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Análisis de resistencia a antimicrobianos en microbiomas:
herramientas de análisis de sistemas complejos en Salud
Pública
Dra. Teresa Coque
Investigador Senior. Instituto Ramón y
Cajal de Investigación Sanitaria (IRYCIS).
Departamento de Microbiología.
Hospital Universitario Ramón y Cajal
La resistencia a antibióticos es considerada oficialmente una de las principales
amenazas para la Salud Global del s XXI (Global Health Challenges) por los países del
G8 y del FMI debido a las predicciones de aumento de morbilidad y mortalidad e
impacto económico directo para 2050 asociadas al problema. Este escenario ha
reafirmado la necesidad de fortalecer los esfuerzos internacionales de todos los
sectores de Salud Pública (medicina, veterinaria y medioambiente) para controlar su
aparición y diseminación.
La comprensión de los procesos de selección y transmisión de las poblaciones
microbianas resistentes a agentes antimicrobianos resulta esencial para entender
como se diseminan las bacterias resistentes y establecer políticas de control eficaces.
La Resistencia a antibióticos sucede en comunidades microbianas que colonizan el
tracto gastrointestinal de humanos y animales, medioambiente por lo que su análisis
debe considerar aproximaciones que permitan analizar sistemas complejos. La
metagenómica ha sido utilizada reciente y profusamente para analizar genes de
resistencia (resistoma) en diferentes ambientes y hospedadores. Hasta el momento, se
han descrito una plétora de métodos metagenómicos que podemos clasificar de forma
general en abiertos y cerrados según los resultados puedan o no anticiparse (1). Todos
los abordajes disponibles son caros, y presentan limitaciones en sensibilidad,
especificidad y la posibilidad de cuantificar el análisis. Sin embargo, la dimensión
pública del problema exige hacer una estratificación de riesgos sobre los genes
detectados y sus frecuencias (2, 3)
Las plataformas de captura génica constituyen la alternativa más eficiente y rentable
para el análisis de un gran número de genes ortólogos en cohortes de numerosas
muestras. Estas metodologías son utilizadas fundamentalmente en el diagnóstico de
enfermedades genéticas humanas. La nueva generación de plataformas en solución
ofrece mejoras técnicas significativas a las plataformas clásicas y enormes
posibilidades diagnósticas.
El grupo de Microbiología de IRYCIS (Fernando Baquero, Teresa M, Coque, Val F Lanza)
ha adaptado por primera vez esta metodología al análisis de resistomas utilizando la
tecnología SeqCapEZ de NimbleGeneRoche debido a su gran densidad (tiling),
capacidad, y flexibilidad. El diseño de la plataforma ResCapv01 permite la detección de
genes de resistencia a antibióticos, metales, biocidas y marcadores de plásmidos (ca
85,000 genes) y exhibe una sensibilidad y especificidad aumentada respecto a los otros
métodos metagenómicos disponibles abriendo las posibilidades para su utilización en
diferentes ámbitos de Salud Pública.
1.
Zhou J, He Z, Yang Y, Deng Y, Tringe SG, Alvarez-cohen L. High-Throughput Metagenomic
Technologies for Complex Microbial Community Analysis : Open and Closed Formats. MBio. 2015;6(1):1–
17. doi:10.1128/mBio.02288-14.
2.
Martínez JL, Coque TM, Baquero F. Prioritizing risks of antibiotic resistance genes in all metagenomes.
Nat Rev Microbiol. 2015 Jun;13(6):396. doi:10.1038/nrmicro3399-c2.
3.
Martínez JL, Coque TM, Baquero F. What is a resistance gene? Ranking risk in resistomes. Nat Rev
Microbiol. 2015 Feb;13(2):116-23. doi: 10.1038/nrmicro3399.Epub 2014 Dec 15. PubMed PMID:
25534811.
4.
Lanza VF, Baquero F, Martínez JL, Sánchez-Valenzuela A, González-Zorn B, de la Cruz F, Coque
TM. ResCap: New target enrichment platform for resistome in metagenomic samples. ESCMID-ESGEM
CONFERENCE – IMMEM XI. March 2016,