Científicos crean en Brasil el primer banco de datos genómicos de bacterias multirresistentes

Se trata de una plataforma de acceso abierto desarrollada por un grupo de investigadores de la Universidad de São Paulo que reúne información estratégica sobre microorganismos catalogados por la OMS como de “prioridad crítica”. El objetivo es contribuir al monitoreo y el control de dichos patógenos, que constituyen una amenaza a la salud humana y animal

Por Karina Toledo  |  Agência FAPESP – Con el objetivo de contribuir al monitoreo y el control de bacterias multirresistentes, investigadores de la Universidad de São Paulo (USP), en Brasil, crearon junto a otros colaboradores la plataforma One Health Brazilian Resistance (OneBR), que reúne datos epidemiológicos y fenotípicos, e información genómica referente a microorganismos catalogados por la Organización Mundial de Salud (OMS) como de “prioridad crítica”, es decir, aquellos contra los cuales se hace necesario buscar urgentemente nuevos antibióticos, pues los que existen actualmente disponibles han perdido su efecto.

Hasta ahora, el banco cuenta con datos de aproximadamente 500 patógenos humanos, y otros 200 se les agregarán en poco tiempo más. Esta iniciativa cuenta con el apoyo de la FAPESP, del Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq) de Brasil y de la Fundación Bill y Melinda Gates. 

“La plataforma no se restringe a las bacterias que infectan a los seres humanos. Es una iniciativa que comprende también al área veterinaria, es decir, a los agentes infecciosos de animales de cría o domésticos; y también la microbiología ambiental y de los alimentos. Nos basamos en el concepto de One Health [una salud o salud única, que plantea la interconexión entre la salud humana, la de los animales y la del ambiente que los rodea]”, le dice a Agência FAPESP Nilton Lincopan, docente del Instituto de Ciencias Biomédicas (ICB-USP) y coordinador del proyecto.

Otra perspectiva del grupo consiste en incluir datos recabados por pares latinoamericanos. “Estamos conversando con investigadores de Chile, Argentina, Uruguay y Ecuador, entre otros. Sería más interesante monitorear a las bacterias a nivel continental, pues existe una gran circulación de personas y de animales entre los países. Esta plataforma es como el lego. Construimos la base y, a partir de ella, las posibilidades son infinitas”, afirma Lincopan.

El acceso al material es gratuito y online, y no requiere registrarse o solicitar autorización. Basta con ingresar al sitio web y navegar. La información disponible abarca el lugar donde se aisló al patógeno (con datos de geolocalización del hospital o el servicio de salud), datos clínicos del paciente (si a la bacteria se la aisló en su piel o en su sangre, por ejemplo, en qué fecha, qué tipo de enfermedad le causó, qué medicamentos se le administraron, si el paciente fue hospitalizado, etc.), datos epidemiológicos (cantidad de casos registrados y distribución geográfica, por ejemplo) y la secuencia completa del genoma bacteriano, con relieve para los principales genes de resistencia y virulencia, una información que pueden ayudarle al médico a elegir un antibiótico eficaz.

La secuenciación de todos los genomas que se insertaron en la base de datos estuvo a cargo del equipo de Lincopan. Los aislados bacterianos enviados por colaboradores de todo Brasil se encuentran almacenados en un biorrepositorio con sede en la USP.

“Supongamos que se detecta la presencia de una bacteria multirresistente en un paciente de Recife [una metrópolis brasileña ubicada a más de 2.000 kilómetros de São Paulo]. El profesional de la salud busca en la plataforma y descubre que ese mismo clon fue aislado en un hospital de São Paulo un año antes. Podrá entonces preguntar si el paciente estuvo internado en ese hospital y, de ser ese el caso, avisarle a la institución sobre la propagación y el posible origen del patógeno”, ejemplifica el investigador.

La inteligencia de datos existente en la plataforma puede serles de utilidad no solamente a los médicos y a los equipos de control sanitario, sino también a veterinarios, biólogos, ingenieros ambientales e investigadores vinculados al área de biotecnología, según afirma Lincopan.

“Es posible buscar marcadores moleculares que permitan el desarrollo de kits de diagnóstico, por ejemplo. Otra aplicación que estamos explorando, con colegas del área de inteligencia artificial [IA], consiste en la automatización del antibiograma con base en los datos genómicos”, comenta el investigador.

Tal como lo explica Lincopan, el antibiograma es un test que se aplica para descubrir a qué antibióticos es susceptible una bacteria. Esta técnica comprende actualmente el cultivo in vitro del microorganismo, en un proceso que tarda hasta 48 horas. Con el dato genómico y técnicas de IA, sería posible obtener esa información el mismo día del diagnóstico.

Un reto global

La OMS dio a conocer en el año 2017 la primera lista de “agentes patogénicos prioritarios” resistentes a los antibióticos, un catálogo de 12 familias de bacterias que constituyen la mayor amenaza a la salud humana. Dicha lista se elaboró como un intento de orientar y promover la investigación y el desarrollo de nuevos antibióticos, como parte de los esfuerzos tendientes a enfrentar la creciente resistencia global a los medicamentos antimicrobianos.

La lista de la OMS está dividida en tres categorías, según la urgencia de contar con nuevos antibióticos: de prioridad crítica, alta o mediana.

El grupo más crítico de todos comprende a las bacterias multirresistentes, que son particularmente peligrosas en hospitales, residencias geriátricas y entre los pacientes cuyos cuidados requieren procesos invasivos, tales como ventilación mecánica y catéteres intravenosos. Entre ellas pueden mencionarse Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa y enterobacterias (que abarcan Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli, Serratia marcescens y Proteus spp). Son patógenos que pueden causar infecciones graves y se han vuelto resistentes a una gran cantidad de antibióticos, incluso a los carbapenémicos y las cefalosporinas de tercera generación, los mejores antibióticos disponibles para el tratamiento de bacterias multirresistentes.

El segundo y el tercer nivel de la lista –las categorías de prioridad alta y mediana– contienen otras bacterias que son cada vez más resistentes a los fármacos y provocan enfermedades comunes, tales como gonorrea o intoxicación alimentaria causada por Salmonella.

Uno de los primeros análisis de datos genómicos brasileños existentes en la plataforma estuvo encabezado por la posdoctoranda del ICB-USP Bruna Fuga. Esos resultados se publicaron en la revista Microbiology Spectrum, de la Sociedad Estadounidense de Microbiología. Dicho estudio emite una alerta sobre la rápida propagación y adaptación de clones internacionales de E. coli, que exhiben una convergencia de un amplio resistoma (el conjunto de genes de resistencia a los antimicrobianos) y viruloma (el conjunto de genes de virulencia), en la interfaz humana-ambiental-animal en Brasil, lo que prospectivamente se erigirá como un desafío de salud única en el escenario pospandémico.

Para obtener más información sobre la plataforma OneBR y sobre los estudios publicados hasta ahora con base en los datos registrados, ingrese en el siguiente enlace: onehealthbr.com. 

Y puede leerse el artículo intitulado WHO Critical Priority Escherichia coli as One Health Challenge for a Post-Pandemic Scenario: Genomic Surveillance and Analysis of Current Trends in Brazil ingresando al siguiente vínculo: journals.asm.org/doi/epub/10.1128/spectrum.01256-21.