Ponga los parásitos en el mapa mundial: los métodos desarrollados para permitir el análisis a gran escala de los genomas de parásito de la malaria a partir de muestras de sangre de pacientes

Abril 13, 2016 Admin Salud 0 6
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Los investigadores han desarrollado una nueva técnica para identificar focos de malaria evolución parásito y controlar el aumento de la resistencia a los medicamentos de la malaria, más rápido y más eficiente que nunca.

Por primera vez, los investigadores tienen la capacidad de analizar los genomas de malaria directamente a partir de muestras de sangre de pacientes que utilizan las nuevas tecnologías de secuenciación y métodos computacionales. Como prueba de principio, el equipo llevó a cabo el primer análisis de muestras clínicas de seis países y descubrió diferencias únicas de desarrollo de la malaria en África, Asia y Oceanía. Este estudio se publica en la revista Nature 13 de junio 2012.

Las formas severas de la malaria son causados ​​por el parásito Plasmodium falciparum, que se transmite por los mosquitos. La malaria infecta a más de 200 millones de personas y mata a unas 600.000 personas cada año, la mayoría niños menores de cinco años en el África subsahariana.




"Una de las características más llamativas de P. falciparum es su capacidad para evolucionar y superar medicamentos contra la malaria. La cloroquina se ha vuelto ineficaz contra la malaria, y la resistencia a otros fármacos de primera línea está surgiendo", dice el autor principal del estudio Profesor Dominic Kwiatkowski, del Wellcome Trust Sanger Institute y la Universidad de Oxford. "Si usted quiere comprobar la resistencia, primero tenemos que ser capaces de controlar la diversidad genética de P. falciparum e identificar puntos de acceso de la resistencia potencial a medida que ocurren. Secuenciación rápida de los genomas de parásitos de la sangre de las personas infectadas es una manera poderosa detección de cambios en la población de parásitos, y potencialmente una nueva e importante herramienta de vigilancia en el arsenal para el control de la malaria ".

El grupo ha desarrollado una nueva técnica para extraer el ADN del parásito directamente de la sangre eliminar la mayor cantidad de ADN humano de la muestra como sea posible. El nuevo método supera la necesidad de crecer el parásito en un cultivo de sangre antes de la secuenciación, acelerando el proceso y reducir al mínimo los errores de replicación.

Genomas de P. falciparum son particularmente difíciles de secuenciar porque, a diferencia de ADN humano, una gran parte de la secuencia de ADN se repiten. Como resultado, la reconstrucción de secuencias de ADN del genoma del parásito enteras es lento, caro y propenso a errores usando los métodos actuales de secuenciación de ADN. Para evitar estos problemas, el equipo utilizó secuencia de datos para crear una lista de cambios en el ADN de una sola letra, conocido como SNP, que se puede identificar de forma fiable en las áreas ricas en genes en el genoma. Estos SNP permiten el descubrimiento y la medición de la variabilidad en las poblaciones de parásitos naturales.

"Hemos catalogado unos 86.000 SNPs en el genoma del parásito que nos permiten identificar las diferencias entre los parásitos en el mundo, un punto de partida para entender cómo estas poblaciones a adaptarse a los cambios en su entorno." dice el Dr. Magnus Manske, co-primer autor en el Instituto Sanger.

Dr. Olivo Miotto, del Instituto Sanger y la Universidad de Oxford, también co-primer autor, agrega: "Muchos de los pacientes que sufren de malaria, especialmente en África, están continuamente infectados por parásitos de la malaria, y hemos creado una nueva herramienta para estudiar la la diversidad genética dentro de un mismo paciente, y compararla con la diversidad de su entorno. "

El equipo utilizó estas técnicas para analizar muestras procedentes de Burkina Faso, Camboya, Kenia, Malí, Papua Nueva Guinea y Tailandia. Ellos encontraron que una sola persona infectada podría acomodar muchos genéticamente diferentes parásitos de la malaria, lo que las poblaciones de plagas para intercambiar ADN para crear nuevas formas. Así, el ritmo de la evolución del parásito se ve afectada drásticamente por factores humanos, así como la geografía.

Las muestras tomadas de personas en los países africanos vecinos de Burkina Faso y Malí, donde hay altos niveles de transmisión de la malaria, mostraron una fuerte mezcla de genomas de P. falciparum.

En agudo contraste, los parásitos P. falciparum Asiático recogidos en la frontera entre Tailandia y Birmania, no sólo eran diferentes a los de África, sino también distintos de los que se encuentra cerca de la frontera de Tailandia con Camboya. Esta falta de mezcla podría ser el resultado de un control efectivo de la malaria en Tailandia, en combinación con una historia de viajes pocas personas entre Tailandia y Camboya.

"La aparición y propagación de la resistencia a los anti-malaria es una grave amenaza para las actuales iniciativas globales para controlar y eliminar la malaria", dice el profesor Nick White de la Universidad de Oxford y la Universidad de Mahidol, Tailandia. "Esta investigación proporciona información clave en la estructura de la población y la evolución de Plasmodium falciparum que son esenciales si hemos de identificar, el mapa y luego contener la propagación de la resistencia. Trabajo como comunidad global, ahora somos capaces de construir sobre esta técnica para identificar focos de resistencia a los antimaláricos en el mundo y ellos contienen efectivamente ".

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