajes filogeográficos, “Linajes 1 al 9”, subdivididos en linajes modernos monofiléticos (Linajes 2, 3 y 4), es decir que todos comparten un único ancestro común y linajes ancestrales parafiléticos (Linajes 1, 5, 6, 7, 8 y 9). Los linajes modernos son los más ampliamente diseminados a nivel mundial, y se caracterizan por desencadenar patología agresiva en los pacientes y por presentar altas tasas de resistencia a los antibióticos antituberculosos por mutaciones en las regiones determinantes de resistencia de cada antibiótico.
Imagen tomada del repositorio de la Universidad Nacional:
Cerezo, I. (2021). Virulencia, respuesta inmune in vivo y transcriptómica de Mycobacterium tuberculosis genotipo beijing circulante en Colombia. Universidad Nacional de Colombia
El kit MTBaccuPanel de la casa comercial NGeneBio, ofrece una solución en secuenciación tipo NGS, desde muestras de esputo, cultivo y lavado broncoalveolar. Este panel realiza detección simultánea
de MTBC, micobacterias no tuberculosas y de mutaciones asociadas a resistencia a medicamentos tales como isoniazida, rifampicina, fluoroquinolonas, entre otros, identificando 18 tipos diferentes de resistencia, en un periodo de dos días y siendo compatible con tecnología Illumina.
Los desafíos que presenta la tuberculosis frente a la incidencia de casos y los diferentes perfiles de resistencia de estas bacterias al tratamiento, requieren un análisis y caracterización detallado de las características genéticas del microorganismo. Aunque existen múltiples tecnologías disponibles en el mercado, para la detección puntual del patógeno e identificación de mutaciones asociadas a resistencia a distintos medicamentos, estas tecnologías no pueden brindar un abordaje completo sobre el ADN de las micobacterias. Mediante la secuenciación de tipo NGS es posible conocer, qué tipo de mutaciones de manera específica se están presentando frente a resistencias a fármacos y también se pueden llegan a caracterizar estas bacterias, esto para posteriores estudios epidemiológicos, lo que podría llegar a tener un mejor impacto frente a las estrategias en salud, que apoyen la estrategia de la OMS “fin a la tuberculosis”.
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