Un equipo académico internacional ha logrado avances para hacer que la secuenciación del genoma sea más rápida y económica en países de ingresos bajos y medianos. Esto podría mejorar el control de las infecciones por Salmonella potencialmente fatales e impulsar la investigación de vacunas.

A medida que los precios de la secuenciación del ADN siguen cayendo, las empresas de genómica y bioinformática atraen cada vez más la atención de los inversores. Un área amplia en la que la genómica rápida se está volviendo cada vez más importante es la lucha contra las enfermedades infecciosas. Por ejemplo, la secuenciación del genoma del coronavirus en 2020 ha acelerado el desarrollo de vacunas contra el Covid-19. Y la vigilancia genómica sigue siendo crucial para rastrear la aparición de variantes preocupantes.

La genómica puede permitir que los países de ingresos bajos y medianos aborden enfermedades infecciosas desatendidas, como las infecciones por salmonella no tifoidea en el África subsahariana. Sin embargo, realizar secuenciación y bioinformática en algunas comunidades puede ser una tarea abrumadora.

«La secuenciación del genoma completo puede proporcionarnos información sobre la epidemiología, la virulencia y la resistencia antimicrobiana de los patógenos, lo que nos permite desarrollar estrategias para identificar, rastrear y prevenir la propagación de infecciones bacterianas.dijo Blanca Pérez-Sepulveda, investigadora asociada posdoctoral en el Instituto de Ciencias Infecciosas, Veterinarias y Ecológicas de la Universidad de Liverpool, Reino Unido.

«Pero cuando el acceso a la tecnología genómica es limitado o está desactualizado, no es posible entender qué bacterias causan enfermedades actualmente en todo el mundo.,» ella añadió.

Pérez-Sepulveda y un equipo de otros investigadores académicos de todo el mundo han estado trabajando para democratizar la genómica bacteriana a gran escala a través de una iniciativa llamada Proyecto 10,000 Genomas de Salmonella (10KSG). El proyecto se inició en 2017 para recolectar material genético del patógeno intestinal Salmonella entericaque comúnmente se transmite a los humanos a través de alimentos en mal estado y puede causar infecciones potencialmente mortales si ingresa al torrente sanguíneo.

Según resultados recientes, el proyecto 10KSG logró su objetivo al recopilar datos genéticos de 10 419 muestras bacterianas de regiones de ingresos bajos y medios en menos de un año. La secuenciación de cada genoma cuesta menos de 9 euros (10 dólares), un hito importante en comparación con antes del proyecto, donde la secuenciación a gran escala habría costado hasta 10 veces esa cantidad.

Según Juanjo Infante, director general de la biotecnológica española Vaxdyn, que no participó en el proyecto 10KSG, los resultados podrían suplir la falta de datos genómicos de patógenos bacterianos en África. Actualmente, muchos de los informes actuales sobre la creciente crisis de resistencia a los antimicrobianos en la región se basan en modelos. «Con este proyecto podríamos empezar a tener datos reales de estas regiones,» agregó.

Para reducir el costo de la tarea gigantesca, la secuenciación masiva se realizó en el Instituto Earlham en el Reino Unido utilizando procesos automatizados que requerían menos tiempo y reactivos que las técnicas actuales. Para recolectar muestras bacterianas de diferentes regiones de bajos ingresos, los grupos europeos trabajaron mano a mano con socios locales. Un beneficio valioso fue la participación de investigadores con fluidez en varios idiomas en las diferentes regiones.

«Al colaborar con investigadores de diferentes países, pronto reconocimos el desafío de transportar muestras a algunas regiones geográficas que tienen acceso limitado a empresas de mensajería internacional y donde el hielo seco es costoso y difícil de obtener.dijo Pérez-Sepulveda.

«Hemos desarrollado un protocolo que permite a los colaboradores preparar muestras para la secuenciación del genoma y transportarlas a un centro de secuenciación sin refrigeración ni transporte rápido.”

Secuenciación de la democracia Eliza Wolfson Universidad de Liverpool CC

Según Jay Hinton, profesor de Patogénesis Microbiana en la Universidad de Liverpool y uno de los líderes de 10KSG, el proyecto se encuentra en sus etapas finales. El equipo ha publicado estudios sobre la evolución del patógeno Salmonella y la aparición de líneas resistentes a los antibióticos en África y espera publicar más datos sobre el patógeno en otras partes del mundo.

La capacidad de secuenciación del genoma está creciendo en muchos países africanos con la ayuda de la Organización Mundial de la Salud y los Centros Africanos para el Control y la Prevención de Enfermedades. El proyecto 10KSG dio un paso para hacer la tecnología más accesible.

«La tecnología robótica en cuestión ciertamente se puede instalar en laboratorios en países de bajos a medianos ingresos.‘Hinton me dijo. «Estos laboratorios podrían estar asociados con empresas privadas o con capacidades de vigilancia diagnóstica en diferentes países..”

Sin embargo, se necesitan más asociaciones e inversiones para aprovechar todo el potencial de África, ya que muchos países con la mayor carga de enfermedades infecciosas, como la salmonelosis, se encuentran entre los más pobres del mundo.

«En esta carrera, los microbios evolucionan y debemos seguir su evolución.dijo Infante. «La secuenciación del genoma es una herramienta muy poderosa para hacer esto. Hacer que esta herramienta esté disponible en esta región es un gran paso adelante en la lucha mundial contra las superbacterias..”

Las vacunas pueden proteger contra la fiebre tifoidea causada por una cepa de Salmonella enterica llamado Typhi. Sin embargo, no existen vacunas contra las infecciones por Salmonella no tifoidea, que generalmente son causadas por las cepas Typhimurium y Enteritidis.

En los niños y las personas con sistemas inmunitarios comprometidos, las infecciones por Typhimurium y Enteritidis, conocidas como infecciones invasivas por salmonella no tifoidea (iNTS, por sus siglas en inglés), pueden ingresar al torrente sanguíneo y convertirse en una amenaza para la vida. A medida que las enfermedades bacterianas se vuelven más difíciles de tratar con antibióticos, aumenta la presión para proteger a las poblaciones vulnerables con una vacuna contra estas cepas de Salmonella.

«iNTS se ha relacionado con infecciones mortales como el VIH y la malaria‘, dijo Hinton. «A pesar de las importantes tasas de mortalidad (alrededor del 20 % de las víctimas de iNTS morirán), se ha prestado poca atención a la enfermedad, ya que afecta a algunas de las naciones de más bajos ingresos de África..”

Durante décadas, el desarrollador de vacunas británico Microscience ha desarrollado una de las vacunas más avanzadas contra las infecciones por Salmonella no tifoidea. La empresa obtuvo resultados mixtos en un estudio de Fase I en 2002 y, posteriormente, el programa se suspendió.

Ahora hay varios programas en ejecución; El candidato más avanzado se encuentra en un estudio de Fase I que está realizando la empresa india Bharat Biotech y la Universidad de Maryland, EE. UU. Otro candidato, programado para ingresar a la Fase I este año, está siendo desarrollado por el Instituto de Vacunas GSK para la Salud Global en Italia como parte de una colaboración internacional llamada Vacc-iNTS.

En cualquier caso, el desarrollo de la vacuna candidata óptima requiere información actualizada sobre el genoma del patógeno y los linajes emergentes. Por lo tanto, la racionalización del proceso de genómica para los países de ingresos bajos y medianos podría aumentar en gran medida las posibilidades de combatir las infecciones resistentes a los medicamentos y atraer la atención de los desarrolladores privados de medicamentos y vacunas.

«Big Pharma es el inversor final cuando se trata de llevar las soluciones al mercado y ponerlas a disposición.dijo Infante. «Cada vez hay más interés en aportar soluciones a la crisis de las resistencias a los antibióticos porque las necesitamos y porque serán rentables gracias a su uso generalizado.

10 de febrero de 2022: Artículo actualizado para incluir comentarios de Juanjo Infante, CEO de Vaxdyn.

Foto de portada sobre Elena Resko. Imagen en línea de Eliza Wolfson bajo una licencia Creative Commons

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