Sequenciamento Genético no combate à doenças Microbianas

 

Por Caio Rachid*

 

O sequenciamento genético é uma das áreas mais importante da ciência, e tem um grande papel na descoberta de genes e funções biológicas em todos os domínios da vida. Apesar disso, ainda é uma área muito nova e em pleno desenvolvimento.

 Os leitores que nasceram nos anos 80 ou antes disso, devem se lembrar quando em 2003 foi anunciado em rede nacional que o primeiro genoma humano havia sido sequenciado. O estudo, publicado na conceituada revista Nature, foi completado após 13 anos de esforços envolvendo vinte universidades de sete países diferentes. Desde então, as tecnologias de sequenciamento genético deram um enorme salto em seu desenvolvimento, e hoje é possível sequenciar até 8 genomas humanos em menos de 4 dias, com um custo 250 mil vezes menor.

 Mas os avanços não se concentraram apenas na genética humana, eles revolucionaram inúmeras áreas, incluindo a microbiologia, possibilitando, entre outras coisas, o sequenciamento de genomas e a identificação de micro-organismos de forma rápida e muito acurada. Hoje, a aplicação das técnicas de sequenciamento, está muito perto de modificar a forma como nós combatemos as infecções de origem microbiana.

 Idealmente, quando uma pessoa apresenta uma infecção, o médico precisa identificar o agente causador da doença, ou seja, qual bactéria ou fungo está causando o problema, para fazer o tratamento mais adequado. Além disso, ele precisa saber qual antimicrobiano ele pode utilizar para combater esse micro-organismo, haja vista que é comum a ocorrência de micro-organismos com resistência aos antimicrobianos.

 O método tradicional para se conseguir isso, passa pela retirada da amostra do paciente, o cultivo do micro-organismo em laboratório e a aplicação de testes bioquímicos que irão determinar a identificação daquela linhagem. Esse processo leva em torno de 2 a 3 dias. Em casos críticos, esse tempo é demasiadamente longo, e um paciente pode chegar ao óbito por não ter recebido o tratamento mais adequado a tempo. Para estudos mais completos, o tempo pode ser ainda mais longo, podendo demorar semanas.

 Contudo, pesquisadores da Dinamarca publicaram um trabalho na revista Journal of Clinical Microbiology apresentando uma abordagem muito mais direta. Com a evolução da nossa capacidade de sequenciar o DNA, hoje já é possível retirar uma amostra do paciente, extrair e sequenciar todo o DNA presente na amostra, sem a necessidade de isolar a bactéria. O DNA extraído é analisado por computadores, que fazem a filtragem e a comparação com banco de dados. Com as informações geradas, consegue-se a identificação, a origem daquele organismo e a detecção dos possíveis genes de resistência aos antimicrobianos. Tudo isso dentro de 12 a 18 horas.

 O maior desafio para a ampla utilização dessa abordagem recai principalmente nos custos com equipamentos e reagentes, assim como na necessidade de treinamento dos técnicos de laboratório. Entretanto, haja vista as constantes evoluções nessa área, é apenas uma questão de tempo até que essa abordagem seja uma prática cotidiana nos grandes centros médicos.

 

*Professor da Universidade Federal do Rio de Janeiro, e coordenador do CurtaMicro.

 

Texto revisado e editado por Caio Rachid

 

Referência: Henrik Hasman, Dhany Saputra, Thomas Sicheritz-Ponten, Ole Lund, Christina Aaby Svendsen, Niels Frimodt-Møller and Frank M. Aarestrup. Rapid Whole-Genome Sequencing for Detection and Characterization of Microorganisms Directly from Clinical Samples J. Clin. Microbiol.  2014. 52:139-146.

 

Feito por Thais S. Barbosa (ECO - UFRJ) para o CurtaMicro 2017