Descripció del projecte
L’aparició de resistències a agents antimicrobians és un problema de salut emergent i global. Específicament genera preocupació en medicina humana per l’aparició de resistències bacterianes als antibiòtics utilitzats en el tractament de les infeccions zoonòtiques. L’ús abusiu d’antibiòtics promou l’aparició i propagació d’aquestes resistències, generant microorganismes capaços de superar el tractament i d’arribar a causar problemes greus, inclús letals. El Pla d’Acció Global publicat per l’Organització Mundial de la Salut (OMS), l’Organització Mundial de la Salut Animal (OIE) i l’Organització Mundial per la Alimentació (FAO) emfatitza la necessitat d’un enfoc coordinat entre els sectors de salut humana, salut animal i el sector agrícola. L’estratègia de la Unió Europea (UE) per combatre aquesta amenaça a la salut humana, animal i vegetal inclou la restricció de l’ús d’antibiòtics en els animals de producció i la vigilància de la resistència en bacteris zoonòtics.
Davant d’aquest escenari, és necessari el desenvolupament de tècniques que permetin una identificació ràpida de patògens i de les seves resistències. La investigació clínica i veterinària ha de focalitzar els seus esforços en el desenvolupament d’aquests mètodes per tal de reduir l’expansió i evitar la mortalitat associada a aquests patògens. Una identificació ràpida i precisa del patogen responsable i de les seves resistències permetrà decidir un tractament personalitzat i específic (enfront els genèrics actuals) per a cada infecció.
L’any 2014 la companyia Oxford Nanopore Technologies va llançar al mercat un dispositiu portàtil, assequible, i fàcil d’usar, el seqüenciador MinION. Es tracta d’un seqüenciador de tercera generació basat en l’ús de nanoporus per seqüenciar molècules individuals, sense límit teòric en la longitud dels fragments. Des de la seva aparició, MinION ha demostrat ser molt versàtil, ja que ha estat utilitzat en multitud de llocs i d’aproximacions: des de l’anàlisi de microbiomes mitjançant metagenòmica o la seqüenciació del gen 16S rRNA; a la identificació de soques i de resistències antimicrobianes en brots hospitalaris. La seqüenciació en temps real amb nanoporus ha permès identificar bacteris fins a nivell de soca en tan sols 40 minuts i les seves resistències antimicrobianes en 90 minuts aproximadament. Aquesta tecnologia té molt potencial per ser utilitzada en l’àmbit clínic, ja que permet la seqüenciació i identificació en temps real i a curt termini a un cost molt assequible. Al ser un seqüenciador portàtil es pot transportar al lloc d’interès, facilitant el diagnòstic descentralitzat, i a la vegada no depèn de grans equipaments ni de laboratoris de referència. Aquesta tecnologia permet també la identificació de nous gens de resistència antimicrobiana més ràpidament que amb cultius i inclús permet caracteritzar el resistoma i el mobiloma (plasmidis) tant de microorganismes cultivables al laboratori com de no cultivables.
L’objectiu primordial d’aquest Doctorat Industrial serà l’optimització de protocols per a la identificació de patògens i la detecció de resistències antimicrobianes mitjançant MinION. Una possible aproximació seria el desenvolupament d’un protocol per detectar els 12 microorganismes d’alta prioritat, conjuntament amb les seves resistències, postulats per l’OMS. Un altre aproximació seria la seqüenciació ràpida de patògens per pacients amb infeccions greus d’origen desconegut, es a dir, l’aplicació de la metagenòmica en medicina personalitzada.
