Un equipo del Instituto de Biomedicina de Valencia (IBV) ha desarrollado un nuevo método que permite detectar variantes genéticas inéditas de Mycobacterium tuberculosis, la bacteria responsable de la tuberculosis. Utilizando una técnica de secuenciación de lectura larga, han logrado obtener un mapa más detallado de la diversidad genética de esta bacteria a partir de muestras clínicas en la Comunidad Valenciana. Este avance revela una tasa evolutiva mayor a la previamente estimada y mejora el rastreo de contagios, lo que es crucial para el control epidemiológico. Además, los hallazgos pueden orientar el desarrollo de futuras vacunas al identificar dianas moleculares estables. La investigación, publicada en Nature Communications, representa un paso significativo en la lucha contra una de las principales causas de mortalidad por patógenos infecciosos en el mundo.
Un equipo de investigadores del Instituto de Biomedicina de Valencia (IBV), perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha desarrollado un método innovador que permite obtener un mapa más detallado de la diversidad genética de Mycobacterium tuberculosis, el agente causante de la tuberculosis. Este avance se ha logrado mediante una técnica de secuenciación de lectura larga, que facilita la obtención de segmentos extensos de ADN. Gracias a esta metodología, los científicos han podido reconstruir genomas bacterianos completos a partir de muestras obtenidas de pacientes en la Comunidad Valenciana.
Los hallazgos, publicados en Nature Communications, revelan variantes genéticas que anteriormente pasaban desapercibidas y sugieren que la tasa evolutiva de la bacteria es mayor a lo estimado. Este nuevo conocimiento tiene el potencial de mejorar el rastreo de las cadenas de contagio y podría influir en el diseño de futuras vacunas.
Tradicionalmente, los estudios sobre Mycobacterium tuberculosis se han basado en técnicas de secuenciación que fragmentan sus 4.000 genes en partes muy pequeñas para compararlas con un genoma estándar. Sin embargo, según Iñaki Comas, investigador del CSIC en el IBV y líder del estudio, estas técnicas tienen limitaciones significativas al analizar regiones del ADN altamente repetitivas o grandes reordenamientos estructurales. De hecho, se estima que entre el 5 y el 10% del genoma bacteriano quedaba sin analizar, dejando fuera áreas cruciales para comprender su diversidad biológica.
La nueva tecnología implementada permite secuenciar fragmentos continuos y largos del ADN, como explica Llúcia Martínez, responsable del servicio de secuenciación en la Fundación Fisabio y colaboradora en este proyecto. Con esta técnica, se han secuenciado y ensamblado 216 genomas completos a partir de muestras clínicas con una resolución sin precedentes. Este avance no solo pone al descubierto la diversidad oculta del patógeno, sino que también amplía el entendimiento sobre sus dinámicas evolutivas y patrones de transmisión.
A través del análisis comparativo de estos genomas completos, los investigadores han determinado que la tasa evolutiva estimada para Mycobacterium tuberculosis es 1,44 veces superior a las inferencias previas basadas en lecturas cortas. La investigación también destaca que gran parte de su variabilidad genética se concentra en ciertos genes denominados pe/ppe, implicados en la interacción entre la bacteria y el sistema inmunitario humano. Esta variabilidad es resultado de un mecanismo conocido como conversión génica, donde un gen copia parte de su secuencia a otro cercano, generando modificaciones que las técnicas convencionales no podían identificar.
Además, este trabajo mejora significativamente las capacidades para rastrear contagios. Al identificar mutaciones y cambios estructurales previamente invisibles, los investigadores pueden reconstruir con mayor precisión las cadenas de transmisión entre individuos, lo cual es esencial para el control epidemiológico efectivo de la tuberculosis.
Desde una perspectiva sanitaria pública, este método ofrece herramientas más precisas para refinar las redes epidemiológicas, permitiendo a los servicios sanitarios identificar con exactitud los flujos de contagio y actuar rápidamente para interrumpir brotes comunitarios. En cuanto al desarrollo vacunal, los resultados proporcionan información valiosa para diseñar antígenos dirigidos hacia dianas moleculares universales y estables, reduciendo así el riesgo de resistencia inmunológica por parte del patógeno.
En resumen, esta investigación presenta la representación más detallada hasta ahora sobre la diversidad genética del agente causante de la tuberculosis, una enfermedad que sigue siendo una importante causa global de mortalidad infecciosa. Con aproximadamente 1,23 millones de muertes reportadas por la OMS en 2024 debido a esta enfermedad, estos avances abren nuevas vías para mejorar tanto el estudio evolutivo como el control y tratamiento futuros.
El éxito del estudio ha sido posible gracias al papel fundamental desempeñado por la Plataforma de Secuenciación y Bioinformática de la Fundación Fisabio. También han participado instituciones como el Centro de Investigación Biomédica en Red (CIBER) y la Universitat de Valencia, junto con hospitales locales y organismos sanitarios públicos.
| Cifra | Descripción |
|---|---|
| 216 | Genomas completos de Mycobacterium tuberculosis secuenciados y ensamblados. |
| 1.44 | Tasa evolutiva estimada para Mycobacterium tuberculosis comparada con estudios anteriores. |
| 82% | Porcentaje de variantes que pueden resultar falsos positivos al usar cepas estándar como referencia. |
Un equipo del Instituto de Biomedicina de Valencia ha obtenido un mapa más preciso de la variedad genética de Mycobacterium tuberculosis, gracias a una técnica de secuenciación de lectura larga que permite obtener grandes segmentos de ADN.
La nueva metodología permite identificar variantes genéticas que antes pasaban desapercibidas y revela una tasa de evolución mayor de lo estimado, mejorando así el rastreo de cadenas de contagio y orientando el diseño de futuras vacunas.
Las técnicas convencionales utilizan secuenciación de lecturas cortas, que fragmentan los genes en segmentos pequeños, dejando sin analizar entre el 5 y el 10% del genoma y no detectando regiones altamente repetitivas o variaciones estructurales importantes.
El método permite refinar las redes epidemiológicas, proporcionando herramientas para identificar con precisión la direccionalidad de los contagios y cortar eficazmente las cadenas de transmisión en brotes comunitarios.
El estudio proporciona información valiosa para el diseño de nuevos antígenos para vacunas, dirigiendo su desarrollo hacia dianas moleculares universales y estables, minimizando el riesgo de resistencias inmunológicas por parte de la bacteria.