El proceso de identificación bacteriana y diferenciación de nivel de cepa es de gran importancia en epidemiología, ya que permite reconocer brotes de infección, determinar su origen o hacer seguimiento de patógenos altamente virulentos.
Aunque los métodos basados en cultivo siguen siendo indispensables en la identificación detallada de bacterias, la tipificación exitosa hasta el nivel de especie o cepa sigue sin resolverse por completo.
Una metodología prometedora
Si bien se han propuesto varias tecnologías y metodologías prometedoras para resolver el problema, su éxito ha sido variable. En general, los métodos rápidos y rentables no son lo suficientemente precisos, mientras que los que son más precisos también son más laboriosos y costosos.
Pero, un método recién desarrollado tiene el potencial de permitir una identificación precisa, a gran escala y detallada de bacterias, lo que se complementa con mejores tiempos de respuesta y un costo económico mucho menor.
En el año 2015 estuvo comercialmente disponible un dispositivo de secuenciación portátil con un costo que no superaba los 1.000 dólares, llamado MinION. Este dispositivo saltó a la palestra pública en el año 2016 al ser trasladado a la Estación Espacial Internacional, y ejecutar la primera secuencia de ADN de la historia realizada en el espacio.
No obstante lo significativo de ese hecho, los datos generados por el dispositivo no fueron perfectos debido a errores de secuenciación, y los costos del análisis continuaban siendo relativamente costosos, aproximadamente 150 dólares por bacteria.
Identificación más rápida y precisa
Pero un equipo de investigadores de la Universidad de Copenhague, con la colaboración de la empresa polaca GenXone S.A., encontró una manera de utilizar el secuenciador MinION para analizar cientos de bacterias a la vez, lo que tuvo un impacto directo en la reducción de los costos (menos de 2 dólares por bacteria), a la vez que se incrementó la precisión de la tecnología a más de 99 por ciento.
El investigador Lukasz Krych, profesor del Departamento de Ciencia de los Alimentos de la Universidad de Copenhague y parte del equipo que desarrolló la nueva tecnología de identificación bacteriana, comentó:
“Nuestro método permite la identificación y tipificación de cientos de muestras en menos de dos horas, y esperamos que esto se reduzca a tiempo real en el corto plazo”.
En comparación a la electroforesis en gel de campo pulsado, el estándar actual para la tipificación a nivel de cepa de microorganismos, que requiere la secuenciación del ADN de todo el genoma bacteriano, el nuevo método llamado ON-rep-seq, obtiene sus resultados del análisis de fragmentos selectivos y específicos del genoma bacteriano.
Los excelentes resultados obtenidos en la pruebas realizadas confirman que la tecnología de identificación bacteriana ON-rep-seq tiene el potencial de convertirse en un método moderno estándar de base molecular con múltiples aplicaciones en investigación, industria y medicina.
Referencia: DNA enrichment and tagmentation method for species-level identification and strain-level differentiation using ON-rep-seq. Communications Biology, 2019. https://doi.org/10.1038/s42003-019-0617-x