Investigadores del Centro Médico de la
Universidad de Duke (Estados Unidos) están buscando tecnologías
genómicas para detectar rápidamente y diagnosticar enfermedades
infecciosas como la gripe y el estafilococo, según dos estudios
publicados este miércoles en la versión online de la revista 'Plos One'.
Las investigaciones muestran cómo un modelo de información genómica
entre individuos infectados puede ser utilizado para determinar con
precisión la causa de la infección.
"Las tradicionales pruebas de diagnóstico para las enfermedades
infecciosas se basan en la detección de las patologías específicas que
causan los agentes patógenos. Así que sólo se encuentra lo que estás
buscando", afirmó Geoffrey Ginsburg, autor principal de ambos
estudios y director de Medicina Genómica en el 'Duke Institute for
Genome Sciences & Politicy' y profesor de Medicina.
Este experto se pregunta que si se tiene en cuenta que los seres
humanos ya poseen sistemas sólidos que reconocen los organismos
infecciosos y tratan de protegerse de ellos, podría ser posible
aprovecharse de la respuesta de los sistemas para distinguir entre los
patógenos. Así, plantea que la reacción del cuerpo a la infección o
respuesta del huésped se puede medir usando tecnologías del genoma que
analizan los genes humanos que responden a la infección.
Los científicos pueden utilizar las "firmas genómicas"
resultants para clasificar y diagnosticar enfermedades infecciosas
teniendo en cuenta la respuesta del huésped, sin necesidad de probar un
patógeno específico. El enfoque es especialmente atractivo para la
detección de la gripe desde una firma genómica, ya que podría
identificar nuevas cepas de la gripe que surgen con frecuencia pero no
se puede detectar con las pruebas de diagnóstico existentes, según los
investigadores.
"Una prueba que pueda identificar a las personas expuestas a la
gripe antes de la aparición de los síntomas podría ser una herramienta
importante y útil para orientar las decisiones de tratamiento,
especialmente con escasos medicamentos antivirales", afirmó Christopher
W. Woods, profesor asociado de Medicina, Patología y la Salud global de
Duke y autor principal del estudio sobre la gripe.
Woods y sus colegas se propusieron desarrollar una prueba con dos
cepas de la gripe, por lo que inocularon a 41 participantes con los
virus H1N1 o H3N2 y analizaron sus muestras de sangre para medir la
respuesta del huésped usando una variedad de tecnologías en todo el
genoma. La respuesta de acogida para las dos cepas diferentes fue
similar y se combiaron en una sola firma genómica conocida como el "Factor de Influenza".
Las personas con Factor de Influenza fueron distinguidas como no
infectadas o infectadas con gripe con una precisión del 94 por ciento,
por lo que este método podría ser utilizado para la prueba de múltiples
cepas. Además, los investigadores detectaron el Factor de influenza
antes de que los síntomas de la gripe estuvieran plenamente
desarrollados, 29 horas después de la exposición al virus y
aproximadamente 40 horas antes de la aparición de los síntomas.
Los investigadores también evaluaron el factor de la influenza en
un ambiente del mundo real con la enfermedad adquirida de forma natural:
los servicios de urgencias del Hospital de la Universidad de Duke. En
concreto, analizaron muestras de sangre de 36 pacientes con casos
confirmados de gripe H1N1 durante la pandemia de 2009 y el factor de la
influenza H1N1 distinguió entre individuos infectados y no infectados
con una precisión del 92 por ciento.
En un segundo estudio con un enfoque similar, los científicos de
Duke encontraron un factor de genómica para el diagnóstico de
Staphylococcus aureus, o estafilococos, una infección bacteriana común.
"Nuestras técnicas actuales de identificación bacteriana se basan en el
aislamiento del microorganismo por cultivo, que, en promedio, lleva
varios días", explicó el autor del estudio, Vance G. Fowler, profesor de
medicina y especialista en enfermedades infecciosas en Duke.
"Durante el tiempo de espera del diagnóstico, los médicos se ven
obligados a hacer conjeturas sobre a cómo tratar a los pacientes, a
menudo con un sobretratamiento con un cóctel de potentes antibióticos.
Reducir el tiempo de diagnóstico permitiría el uso de antibióticos más
adaptados y ayudaría a los médicos a tomar mejores decisiones sobre el
tratamiento y de forma más rápida", añade este experto.
Los científicos de Duke estudiaron ratones infectados con bacterias
E. coli y estafilococos para medir la respuesta del huésped a la
infección. Una firma genómica, derivada de un análisis de muestras de
sangre, distinguió los ratones infectados por estafilococos de ratones
infectados de los de E. coli y los no infectados con una precisión del
95 por ciento.
Después, estudiaron muestras de sangre de pacientes adultos con
infecciones bacterianas que llegaron al departamento de emergencias del
Hospital Duke University. Usando la expresión de genes de los pacientes,
diferenciaron los que tenían estafilococo de los que no estaban
infectados con una precisión del 97 por ciento, resultado que se repitió
también en pacientes pediátricos, con la firma genómica para ayudar a
diagnosticar con precisión las infecciones por estafilococos en torno al
95 por ciento de las veces.
"Este estudio demuestra que la respuesta del huésped a la infección
bacteriana puede ser utilizada como una estrategia de diagnóstico
potencial, lo que reduce el tiempo necesario para establecer un
diagnóstico y evitar el uso de antibióticos innecesarios", afirmó
Fowler. "Estos estudios demuestran que el análisis de los factores
genómicos son prometedores para la detección temprana y precisa el
diagnóstico de la gripe y el estafilococo", añadió Ginsburg.
