Un equipo del CSIC ha desarrollado un método innovador para identificar variantes genéticas de Mycobacterium tuberculosis, mejorando el rastreo de contagios y potencialmente guiando el diseño de nuevas vacunas.
Un equipo del Instituto de Biomedicina de Valencia (IBV), perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha desarrollado un nuevo método que proporciona un mapa más detallado de la diversidad genética de Mycobacterium tuberculosis, el agente causante de la tuberculosis. Este avance se basa en una técnica de secuenciación de lectura larga, que permite obtener segmentos extensos de ADN, facilitando así la reconstrucción completa del genoma bacteriano a partir de muestras tomadas de pacientes en la Comunidad Valenciana. Los hallazgos, publicados en Nature Communications, revelan variantes genéticas previamente no identificadas y sugieren que la tasa evolutiva de esta bacteria es mayor a lo estimado anteriormente.
Hasta ahora, los estudios sobre esta bacteria se basaban principalmente en técnicas que fragmentan su ADN en segmentos pequeños para compararlos con un genoma estándar. Sin embargo, como señala Iñaki Comas, investigador del CSIC y líder del estudio, estas metodologías tradicionales tienen limitaciones significativas. Dejan sin analizar entre el 5% y el 10% del genoma total, especialmente las regiones más diversas y biológicamente relevantes.
La nueva tecnología permite secuenciar fragmentos largos y continuos del ADN, lo que ha llevado a los investigadores a ensamblar 216 genomas completos de Mycobacterium tuberculosis. Esto ha proporcionado una resolución sin precedentes sobre la diversidad genética del patógeno y sus dinámicas evolutivas. Según Ana María García Marín, primera autora del estudio, este enfoque ha revelado que la tasa evolutiva es significativamente más alta de lo que se había inferido anteriormente.
Uno de los descubrimientos más notables es que gran parte de la variabilidad genética se concentra en genes específicos relacionados con la interacción entre la bacteria y el sistema inmunitario humano. Esta diversidad se origina por un mecanismo conocido como conversión génica, donde un gen copia partes de su secuencia a otro cercano, generando cambios que las técnicas anteriores no podían detectar. Algunos cambios afectan incluso áreas consideradas potenciales dianas para futuras vacunas.
El nuevo método también mejora notablemente las capacidades para rastrear contagios. Al permitir detectar mutaciones y alteraciones estructurales previamente invisibles, los científicos pueden reconstruir con mayor precisión las cadenas de transmisión entre individuos. Esto resulta fundamental para el control epidemiológico de la tuberculosis.
Además, al utilizar genomas específicos para cada paciente en lugar de una cepa estándar como referencia, se han reducido considerablemente los falsos positivos en el análisis. Esto asegura una interpretación más precisa sobre cómo evoluciona la bacteria dentro del huésped infectado.
Desde una perspectiva pública, este avance ofrece herramientas valiosas para refinar las redes epidemiológicas y mejorar los esfuerzos para cortar las cadenas de transmisión durante brotes comunitarios. En cuanto a las vacunas, los datos obtenidos podrían guiar el desarrollo hacia antígenos universales y estables, reduciendo así el riesgo de resistencia inmunológica por parte del patógeno.
En resumen, esta investigación proporciona una visión más completa sobre la diversidad genética del Mycobacterium tuberculosis, contribuyendo a combatir una enfermedad que sigue siendo una de las principales causas globales de mortalidad infecciosa.
CSIC Comunicación – Comunidad Valenciana
El nuevo método utiliza una técnica de secuenciación de lectura larga que permite obtener segmentos de ADN más grandes, lo que facilita la identificación de variantes genéticas que antes pasaban desapercibidas. Esto incluye regiones del ADN altamente repetitivas y variaciones estructurales que las técnicas convencionales no podían detectar.
Este avance permite reconstruir con mayor precisión las cadenas de transmisión entre personas, mejorando así el rastreo epidemiológico. Al identificar mutaciones y cambios estructurales antes invisibles, se puede cortar eficazmente las cadenas de contagio en brotes comunitarios.
Los hallazgos sobre la diversidad genética y los mecanismos de evolución del patógeno pueden guiar el diseño de antígenos para nuevas vacunas, enfocándose en dianas moleculares universales y estables, lo que podría minimizar el riesgo de que la bacteria desarrolle resistencias inmunológicas.
Las técnicas convencionales de secuenciación fragmentan el genoma en segmentos muy pequeños, dejando sin analizar entre el 5 y el 10% del genoma. Estas áreas ciegas suelen ser las más diversas y biológicamente relevantes, lo que limita la comprensión completa del patógeno.