Nou instrument genetic urmărește răspândirea bacteriilor între oameni
O cercetare publicată pe 24 aprilie 2026 în revista Nature Microbiology prezintă un nou instrument, denumit TRAnsmision Clustering of Strains (TRACS), care folosește genomica pentru a distinge între tulpini bacteriene înrudiți.
În cadrul unei colaborări între experți de la Peter MacCallum Cancer Centre din Australia, Wellcome Sanger Institute și Universitatea din Oslo, cercetătorii au folosit instrumentul TRACS pentru a cartografia transmiterea virusului SARS-CoV-2, bacteriei care cauzează pneumonie, Streptococcus pneumoniae, și parazitul malaric Plasmodium falciparum, în diverse populații.
Ei consideră că instrumentul TRACS va juca un rol important în prevenirea infecțiilor, răspunsul la focare și dezvoltarea unor tratamente menite să ajute microbiomul uman să lupte împotriva infecțiilor.
Capacitatea de a urmări răspândirea microbilor patogeni, folosind genomica, a devenit un instrument esențial în sănătatea publică și poate ajuta la informarea unor noi metode de prevenire a transmiterii. De asemenea, poate contribui la înțelegerea mai profundă a modului în care factorii de stil de viață și de mediu influențează transmiterea acestor patogeni și cum aceștia colonizează microbiomul uman.
În prezent, instrumentele genomice folosite pentru a urmări mai multe specii bacteriene simultan nu dispun de viteza și flexibilitatea necesare pentru monitorizarea de rutină în sănătatea publică și pot avea dificultăți în a distinge între probele transmise recent și cele transmise cu mulți ani în urmă. În plus, este complicat să se adauge continuu noi probe, ceea ce face supravegherea în timp real dificilă.
Pentru a remedia această problemă, o echipă internațională a dezvoltat TRACS, un algoritm foarte precis și ușor de utilizat, capabil să distingă între două probe înrudite și să determine dacă acestea au avut o sursă de transmitere directă sau au fost obținute din aceeași sursă.
Algoritmul TRACS identifică diferențe genetice mici, cunoscute sub numele de Polimorfisme cu Nucleotide Unice (SNP-uri), și analizează aceste diferențe pentru a estima cât de înrudite sunt patogenii și dacă este probabil să fi fost transmise recent. Această abordare permite integrarea continuă a noilor probe, făcându-l un instrument ideal pentru identificarea cu precizie a rețelelor de transmitere și excluderea evenimentelor de transmitere în aplicațiile publice de sănătate.
În acest nou studiu, echipa a folosit TRACS pentru a cartografia rețelele de transmitere a patogenilor în trei populații diferite, fiecare având date genomice distincte. Au aplicat metoda pe datele SARS-CoV-2 din spitalele din Regatul Unit, pe datele de secvențiere profundă a populației de Streptococcus pneumoniae și pe datele de secvențiere a genomului la nivel de celulă unică de la pacienți infectați cu Plasmodium falciparum. Au descoperit că instrumentul a fost capabil să identifice diferiți patogeni într-o singură probă și să infera locurile unde au fost transmise fiecare dintre acestea.
De asemenea, au utilizat TRACS pentru a studia modul în care microbii sunt transmiși de la mame la sugari și au constatat că o bacterie benefică, Bifidobacterium breve, a persistat în sugari mai mult decât se recunoscuse anterior, un aspect pe care metodele anterioare l-au omis.
„Tradițional, a fost foarte dificil pentru noi să atingem acest obiectiv, dar este extrem de important să știm, deoarece oamenii pot purta mai multe versiuni ușor diferite sau tulpini ale aceleași specii simultan, ceea ce complică înțelegerea modului în care microbii se mișcă între indivizi. Folosind această nouă tehnologie, putem depăși această provocare și obține o imagine mai clară a modului în care microbii sunt împărtășiți între oameni. Acest lucru ne va oferi o înțelegere mai bună a modului în care microbii se răspândesc, pentru a ne ajuta să prevenim infecțiile în populațiile vulnerabile, cum ar fi pacienții noștri cu cancer”, a declarat Dr Gerry Tonkin-Hill, Study First and Corresponding Author, Peter MacCallum Cancer Centre.
„Această cercetare ar putea sprijini dezvoltarea unor noi tratamente care folosesc microbii benefici pentru a îmbunătăți sănătatea. Prin înțelegerea exactă a modului în care microbii se mișcă între oameni și care dintre aceștia sunt mai predispuși să prospere în microbiomul lor, am putea concepe metode mai bune de a crește microbii intestinali utili și a investiga dacă există modalități de a-i folosi pentru a ajuta la prevenirea infecțiilor, deschizând calea către medii de îngrijire mai sigure și noi terapii bazate pe microbiom”, a afirmat Dr Trevor Lawley, co-author at the Wellcome Sanger Institute.
„Supravegherea genomică a îmbunătățit semnificativ înțelegerea noastră despre cum se răspândesc infecțiile și ne-a permis să aplicăm această cunoștință pentru a informa și dezvolta noi abordări în sănătatea publică. Această nouă abordare poate lua orice probe complexe secvențiate de microbi, inclusiv bacterii, viruși, fungi și paraziți, și să infera dacă acestea provin dintr-o transmitere directă sau dintr-o sursă comună. Aceasta este un pas incredibil înainte. Metoda este atât computațional mai eficientă, cât și mai precisă decât metodele existente și este un exemplu clar de cum genomica ar putea fi utilizată pentru a sprijini sănătatea publică”, a declarat Professor Jukka Corander, senior author at the Wellcome Sanger Institute și Universitatea din Oslo.
