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Un equipo internacional de científicos ha desarrollado por primera vez una serie de novedosas técnicas de secuenciación de ADN con el objetivo de atajar la fiebre tifoidea, una enfermedad que mata a 600.000 personas cada año. Los resultados pueden ayudar a mejorar su diagnóstico y diseñar nuevas estrategias de vacunación, además de seguir la pista de su propagación por el mundo y visualizarlo a través de Google Earth.
El estudio establece un nuevo estándar para analizar la evolución y propagación de una bacteria patógena, ya que es el primero donde se analizan muestras múltiples con gran nivel de detalle, y revela las “firmas” firmas genéticas ocultas hasta ahora de la evolución de linajes individuales de Salmonella typhi (bacilo que causa la enfermedad).
El equipo ha desarrollado métodos que se están utilizando para tipificar brotes de la enfermedad, lo que permite a los investigadores identificar aquellos organismos individuales que se diseminan en la población. Con Google Earth se pueden visualizar fácilmente estos brotes. El equipo espera que estos datos cartográficos se puedan usar para diseñar campañas de vacunación más efectivas para erradicar la fiebre tifoidea.
Al contrario de lo que sucede con la mayoría de las especies de Salmonella y, de muchas otras bacterias, S. typhi sólo se encuentra en seres humanos, y los genomas aislados son extremadamente similares desde el punto de vista superficial, lo que impide cualquier intento de seguir la pista a las infecciones o de tipificar las variantes más prevalentes. Los detalles de este nuevo estudio transforman la capacidad de los investigadores para hacer frente a S. Typhi.
"Se pueden usar los modernos métodos de la genómica para encontrar una repuesta a las enfermedades que han afligido al ser humano durante muchos años", explica el profesor Gordon Dougan del Wellcome Trust Sanger Institute y principal autor del estudio, que añade: "Los genomas son el legado de la existencia de un organismo, indicando los caminos que han tomado y en el que se encuentran actualmente. Este análisis sugiere que podríamos haber encontrado el talón de Aquiles de S. typhi: tras adaptarse a un estilo de vida exclusivamente humano ya se ha quedado satisfecho, su genoma está sufriendo un deterioro genético y se está encaminando hacia su muerte evolutiva en los seres humanos".
"Creemos que se podrían utilizar programas de vacunación concertados, combinados con estudios epidemiológicos destinados a seguir la pista y tratar a los portadores para erradicar la fiebre tifoidea como enfermedad", indica el investigador. Cada año se producen 17 millones de casos de fiebre tifoidea, aunque la Organización Mundial de la Salud advierte de que se trata de una estimación “muy conservadora”. Los jóvenes son los que tienen un mayor riesgo, y en Indonesia, por ejemplo, nueve de cada diez casos se producen entre los 3 y los 19 años.
"Una de las claves de la supervivencia de Salmonella typhi es su capacidad de permanecer latente en los portadores, que no muestran síntomas aunque siguen siendo capaces de infectar a otras personas", señala Kathryn Holt, una estudiante de doctorado del Wellcome Trust Sanger Institute y primera autora del estudio. "Nuestras nuevas herramientas nos ayudarán a seguir la pista a la fuente de los brotes de fiebre tifoidea, posiblemente llegando hasta los portadores infectados, lo que permitirá tratar a dichos individuos impidiendo así la propagación de la enfermedad”, añade.
La investigadora señala que utilizando la biología genómica de este estudio “somos capaces ahora de tipificar a S. typhi, identificar la cepa que está provocando la infección y a los portadores, además de diseñar programas de vacunación más eficaces, por lo que es un paso adelante muy importante".
El estudio es una colaboración entre científicos del Wellcome Trust Sanger Institute, el University College Cork y la Unidad de Investigación Clínica de la Universidad de Oxford (Reino Unido), el Instituto Pasteur de París (Francia) y el Ho Chi Minh City de Vietnam. El equipo estudió 19 aislados de S. typhi procedentes de diez países utilizando los nuevos métodos de secuenciación, lo que implicaba que se podían detectar las señales más raras de la variación genética de este genoma “rebelde”. Se produjeron más de 1700 millones de letras de secuenciación genética y observaron menos de 2000 mutaciones, lo que sugiere que S. typhi ha evolucionado muy poco desde su aparición al menos hace 15.000 años.
Su análisis muestra que el genoma de S. typhi está degenerando, pues según llega a ser más cercano a nosotros -su hospedador humano-, está perdiendo genes que son superfluos para la vida en el cuerpo humano. Y lo que es más importante, los genes que contienen instrucciones para las proteínas de la superficie de la bacteria, - aquellas que son más frecuentemente atacadas por las defensas de nuestro sistema inmunitario-, varían mucho menos que los genes equivalentes de la mayoría de las bacterias, lo que sugiere que S. typhi tiene una estrategia para eludir las presiones selectivas de nuestro sistema inmunitario.
"Tanto el genoma como las proteínas que constituyen la superficie de S. typhi, las dianas de las vacunas, muestran sorprendentemente poca variación", señala el profesor Julian Parkhill, responsable de Genómica patógena, que añade: "Hemos podido usar tecnologías novedosas desarrolladas para el análisis de la variación del genoma humano para identificar esta variación, lo que habría sido imposible hace un año. Las tecnologías que hemos desarrollado aquí podrían usarse también en las batallas contra otras enfermedades causadas por bacterias".
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Referencia bibliográfica:
Holt KE et al. (2008) High-throughput sequencing provides insights into genome variation and evolution in Salmonella Typhi. Nature Genetics, available online in advance of print publication on Sunday 27 June 2008. http://dx.doi.org/ 10.1038/ng.195
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