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Una nueva herramienta de vigilancia de enfermedades ayuda a detectar cualquier virus

Viernes 8 Febrero, 2019 en  Ciencia y Tecnología

Científicos del Instituto Broad, de Estados Unidos, desarrollaron un nuevo método computacional para examinar los microbios a una escala más amplia y completa.

zika

(Europa Press) Científicos del Instituto Broad, de Estados Unidos, desarrollaron un nuevo método computacional para examinar los microbios a una escala más amplia y completa y, así, ayudar a detectar cualquier tipo de virus.

Construido en el laboratorio del investigador Pardis Sabeti, el método ‘CATCH’ se puede usar para diseñar ‘cebos’ moleculares para cualquier virus conocido por infectar a los humanos y todas sus cepas.

Durante el brote del virus zika de 2015-16, los sanitarios lucharon por contener la epidemia y frenar los efectos devastadores del patógeno en las mujeres embarazadas. Al mismo tiempo, científicos de todo el mundo intentaron comprender la genética de este misterioso virus. El problema era que simplemente no hay muchas partículas de virus Zika en la sangre de un paciente enfermo.

Ahora, este nuevo enfoque, publicado en la revista ‘Nature Biotechnology’, puede ayudar a los pequeños centros de secuenciación en todo el mundo a realizar la vigilancia de enfermedades de manera más eficiente y rentable, lo que puede proporcionar información crucial para controlar los brotes.

“A medida que la secuenciación genómica se convierte en una parte crítica de la vigilancia de la enfermedad, herramientas como ‘CATCH’ nos ayudarán a nosotros y a otros a detectar brotes antes y generarán más datos sobre patógenos que pueden compartirse con las comunidades más amplias de investigación científica y médica”, explica el autor principal de este nuevo estudio, Christian Matranga.

Los científicos pueden detectar algunos virus de baja abundancia mediante el análisis de todo el material genético en una muestra clínica, una técnica conocida como secuenciación metagenómica, pero este enfoque a menudo omite el material viral que se pierde en la abundancia de otros microbios y en la enfermedad del propio ADN del paciente.

Otro enfoque es ‘enriquecer’ las muestras clínicas para un virus en particular. Para hacer esto, los investigadores usan un tipo de ‘cebo’ genético para inmovilizar el material genético del virus objetivo, de modo que otro material genético pueda ser lavado. Los científicos en el laboratorio de Sabeti habían utilizado con éxito ‘cebos’, que son sondas moleculares hechas de cadenas cortas de ARN o ADN que se emparejan con fragmentos de ADN viral en la muestra, para analizar los genomas del virus ébola y lassa. Sin embargo, siempre se dirigieron a un solo microbio, lo que significa que tenían que saber exactamente lo que buscaban y no estaban diseñadas de manera rigurosa y eficiente.

Lo que necesitaban era un método computacional para diseñar sondas que pudiera proporcionar una visión integral de los diversos contenidos microbianos en muestras clínicas, mientras que enriquecían a microbios de baja abundancia como el Zika. “Nos dimos cuenta de que podíamos capturar virus, incluida su diversidad conocida, con menos sondas de las que habíamos usado antes. Para hacer de esta una herramienta efectiva para la vigilancia, decidimos intentar atacar a unos 20 virus a la vez, y finalmente escalamos hasta las 356 especies virales conocidas por infectar a los humanos”, explican.

Las pruebas de conjuntos de sondas diseñadas con ‘CATCH’ mostraron que, después del enriquecimiento, el contenido viral era 18 veces más datos de secuenciación que antes del enriquecimiento, lo que permite al equipo ensamblar genomas que no podrían generarse a partir de muestras no enriquecidas. Validaron el método examinando 30 muestras con contenido conocido que abarca ocho virus. Los investigadores también demostraron que se podrían ‘rescatar’ muestras de virus lassa del brote de 2018 en Nigeria, que resultó difícil de secuenciar sin enriquecimiento, mediante el uso de un conjunto de sondas diseñadas por ‘CATCH’ contra todos los virus humanos.

Utilizando ‘CATCH’, generaron un subconjunto de sondas víricas dirigidas a zika y chikungunya, otro virus transmitido por mosquitos que se encuentra en las mismas regiones geográficas. Junto con los genomas de zika generados con otros métodos, los datos que generaron utilizando sondas diseñadas por ‘CATCH’ les ayudaron a descubrir que el virus se había introducido en varias regiones meses antes de que los científicos pudieran detectarlo, un hallazgo que puede anticipar los esfuerzos para controlar futuros brotes.


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