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# Biología# Microbiología

Nueva herramienta busca combatir la fiebre tifoidea

Typhi Mykrobe simplifica la identificación de cepas de tifus resistentes a los antibióticos.

― 6 minilectura


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La fiebre tifoidea es una enfermedad grave causada por una bacteria llamada Salmonella enterica serovar Typhi. Esta enfermedad afecta principalmente a la gente en el sur de Asia, provocando más de 10 millones de casos en todo el mundo cada año y alrededor de 100,000 muertes. El riesgo de sufrir problemas de salud graves aumenta cuando los pacientes no reciben un tratamiento efectivo con antibióticos.

Tratamiento Antibiótico Actual

La Organización Mundial de la Salud sugiere usar ciprofloxacino para tratar la fiebre tifoidea, a menos que se sepa que las bacterias en una área específica son resistentes a este. Si ese es el caso, recomiendan azitromicina para casos leves y ceftriaxona para casos severos. Desafortunadamente, muchas cepas de Typhi han desarrollado Resistencia a los antibióticos comúnmente usados, complicando el tratamiento.

En algunos lugares como Pakistán, se han reportado cepas extremadamente resistentes a los medicamentos (XDR) de Typhi. Estas cepas resisten múltiples antibióticos, dejando solo opciones limitadas de tratamiento como azitromicina oral o carbapenemes intravenosos. También se han encontrado casos de Typhi XDR sin vínculos de viaje en países como EE. UU. y China.

La Necesidad de Rastrear Cepas Resistentes

Es importante rastrear cómo se propagan las cepas resistentes de Typhi para que se puedan informar las medidas de salud pública. Esto incluye el uso de vacunas contra el Tifo, la gestión de brotes y la orientación sobre recomendaciones de tratamiento, especialmente para aquellos que viajan a áreas no endémicas.

Los factores genéticos que causan resistencia a los antibióticos en Typhi son bien conocidos. Pueden venir de mutaciones genéticas específicas o de genes que se transportan en plásmidos, que son pequeñas moléculas de ADN que pueden transferirse entre bacterias. El seguimiento de estas mutaciones y resistencias ha mejorado gracias a nuevas técnicas como la secuenciación de todo el genoma (WGS).

Introducción a GenoTyphi

GenoTyphi es un marco que ayuda a identificar y clasificar diferentes cepas de la bacteria Typhi. Organiza Typhi en una jerarquía que consiste en linajes principales, clados y subclados basados en marcadores genéticos específicos, que son pequeños cambios en la secuencia de ADN.

El marco de GenoTyphi se estableció a partir de una gran cantidad de muestras de WGS. Incluye una amplia variedad de genotipos, lo que permite una mejor identificación de cepas relacionadas con la resistencia a los medicamentos y brotes.

Este sistema es gestionado por el Consorcio Global de Genómica Tifoidea, que tiene como objetivo mantener y desarrollar el esquema de GenoTyphi para su uso futuro.

Las Limitaciones de los Métodos Actuales

Los métodos actuales para la genotipificación de Typhi a menudo requieren mapear secuencias de ADN a un genoma de referencia, lo que puede consumir tiempo y ser complicado. Muchos investigadores enfrentan desafíos como grandes conjuntos de datos y problemas de compatibilidad de software. Además, algunos de estos métodos solo se enfocan en detectar mutaciones sin proporcionar información sobre el perfil completo de resistencia.

Typhi Mykrobe: Un Nuevo Enfoque

Typhi Mykrobe es una nueva herramienta desarrollada para simplificar el proceso de genotipificación para Typhi. A diferencia de los métodos anteriores, acepta secuencias de ADN en bruto y proporciona resultados mucho más rápido, típicamente en menos de un minuto.

Typhi Mykrobe tiene varias características clave:

  • Puede asignar linajes de GenoTyphi.
  • Detecta una variedad de marcadores genéticos asociados con la resistencia a los antibióticos (AMR).
  • Puede identificar plásmidos, que pueden llevar genes de resistencia a los antibióticos.

Validación de Typhi Mykrobe

Para confirmar la efectividad de Typhi Mykrobe, los investigadores compararon sus resultados con métodos tradicionales que se basan en el mapeo y ensamblaje de genomas. Usaron casi 13,000 muestras secuenciadas con Illumina, una tecnología común de secuenciación. Los resultados mostraron que Typhi Mykrobe logró más del 99% de concordancia con los estándares actuales tanto para la asignación de linajes como para la detección de AMR.

En los casos donde los resultados diferían, los hallazgos de Typhi Mykrobe a menudo estaban mejor respaldados por los datos de secuenciación en crudo. También mostró un 99.9% de concordancia en la detección de genes AMR en comparación con otro método basado en ensamblaje.

La herramienta también fue probada utilizando tanto los métodos de secuenciación de Illumina como de Oxford Nanopore Technologies (ONT), con resultados sólidos en ambas plataformas.

Características de Typhi Mykrobe

Genotipificación Rápida y Directa

Typhi Mykrobe ofrece genotipificación rápida y precisa directamente desde datos de WGS en crudo, beneficiando significativamente a investigadores y funcionarios de salud pública.

Detección de Marcadores de Resistencia

Detecta con éxito características genéticas vinculadas a la resistencia a los antibióticos. Esta capacidad permite a los proveedores de atención médica predecir la resistencia y ajustar los planes de tratamiento en consecuencia.

Identificación de Plásmidos

Typhi Mykrobe puede identificar plásmidos que pueden contribuir a la resistencia, proporcionando una mejor comprensión de cómo se propaga la resistencia a los antibióticos entre diferentes cepas.

La Importancia de la Genotipificación en Salud Pública

Con el aumento de la resistencia a los antibióticos de Typhi, hay una necesidad urgente de identificación precisa de cepas. La genotipificación rápida puede ayudar en la gestión de brotes, desarrollar pautas de tratamiento y garantizar la seguridad de la salud pública.

La información recopilada a través de Typhi Mykrobe puede facilitar los esfuerzos de vacunación y mejorar la respuesta a brotes. También puede guiar el desarrollo de nuevas terapias contra cepas resistentes.

Direcciones Futuras

Al continuar mejorando las capacidades de Typhi Mykrobe, hay una oportunidad para que se adapte a los marcadores de resistencia emergentes y proporcione detalles más finos sobre la estructura genética de las poblaciones de Typhi.

La herramienta se puede actualizar regularmente para incluir nuevos objetivos genéticos a medida que se identifican, asegurando que siga siendo un recurso valioso para investigadores y funcionarios de salud pública.

Conclusión

Typhi Mykrobe representa un avance significativo en la lucha contra la fiebre tifoidea. Con su capacidad para genotipificar rápidamente cepas bacterianas y detectar marcadores de resistencia, tiene un gran potencial para mejorar las respuestas de salud pública a esta enfermedad grave. A medida que la resistencia a los antibióticos sigue en aumento, herramientas como Typhi Mykrobe serán fundamentales para el monitoreo y gestión efectiva de la fiebre tifoidea en todo el mundo.

Fuente original

Título: Typhi Mykrobe: fast and accurate lineage identification and antimicrobial resistance genotyping directly from sequence reads for the typhoid fever agent Salmonella Typhi

Resumen: BackgroundTyphoid fever results from systemic infection with Salmonella enterica serovar Typhi (Typhi) and causes 10 million illnesses annually. Disease control relies on prevention (water, sanitation, and hygiene interventions or vaccination) and effective antimicrobial treatment. Antimicrobial resistant (AMR) Typhi lineages have emerged and become established in many parts of the world. Knowledge of local pathogen populations informed by genomic surveillance, including of lineages (defined by the GenoTyphi scheme) and AMR determinants, is increasingly used to inform local treatment guidelines and to inform vaccination strategy. Current tools for genotyping Typhi require multiple read alignment or assembly steps and have not been validated for analysis of data generated with Oxford Nanopore Technologies (ONT) long-read sequencing devices. Here, we introduce Typhi Mykrobe, a command line software tool for rapid genotyping of Typhi lineages, AMR determinants, and plasmid replicons direct from sequencing reads.

Autores: Danielle J. Ingle, Jane Hawkey, Martin Hunt, Zamin Iqbal, Jacqueline A. Keane, Ayorinde O. Afolayan, Niyaz Ahmed, Saadia Andleeb, Philip M. Ashton, Isaac I. Bogoch, Megan E. Carey, Marie Anne Chattaway, John A. Crump, Paula Diaz Guevara, Benjamin P. Howden, Hidemasa Izumiya, Jobin John Jacob, Louise M. Judd, Arti Kapil, Karen H. Keddy, Justin Y. Kim, Myron M. Levine, Masatomo Morita, Satheesh Nair, Sophie Octavia, Iruka N. Okeke, Precious E. Osadebamwen, Sadia Isfat Ara Rahman, Assaf Rokney, David A. Rasko, Varun Shamanna, Michael J. Sikorski, Anthony M. Smith, Gabriel T. Sunmonu, Kaitlin A. Tagg, Ryan R. Wick, Zoe A. Dyson, Kathryn E. Holt

Última actualización: 2024-09-30 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.30.613582

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.30.613582.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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