Aproveitar as Vantagens do Sequenciamento do Genoma Completo em Mycobacterium tuberculosis Pesquisa

Sequenciação do Genoma Completo (WGS) refere-se a uma tecnologia de pesquisa que utiliza tecnologia de sequenciação de alto rendimento para sequenciar indivíduos ou populações de espécies, analisar os mapas genómicos obtidos e identificar as suas diferenças, com o objetivo de explorar a evolução das espécies e rastrear genes funcionais a nível do genoma completo. Tem as vantagens de aquisição de informações abrangentes, precisas, de alto rendimento e de alta resolução. Atualmente, cada vez mais investigadores estão a aplicá-la ao estudo epidemiológico de microrganismos como as bactérias.

As vantagens da tecnologia de sequenciação do genoma completo

1. Pode detectar rapidamente e de forma abrangente todos os locais relevantes de resistência a medicamentos, o que é benéfico para a seleção oportuna e razoável de opções de tratamento pelos clínicos
2. A tecnologia é simples de operar, mais prática e mais fácil de promover
3. Comparado com os testes de sensibilidade a medicamentos tradicionais, o preço é mais económico e mais favorável à aceitação pelos pacientes.

Previsão da Resistência Bacteriana a Antibióticos através da Sequenciação do Genoma Completo

No diagnóstico da tuberculose resistente a medicamentos, a deteção rápida da resistência a medicamentos do Mycobacterium tuberculosis é essencial para melhorar o efeito do tratamento dos pacientes e reduzir a propagação das bactérias. A sequenciação do genoma completo (WGS) demonstrou um enorme potencial no diagnóstico rápido da tuberculose resistente a medicamentos (TB). Os investigadores realizaram WGS em isolados de Mycobacterium tuberculosis resistentes a medicamentos obtidos de Xangai (n= 137) e Rússia (n=78). Além disso, foram utilizados testes de sensibilidade a medicamentos e técnicas de sequenciação a nível do genoma para detectar simultaneamente a resistência de todas as estirpes a sete medicamentos anti-tuberculose (isoniazida, rifampicina, estreptomicina, etambutol, ofloxacina, amicacina e capreomicina). Os resultados da previsão da resistência a medicamentos da sequenciação a nível do genoma foram comparados com os resultados dos testes fenotípicos de sensibilidade a medicamentos para determinar a sensibilidade e especificidade da previsão da sequenciação a nível do genoma. Os resultados mostraram que a WGS poderia prever 82,07% das estirpes domésticas resistentes a medicamentos fenotipicamente. Este estudo demonstra que a tecnologia de sequenciação a nível do genoma tem uma alta sensibilidade na previsão do fenótipo de resistência a medicamentos anti-tuberculose.

A sequenciação do genoma completo revela pré-resistência em Mycobacterium tuberculosis

Avanços recentes na sequenciação do genoma completo de bactérias resultaram num catálogo abrangente de assinaturas genómicas de resistência a antibióticos em Mycobacterium tuberculosis. Os investigadores sequenciaram o genoma completo de mais de 3000 amostras de tuberculose e acompanharam a infecção por tuberculose de pacientes nos últimos 20 anos para reconstruir a árvore genealógica das bactérias da TB, conhecidas como números filogenéticos. Os investigadores utilizaram então análise computacional para identificar o código genético ancestral das bactérias (que posteriormente leva à resistência a medicamentos). Ao analisar os ramos da árvore genealógica, os investigadores identificaram mudanças chave relacionadas à resistência do MTB, compreendendo assim quais fatores são mais propensos a causar resistência do MTB. Este estudo descreveu locos e polimorfismos genómicos associados a um maior risco de aquisição de resistência. A identificação de marcadores de resistência a antibióticos futura poderia permitir terapias direcionadas para prevenir o surgimento de resistência em M. tuberculosis e outros patógenos através da sequenciação do genoma completo. Os dados de sequenciação do genoma completo de Mycobacterium tuberculosis podem fornecer insights sobre tendências temporais e geográficas na aquisição de resistência e informar intervenções de saúde pública. Pesquisas recentes utilizaram uma grande quantidade de dados de sequenciação a nível do genoma de Mycobacterium tuberculosis coletados clinicamente e dados de testes de resistência a medicamentos fenotípicos para estudar quando, onde e como M. tuberculosis adquiriu resistência a medicamentos em todo o mundo. Estes estudos demonstram que a sequenciação do genoma completo promoveu a pesquisa de M. tuberculosis.

A tecnologia de sequenciação do genoma completo tem sido amplamente utilizada na pesquisa de Mycobacterium tuberculosis, incluindo identificação de linhagens, microevolução, previsão de resistência a medicamentos, monitorização de transmissão e diagnóstico de infeções mistas. Espera-se que previna, controle e diagnostique rapidamente e melhor a tuberculose, e realize pesquisas epidemiológicas detalhadas e em tempo real sobre surtos de tuberculose. Do ponto de vista da precisão, conveniência e economia, é indubitavelmente de maior valor utilizar a tecnologia de sequenciação do genoma completo para diagnosticar tuberculose pulmonar resistente a múltiplos medicamentos e até mesmo extensivamente resistente no futuro.

Referências:

1. Torres Ortiz, Arturo et al. "Assinaturas genómicas de pré-resistência em Mycobacterium tuberculosis." Nature communications vol. 12,1 7312. 15 Dez. 2021
2. Wang, Luqi et al. "Sequenciação do genoma completo de Mycobacterium tuberculosis para previsão de resistência a medicamentos." Epidemiology and infection vol. 150 e22. 7 Jan. 2022
3. Ektefaie, Yasha et al. "Aquisição de resistência globalmente diversa de Mycobacterium tuberculosis: uma análise geográfica e temporal retrospectiva de sequências de genoma completo." The Lancet. Microbe vol. 2,3 (2021): e96-e104.