Las tecnologías Next-generation Sequencing (NGS) y las nuevas herramientas bioinformáticas han supuesto un cambio de paradigma en el estudio de microorganismos, ya que ofrecen un nivel de detalle sin igual en cuanto a su diversidad taxonómica y funcional. A pesar del potencial de estas metodologías, las aplicaciones en el entorno clínico aún son escasas, pero poco a poco están ganando protagonismo en una amplia gama de áreas, siendo algunas de las más relevantes:

  • Identificación de genes de resistencia a antibióticos. El aumento de la resistencia a antibióticos de algunos microorganismos se ha convertido en un problema de salud pública mundial en los últimos años. Dada la importancia que tienen los antibióticos en el control de enfermedades infecciosas, los análisis basados en NGS se están convirtiendo en una herramienta fundamental para identificar genes relacionados con dicha resistencia, especialmente en aquellos organismos no cultivables.
  • Identificación de factores de virulencia. Los factores de virulencia presentes en el genoma de los microorganismos causantes de infecciones son los que determinan la morbilidad y mortalidad de éstas. La secuenciación de los genomas de microorganismos ha revelado una gran diversidad de estos factores, tanto entre especies como dentro de una misma especie. El interés en estos estudios se ha visto incrementado en los últimos años con el desarrollo de terapias antivirulencia.
  • Vigilancia epidemiológica y el seguimiento de los brotes de enfermedades infecciosas. La metagenómica ofrece información sobre reservorios de agentes infecciosos y vías de transmisión y cuenta con grandes ventajas sobre otras metodologías, ya que no requiere aislamiento de éstos y se pueden analizar múltiples microorganismos al mismo tiempo. En la actualidad, la posibilidad de compartir los resultados de estos estudios en registros públicos tiene un papel fundamental en la supervisión y el seguimiento de nuevos brotes de enfermedades, favoreciendo su contención de forma mucho más temprana, salvando vidas y reduciendo costes.
  • Caracterización de patógenos presentes en muestras clínicas. En general, las pruebas microbiológicas de rutina suelen detectar exclusivamente un panel dirigido de patógenos y, además, para un gran número de ellos es requerido su cultivo. La introducción de la metagenómica es, por lo tanto, un enfoque prometedor ya que abarca un amplio espectro de microorganismos, incluyendo virus, bacterias, hongos y parásitos, en una sola prueba, lo que es de especial interés en infecciones polimicrobianas. Además, ha mostrado un incremento del rendimiento diagnóstico al ser utilizada en pacientes con enfermedades de etiología desconocida.
  • Caracterización del microbioma humano. En la última década múltiples trabajos han utilizado los análisis metagenómicos para demostrar el vínculo existente entre el microbioma y patologías de diversos tipos, como enfermedades metabólicas, autoinmunes, inflamatorias, neurológicas, respiratorias o cáncer, entre otras. Además, algunos resultados apuntan a que cambios en su composición pueden afectar a la eficacia de algunos fármacos, como la inmunoterapia, o a la toxicidad de algunos tipos de quimioterapia. El empleo de la metagenómica en esta área, es quizá uno de los más prometedores para alcanzar la ansiada medicina personalizada.

En resumen, el potencial de la NGS en el campo de la microbiología ha sido demostrado extensamente en laboratorios de investigación, sin embargo, la falta de estándares, pruebas de validación y reproducibilidad dificultan su implementación en la práctica clínica. Los avances continuos en secuenciación, bioinformática y recursos computacionales, junto con la eliminación de las anteriores barreras, permitirán llevar a cabo análisis cada vez más rápidos, fiables y a un menor coste.

Con todo ello, se prevé que a corto plazo este tipo de estudios aumenten su presencia en los sistemas de salud como ensayos complementarios a las pruebas convencionales, o incluso esenciales en determinados casos.

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