Los investigadores han ideado una nueva forma de identificar variantes más infecciosas de virus o bacterias que comienzan a propagarse en humanos, incluidos los que causan gripe, COVID, tos ferina y tuberculosis.
El nuevo enfoque utiliza muestras de humanos infectados para permitir el seguimiento en tiempo real de los patógenos que circulan en las poblaciones humanas y permitir la identificación rápida y automática de los insectos que evaden las vacunas. Esto podría contribuir al desarrollo de vacunas que sean más eficaces para prevenir enfermedades.
El enfoque también puede detectar rápidamente variantes emergentes con resistencia a los antibióticos. Esto podría informar la elección del tratamiento para las personas que se infectan y tratar de limitar la propagación de la enfermedad.
Utiliza datos de secuenciación genética para proporcionar información sobre los cambios genéticos que subyacen a la aparición de nuevas variantes. Esto es importante para ayudar a comprender por qué las diferentes variantes se propagan de manera diferente en las poblaciones humanas.
Existen muy pocos sistemas para vigilar las variantes emergentes de enfermedades infecciosas, aparte de los programas establecidos de vigilancia de la COVID y la gripe. La técnica es un avance importante en el enfoque existente para estas enfermedades, que se ha basado en grupos de expertos para decidir cuándo una bacteria o virus circulante ha cambiado lo suficiente como para ser designado como una nueva variante.
Al crear 'árboles genealógicos', el nuevo enfoque identifica nuevas variantes automáticamente en función de cuánto ha cambiado genéticamente un patógeno y con qué facilidad se propaga en la población humana, eliminando la necesidad de convocar a expertos para hacerlo.
Puede utilizarse para una amplia gama de virus y bacterias y sólo se necesita una pequeña cantidad de muestras, tomadas de personas infectadas, para revelar las variantes que circulan en una población. Esto lo hace particularmente valioso para entornos de escasos recursos.
El informe se publica hoy en la revista. Naturaleza.
«Nuestro nuevo método proporciona una manera de mostrar, sorprendentemente rápido, si existen nuevas variantes transmisibles de patógenos que circulan en las poblaciones, y puede usarse para una amplia gama de bacterias y virus», afirmó la Dra. Noémie Lefrancq, primera autora del estudio. informe, que llevó a cabo el trabajo en el Departamento de Genética de la Universidad de Cambridge.
Lefrancq, que ahora trabaja en ETH Zurich, añadió: «Incluso podemos usarlo para empezar a predecir cómo van a tomar el control las nuevas variantes, lo que significa que se pueden tomar decisiones rápidamente sobre cómo responder».
«Nuestro método proporciona una forma completamente objetiva de detectar nuevas cepas de insectos que causan enfermedades, analizando su genética y cómo se están propagando en la población. Esto significa que podemos detectar rápida y eficazmente la aparición de nuevas cepas altamente transmisibles», afirmó. El profesor Julian Parkhill, investigador del Departamento de Medicina Veterinaria de la Universidad de Cambridge, que participó en el estudio.
Probando la técnica
Los investigadores utilizaron su nueva técnica para analizar muestras de Bordetella pertussis, la bacteria que causa la tos ferina. Muchos países están experimentando actualmente los peores brotes de tos ferina de los últimos 25 años. Inmediatamente identificó tres nuevas variantes que circulaban entre la población y que no habían sido detectadas anteriormente.
«El nuevo método resulta muy oportuno para el agente de la tos ferina, que justifica una vigilancia reforzada, dada su reaparición actual en muchos países y la preocupante aparición de linajes resistentes a los antimicrobianos», afirmó el profesor Sylvain Brisse, director del Centro Nacional de Referencia para la tos ferina. en el Institut Pasteur, quien aportó recursos biológicos y experiencia en análisis genómicos y epidemiología de Bordetella pertussis.
En una segunda prueba analizaron muestras de Mycobacterium tuberculosis, la bacteria que causa la tuberculosis. Demostró que se están propagando dos variantes con resistencia a los antibióticos.
«Este enfoque mostrará rápidamente qué variantes de un patógeno son las más preocupantes en términos de su potencial para enfermar a las personas. Esto significa que una vacuna puede dirigirse específicamente contra estas variantes, para que sea lo más eficaz posible», afirmó el profesor Henrik Salje en Departamento de Genética de la Universidad de Cambridge, autor principal del informe.
Y añadió: «Si vemos una rápida expansión de una variante resistente a los antibióticos, entonces podríamos cambiar el antibiótico que se receta a las personas infectadas por ella, para intentar limitar la propagación de esa variante».
Los investigadores dicen que este trabajo es una pieza importante en el rompecabezas más amplio de cualquier respuesta de salud pública a las enfermedades infecciosas.
Una amenaza constante
Las bacterias y los virus que causan enfermedades evolucionan constantemente para propagarse mejor y más rápido entre nosotros. Durante la pandemia de COVID, esto provocó la aparición de nuevas cepas: la cepa original de Wuhan se propagó rápidamente, pero luego fue superada por otras variantes, incluida Omicron, que evolucionó a partir de la original y se propagó mejor. Detrás de esta evolución hay cambios en la composición genética de los patógenos.
Los patógenos evolucionan a través de cambios genéticos que los hacen mejores para propagarse. Los científicos están particularmente preocupados por los cambios genéticos que permiten que los patógenos evadan nuestro sistema inmunológico y causen enfermedades a pesar de que estemos vacunados contra ellos.
«Este trabajo tiene el potencial de convertirse en una parte integral de los sistemas de vigilancia de enfermedades infecciosas en todo el mundo, y los conocimientos que proporciona podrían cambiar completamente la forma en que responden los gobiernos», afirmó Salje.
