Resistencia antimicrobiana y secuenciación del genoma - Qué es lo nuevo?

ESP:

Para un mejor entendimiento de la resistencia a los antibióticos en bacterias (AMR, por sus siglas en inglés), las agencias USDA, FDA, CDC y otras federales y estatales en trabajo comunitario colaborativo con el Sistema Nacional de Monitoreo de Resistencia Antimicrobiana (NARMS, por sus siglas en inglés). Recientes innovaciones científicas avanzadas están ayudando a los colaboradores de NARMS a mejorar su entendimiento respecto de cómo la causa de las enfermedades de las bacterias puede volverse resistente a los antibióticos.

NARMS monitorea las bacterias que incluyen Salmonella, Campylobacter, E. coli y Enterococcus. Por 20 años, investigadores de NARMS han cultivado bacterias de cultivos de tomados de humanos, alimento animal y alimentos derivados de animales. El resultado de este monitoreo "aislado" de bacterias se encuentra publicado en una publicación científica y un reporte anual informa a los profesionales, científicos y público, acerca de cómo es la tendencia en Estados Unidos de la resistencia antimicrobiana (AMR).

En pruebas "fenotípicas" tradicionales, las bacterias crecen en presencia de diferentes concentraciones de varios antibióticos. Las bacterias que no crecen en presencie de algún determinado antibiótico se denominan "susceptibles" y las que crecen en presencia de antibióticos se denominan "resistentes".

Hoy, sin embargo, la misma información puede ser generada a través una nueva tecnología llamada "Secuenciación Genómica" (WGS, por sus siglas en inglés). Utilizando esta tecnología, investigadores pueden observar como el Ácido Desoxirribonucleico (ADN) o genes en la población bacteriana que son compartidos vía plásmidos ó otros elementos móviles. Los genes de AMR comparten esta vía para liderar la "resistencia adquirida".

Lo que hace el secuenciamiento genómico tan innovador es que puede ayudar a los investigadores a predecir el ARM más eficientemente, usando un singular sistema de trabajo. Estudios iniciales realizados a través de los colaboradores de NARMS utilizando WGS y los datos fenotípicos indican una alta correlación entre la presencia de genes de AMR y los datos fenotípicos.

Herramientas emergentes como son las metagenómicas están focalizadas en la aplicación del secuenciamiento a la muestra misma, eliminando la necesidad de aislar y secuenciar la bacteria de la muestra. Aplicando directamente la tecnología de secuenciación en la muestra, podemos reducir el tiempo analítico, incrementando eficientemente el resultado deseado (vigilancia o terapia) y brindando un significante ahorro en costos. Como resultado, no es sorpresa si NARMS y otros programas de resistencia antimicrobiana de Estados Unidos y el mundo han comenzado a confiar solamente en análisis de secuenciamiento genómico en lugar de pruebas fenotípicas para algunos aspectos de sus programas de vigilancia.

La mayoría de las bacterias frecuentemente aisladas en los programas de NARMS han sido objeto de WGS. La información generada a través del secuenciamiento genómico puede ser rápidamente analizada por la presencia de genes de AMR y luego cargadas dentro de la base de datos públicas alojadas por el Centro Nacional para la información de Biotecnología (NCBI, por sus siglas en inglés) en el Instituto Nacional de la Salud (NIH, por sus siglas en inglés). Desde ahí, el público puede tener acceso a esta información incluyendo los tipos de genes de AMR presentes.

Fuente: https://bit.ly/2GOklah

ENG:

Antimicrobial resistance and whole genome sequencing – What’s new?

To better understand antibiotic resistance (AMR) in bacteria, agencies within USDA, the Food and Drug Administration (FDA), the Centers for Disease Control and Prevention (CDC), and other federal and state partners work collaboratively through the National Antimicrobial Resistance Monitoring System (NARMS). Recent ground-breaking scientific advances are helping NARMS partners to improve their understanding about how some disease-causing bacteria can become resistant to antibiotics.

NARMS monitors bacteria that include Salmonella, Campylobacter, E. coli and Enterococcus. For 20 years, NARMS researchers have grown such bacteria from cultures taken from humans, food animals and foods derived from animals. The results of monitoring these “isolated” bacteria are findings that are published in scientific publications and annual reports to inform professionals, scientists and the public, about bacterial AMR trends in the United States.

In traditional “phenotypic” testing, bacteria are grown in the presence of different concentrations of various antibiotics. Bacteria that do not grow in the presence of a test antibiotic are called ‘susceptible’ and those that do grow are called ‘resistant.’

Today, however, the same information can be generated through newer technology called ‘whole genome sequencing’ (WGS). Using this technology, researchers can observe how deoxyribonucleic acid (DNA) or genes in bacterial populations can be shared via plasmids or other mobile elements. AMR genes shared this way lead to ‘acquired resistance.’

What makes WGS ground-breaking is that it can help researchers predict AMR more efficiently, using a singular WGS workflow. Initial studies done by NARMS partners using WGS and phenotypic data indicate a high correlation between the presence of AMR genes and the phenotypic data.

Emerging tools such as metagenomics are focusing on applying sequencing to the sample itself, eliminating the need to isolate and sequence bacteria from the sample. By directly applying the sequencing technology to a test sample, we can reduce analytic time, increase the efficiency of the intended outcome (surveillance or therapy) and bring about significant cost savings. As a result, it won’t be surprising if the NARMS and other AMR programs in the U.S. and the world begin to rely only on WGS analysis in place of the phenotypic testing for some aspects of their surveillance programs.

Most of the bacteria currently isolated in the NARMS program have been subjected to WGS. Information generated by WGS can be readily analyzed for the presence of AMR genes and then uploaded into a public database hosted by the National Center for Biotechnology Information (NCBI) at NIH. From there, the public can access this information including the type of AMR genes present.

Source: https://bit.ly/2GOklah