Grupo da USP cria o primeiro banco de dados genômicos de bactérias multirresistentes

Com o objetivo de contribuir para o monitoramento e o controle de bactérias multirresistentes, pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) e colaboradores criaram a plataforma One Health Brazilian Resistance (OneBR), que reúne dados epidemiológicos, fenotípicos e informações genômicas de microrganismos classificados pela Organização Mundial de Saúde (OMS) como de “prioridade crítica”, ou seja, aqueles contra os quais se necessita buscar urgentemente novos antibióticos porque os atualmente disponíveis perderam efeito.

Até o momento, o banco conta com dados de aproximadamente 500 patógenos humanos e outros 200 devem ser adicionados em breve. A iniciativa tem apoio da FAPESP, do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e da Fundação Bill e Melinda Gates (leia mais em: agencia.fapesp.br/29415/).

“E a plataforma não é restrita a bactérias que infectam seres humanos. A iniciativa incorpora também a área veterinária, ou seja, agentes infecciosos de animais de criação ou domésticos; e também a microbiologia ambiental e dos alimentos. Nos baseamos no conceito de One Health [saúde única, que propõe a interconexão entre saúde humana, dos animais e do ambiente que os rodeia]”, diz à Agência FAPESP Nilton Lincopan, professor do Instituto de Ciências Biomédicas (ICB-USP) e coordenador do projeto.

Outra perspectiva do grupo é incluir dados coletados por colegas latino-americanos. “Estamos conversando com pesquisadores de Chile, Argentina, Uruguai, Equador, entre outros. Seria mais interessante monitorar bactérias em nível continental, pois há grande circulação de pessoas e animais entre os países. A plataforma é como lego. Construímos a base e, a partir disso, as possibilidades são infinitas”, afirma Lincopan.

O acesso ao material é gratuito, on-line e não requer cadastro ou autorização. Basta entrar no site e navegar. Entre as informações disponíveis estão: o local em que o patógeno foi isolado (com dados de geolocalização do hospital ou serviço de saúde), dados clínicos do paciente (se a bactéria foi isolada da pele ou do sangue, por exemplo; em que data; que tipo de doença causou; quais medicamentos foram administrados; se o paciente foi hospitalizado etc.), dados epidemiológicos (número de casos registrados e distribuição geográfica, por exemplo) e a sequência completa do genoma bacteriano, com destaque para os principais genes de resistência e virulência – informações que podem ajudar o médico a escolher um antibiótico que tenha eficácia.

Todos os genomas inseridos na base de dados foram sequenciados pela equipe de Lincopan. Os isolados bacterianos enviados por colaboradores de todo o Brasil estão armazenados em um biorrepositório sediado na USP.

“Vamos supor que uma bactéria multirresistente seja detectada em um paciente de Recife. O profissional de saúde busca na plataforma e descobre que esse mesmo clone foi isolado em um hospital de São Paulo no ano anterior. Ele poderá perguntar se o paciente esteve internado nesse hospital e, em caso positivo, avisar a instituição sobre a disseminação e a possível origem do patógeno”, exemplifica o pesquisador.

O big data reunido na plataforma pode ser útil não apenas para médicos e equipes de vigilância sanitária, como também para veterinários, biólogos, engenheiros ambientais e pesquisadores ligados à área de biotecnologia, avalia Lincopan.

“É possível, por exemplo, buscar marcadores moleculares que possibilitem o desenvolvimento de kits para diagnóstico. Outra aplicação que estamos explorando, com colegas da área de inteligência artificial [IA], é a automatização do antibiograma com base nos dados genômicos”, conta.

Como explica o pesquisador, o antibiograma é um teste que se faz para descobrir a quais antibióticos uma bactéria é suscetível. Hoje a técnica envolve o cultivo in vitro do microrganismo, em um processo que leva até 48 horas. Com o dado genômico e técnicas de IA, seria possível obter essa informação no mesmo dia do diagnóstico.

Desafio global

A OMS divulgou em 2017 a primeira lista de “agentes patogênicos prioritários” resistentes aos antibióticos – um catálogo de 12 famílias de bactérias que representam a maior ameaça para a saúde humana. A lista foi elaborada numa tentativa de orientar e promover a pesquisa e o desenvolvimento de novos antibióticos, como parte dos esforços para enfrentar a crescente resistência global aos medicamentos antimicrobianos.

A lista da OMS é dividida em três categorias de acordo com a urgência em que se necessitam novos antibióticos: prioridade crítica, alta ou média.

O grupo mais crítico de todos inclui bactérias multirresistentes, que são particularmente perigosas em hospitais, casas de repouso e entre os pacientes cujos cuidados exigem processos invasivos, como ventilação mecânica e cateteres intravenosos. Entre elas estão Acinetobacter baumanniiPseudomonas aeruginosa, Enterobacterales (incluindo Klebsiella pneumoniaeE. coliSerratia marcescens Proteus spp). São patógenos que podem causar infecções graves e se tornaram resistentes a um grande número de antibióticos, incluindo carbapenemas e cefalosporinas de terceira geração – os melhores antibióticos disponíveis para tratamento de bactérias multirresistentes.

O segundo e terceiro nível da lista – as categorias de prioridade alta e média – contêm outras bactérias que são cada vez mais resistentes aos fármacos e provocam doenças comuns, como gonorreia ou intoxicação alimentar causada por Salmonella.

Uma das primeiras análises de dados genômicos nacionais contidos na plataforma foi liderada pela pós-doutoranda do ICB-USP Bruna Fuga. Os resultados foram publicados na revista Microbiology Spectrum, da Sociedade Americana de Microbiologia. O estudo faz um alerta sobre a rápida disseminação e adaptação de clones internacionais de E. coli, que apresentam a convergência de um amplo resistoma (conjunto de genes de resistência aos antimicrobianos) e viruloma (conjunto de genes de virulência), na interface humana-ambiental-animal no Brasil, o que prospectivamente será um desafio de saúde única para um cenário pós-pandemia.

Para mais informações sobre a plataforma OneBR e sobre os estudos já publicados com base nos dados cadastrados acesse: onehealthbr.com/.

O artigo WHO Critical Priority Escherichia coli as One Health Challenge for a Post-Pandemic Scenario: Genomic Surveillance and Analysis of Current Trends in Brazil pode ser acessado em: journals.asm.org/doi/epub/10.1128/spectrum.01256-21.

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