Metagenómica aplicada a la vigilancia de patógenos y las resistencias antimicrobianas

Los días 19 y 20 de Marzo, dos investigadoras del Dpto. de Sanidad Animal de NEIKER asistieron en Tallín (Estonia) a un workshop sobre “Metagenómica aplicada a la vigilancia de patógenos y las resistencias antimicrobianas”, organizado dentro del proyecto europeo EFFORT, coordinado por la Universidad de Utrecht (Holanda). El workshop, era continuación de un curso de eLearning que los participantes habían completado previamente desde la plataforma de educación virtual Coursera, y estaba dirigido a profesionales del sector veterinario y la seguridad alimentaria, laboratorios, universidades y autoridades competentes implicadas en la vigilancia de las resistencias antimicrobianas.
La metagenómica, definida como el análisis de la secuencia de todos los genomas presentes en una muestra ambiental, permite hacer una vigilancia global de las enfermedades infecciosas a la vez que proporciona información sobre los reservorios y vías de transmisión de los patógenos. En lo que a las resistencias antimicrobianas se refiere, en los metagenomas se contiene toda la batería de genes asociados a los diferentes mecanismos de resistencia y elementos genéticos móviles que favorecen su diseminación. Las principales ventajas de la metagenómica con respecto a las metodologías clásicas de vigilancia son: i) que no requiere de aislamientos bacterianos, lo que favorece una vigilancia a tiempo real; ii) proporciona información sobre la biodiversidad microbiana y de determinantes génicos de resistencia presentes en una muestra; iii) proporciona un “lenguaje” universal, lo que permite analizar varios microorganismos a la vez; y, iv) los resultados representan un registro histórico que puede compartirse electrónicamente, lo que facilita un sistema de vigilancia global y universal. Sin embargo, la implementación de esta metodología en los programas de vigilancia aún presenta desafíos. No solo desafíos metodológicos, asociados al efecto sobre la reproducibilidad de los resultados de las distintas etapas del proceso (tipo de muestra, método de extracción de los ácidos nucleicos, preparación de la librería, secuenciación y análisis bioinformático), sino también de infraestructura informática (velocidad de procesamiento bioinformático de las secuencias y capacidad de almacenamiento), y sobre todo de interpretación de resultados en el contexto epidemiológico de los programas de vigilancia. ¿Cómo nos puede ayudar la metagenómica a evaluar la transmisión de las resistencias desde los animales al hombre o al medioambiente (aproximación One Health)? ¿Una asociación entre alta abundancia de genes de resistencia y alto consumo de antibióticos indica causalidad? ¿Los datos de cuantificación de genes de resistencia equivalen a un mismo nivel de presencia de bacterias con fenotipos resistentes? Para que la vigilancia basada en estudios de metagenómica sirva como guía en la implementación de planes de control es necesario recoger de manera estandarizada la información epidemiológica suficiente que nos permita explicar las observaciones de presencia/abundancia de patógenos y determinantes génicos de resistencia en la población de estudio.
En los distintos módulos del workshop, los 40 asistentes de 14 países, abordaron aspectos generales sobre la metagenómica y las resistencias antimicrobianas, y se discutió sobre la importancia de los aspectos metodológicos (buen diseño del muestreo, adecuados métodos de extracción de los ácidos nucleicos y secuenciación), así como del análisis bioinformático de los datos sobre la reproducibilidad de los estudios y la interpretación de los resultados.
Desde el Dpto. de Sanidad Animal de NEIKER tenemos en marcha un estudio en el que utilizamos la metagenómica para evaluar el efecto de distintos factores sobre la microbiota intestinal de las aves y de ésta sobre la colonización por Campylobacter, y su aplicación a la vigilancia de patógenos y las resistencias antimicrobianas es algo que vamos a explorar en un futuro no muy lejano.

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