Diseñar tratamientos eficaces contra la tuberculosis multirresistente basados ​​en la secuenciación del ADN



A nivel mundial, la tuberculosis es la enfermedad infecciosa bacteriana más común que conduce a la muerte. El patógeno que causa la tuberculosis, Mycobacterium tuberculosis, tiene varias peculiaridades. Una es que está creciendo muy lentamente. Mientras que otros patógenos típicos, como el neumococo y las pseudomonas, ya pueden identificarse por su crecimiento en el laboratorio microbiológico en las primeras 72 horas, generalmente pasan varias semanas antes de que la bacteria de la tuberculosis crezca en el laboratorio. Por lo tanto, a menudo se necesitan de uno a dos meses antes la eficacia de Se pueden probar medicamentos individuales.

Sin embargo, estas pruebas de eficacia son esenciales para el tratamiento eficaz de la tuberculosis multirresistente (MDR-TB), que se está volviendo cada vez más común. En estos casos, el patógeno se ha vuelto resistente, es decir, insensible, a los mejores fármacos antituberculosos, rifampicina e isoniazida. Esto se debe a cambios en el genoma, las llamadas mutaciones, que casi siempre ocurren en los mismos puntos del genoma. El tratamiento de la MDR-TB es prolongado, costoso y con frecuencia se asocia con efectos secundarios.

Para la selección de antibióticos en una terapia combinada, los médicos hasta ahora han dependido de los resultados de la prueba de drogas después del cultivo. “Actualmente, hay 15 medicamentos disponibles para terapia de segunda línea, de los cuales al menos cuatro se usan en combinación”, explica el profesor Christoph Lange, coordinador del estudio clínico en el Centro de Investigación Borstel.

Con el fin de acelerar la elección de los antibióticos más eficaces, los científicos del DZIF del Centro de Investigación Borstel, dirigido por el profesor Stefan Niemann, han creado un catálogo de mutaciones en el material genético de las bacterias de la tuberculosis que permite predecir las resistencias a los antibióticos de las bacterias contra todas las drogas. A diferencia de muchas otras bacterias, el material genético de la bacteria de la tuberculosis apenas cambia con el tiempo. El genoma de la bacteria de la tuberculosis contiene aproximadamente 4,4 millones de componentes básicos (pares de bases) que almacenan la información de unos 4.000 genes.

Hans-Peter Grobbel, estudiante de medicina y becario predoctoral DZIF en el equipo de Christoph Lange, con el apoyo de su compañero de estudios Niklas Köhler, el profesor Matthias Merker, el Dr. Sönke Andres y el Dr. Harald Hoffmans, ha examinado los resultados de las predicciones de resistencia a los antibióticos a través de análisis generales del genoma. Utilizando bacterias de la tuberculosis de 70 pacientes con MDR-TB tratados en el Departamento de Medicina de Borstel, los investigadores compararon la predicción molecular de la resistencia a los antibióticos con los resultados de las pruebas culturales reales. Fueron aportados por el Prof. Florian Maurer, Jefe del Laboratorio Nacional de Referencia para Bacterias de la Tuberculosis en Borstel. Los científicos también examinaron si se podrían compilar combinaciones confiables de medicamentos para el tratamiento de la MDR-TB basándose en la predicción del material genético de la bacteria.

El noventa y nueve por ciento de todos los medicamentos en terapias combinadas que hemos reunido en base a los resultados de las predicciones moleculares del material genético de las bacterias de la tuberculosis también son efectivos de acuerdo con las pruebas microbiológicas tradicionales de resistencia a los antibióticos “.

Hans-Peter Grobbel, estudiante de medicina y becario predoctoral DZIF

Por ahora, los métodos moleculares son baratos y rápidos. Idealmente, los pacientes ya pueden recibir un tratamiento personalizado para la TB-MDR en la primera semana de su diagnóstico de tuberculosis.

Fuente:

Referencia de la revista:

Grobbel, HP., et al. (2021) Diseño de regímenes de tratamiento de la tuberculosis multirresistente basados ​​en secuenciación de ADN. Enfermedades Clínicas Infecciosas. doi.org/10.1093/cid/ciab359.

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