Descripción del proyecto
La aparición de resistencias a agentes antimicrobianos es un problema de salud emergente y global. Específicamente genera preocupación en medicina humana por la aparición de resistencias bacterianas a los antibióticos utilizados en el tratamiento de las infecciones zoonóticas. El uso abusivo de antibióticos promueve la aparición y propagación de estas resistencias, generando microorganismos capaces de superar el tratamiento y de llegar a causar problemas graves, incluso letales. El Plan de Acción Global publicado por la Organización Mundial de la Salud (OMS), la Organización Mundial de la Salud Animal (OIE) y la Organización Mundial para la Alimentación (FAO) enfatiza la necesidad de un enfoque coordinado entre los sectores de salud humana, salud animal y el sector agrícola. La estrategia de la Unión Europea (UE) para combatir esta amenaza a la salud humana, animal y vegetal incluye la restricción del uso de antibióticos en los animales de producción y la vigilancia de la resistencia en bacterias zoonóticas.
Ante este escenario, es necesario el desarrollo de técnicas que permitan una identificación rápida de patógenos y de sus resistencias. La investigación clínica y veterinaria debe focalizar sus esfuerzos en el desarrollo de estos métodos con el fin de reducir la expansión y evitar la mortalidad asociada a estos patógenos. Una identificación rápida y precisa del patógeno responsable y de sus resistencias permitirá decidir un tratamiento personalizado y específico (frente a los genéricos actuales) para cada infección.
En 2014 la compañía Oxford Nanopore Technologies lanzó al mercado un dispositivo portátil, asequible, y fácil de usar, el secuenciador MinION. Se trata de un secuenciador de tercera generación basado en el uso de nanoporus para secuenciar moléculas individuales, sin límite teórico en la longitud de los fragmentos. Desde su aparición, MinION ha demostrado ser muy versátil, ya que ha sido utilizado en multitud de lugares y de aproximaciones: desde el análisis de microbiomas mediante metagenómica o la secuenciación del gen 16S rRNA; a la identificación de cepas y de resistencias antimicrobianas en brotes hospitalarios. La secuenciación en tiempo real con nanoporus ha permitido identificar bacterias hasta nivel de cepa en tan solo 40 minutos y sus resistencias antimicrobianas en 90 minutos aproximadamente. Esta tecnología tiene mucho potencial para ser utilizada en el ámbito clínico, ya que permite la secuenciación e identificación en tiempo real y a corto plazo a un coste muy asequible. Al ser un secuenciador portátil se puede transportar al lugar de interés, facilitando el diagnóstico descentralizado, y a la vez no depende de grandes equipamientos ni de laboratorios de referencia. Esta tecnología permite también la identificación de nuevos genes de resistencia antimicrobiana más rápidamente que con cultivos e incluso permite caracterizar el resistoma y el mobiloma (plasmidis) tanto de microorganismos cultivables en el laboratorio como de no cultivables.
El objetivo primordial de este Doctorado Industrial será la optimización de protocolos para la identificación de patógenos y la detección de resistencias antimicrobianas mediante MinION. Una posible aproximación sería el desarrollo de un protocolo para detectar los 12 microorganismos de alta prioridad, conjuntamente con sus resistencias, postulados por la OMS. Otra aproximación sería la secuenciación rápida de patógenos para pacientes con infecciones graves de origen desconocido, es decir, la aplicación de la metagenómica en medicina personalizada.
