Metagenómica para estudiar el microbioma - DiarioMedico.com

Andrés Moya, jefe del área de Genómica y Salud del Csisp e investigador principal del proyecto.

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ESPAÑA
MICROBIOLOGÍA Y GENÓMICA DE VANGUARDIA
Metagenómica para estudiar el microbioma
La puesta en marcha de una nueva plataforma de metagenómica para estudiar el microbioma humano es una iniciativa competitiva del Centro Superior de Investigación en Salud Pública de Valencia que ha supuesto la creación de 27 puestos de trabajo y empezará con el estudio de las bacterias bucales. En la dotación tecnológica destaca la adquisición de un equipo de ultrasecuenciación que convierte al centro en referente.

Enrique Mezquita. Valencia - Jueves, 27 de Mayo de 2010 - Actualizado a las 00:00h.

La investigación sobre el microbioma humano (conjunto de bacterias que habitan en diferentes partes del cuerpo humano: intestino, boca, vías respiratorias y urinarias, piel, etc.) tiene una gran relevancia biomédica, ya que es esencial para numerosas funciones fisiológicas y metabólicas y sus alteraciones se asocian a diferentes enfermedades. Conocedores de este impacto, el área de Genómica y Salud del Centro Superior de Investigación en Salud Pública (Csisp), en Valencia, ha puesto en marcha una plataforma de metagenómica para el estudio del microbioma humano que permitirá analizar el ADN de bacterias que se encuentran en el intestino y boca y, a partir de un estudio comparado entre pacientes sanos y afectados por patologías en estas partes del cuerpo, estudiar los resultados y su relación con ellas. Posteriormente, se extenderá el proyecto a otras microbiotas, como las que habitan en las superficies de las mucosas del sistema respiratorio, de la vagina o de la piel.

La iniciativa es muy competitiva, puesto que hay un movimiento internacional para investigar comunidades microbianas del organismo

Andrés Moya, jefe del área de Genómica y Salud del CSISP e investigador principal, ha destacado que "esta iniciativa es muy competitiva, sobre todo teniendo en cuenta que actualmente existe un gran movimiento internacional para investigar las comunidades microbianas que albergamos, que están distribuidas por todo el organismo -aproximadamente, los microorganismos representan dos kilos de nuestro peso corporal- y tienen funciones muy importantes". Moya, que desarrolla el proyecto en colaboración con Amparo Latorre, Álex Mira, Juan José Abellán, Pilar Francino y sus respectivos equipos, ha lamentado que "en nuestro país no se está trabajando ampliamente este dominio", lo cual aún hace más especial la iniciativa valenciana.

La plataforma de investigación ha supuesto la creación de 27 puestos de trabajo directos en el Csisp para investigadores y técnicos, además de una importante inversión en equipamiento, entre las que se incluye la reciente adquisición de un equipo de ultrasecuenciación (ver apoyo). Respecto a los dos primeros proyectos en marcha para el estudio de las bacterias bucales se ha reclutado a una cohorte de individuos para analizar el genoma de entre 300 y 500 bacterias que habitan en la boca de cada uno de ellos. De este modo se observará si existen variaciones en el ADN de las bacterias de los pacientes que están sanos y de aquellos que están enfermos.

El centro espera investigar en patologías de boca y algunas intestinales que representan auténticos problemas de salud pública

Por otra parte, se va a analizar la población bacteriana intestinal de otra cohorte de sujetos con el objetivo de estudiar enfermedades intestinales como la colitis ulcerosa o el síndrome del intestino irritable. Según Moya, "la selección de estas áreas prioritarias de trabajo se ha basado en la necesidad de buscar patologías en las que se pudiera desarrollar una investigación novedosa, sobre todo recordando el hipercompetitivo contexto internacional. Además, también se han tenido en cuenta la visión de los clínicos que colaboran con el Csisp en el proyecto y el propio impacto de las patologías". Finalmente, ha señalado que "esperamos investigar en patologías de boca y algunas intestinales que son particularmente abundantes y representan auténticos problemas de salud pública, lo que resultará muy interesante".

Resultados previos
Moya ha explicado que "en la actualidad ya disponemos de algunos resultados en estos campos, fruto del trabajo previo y el envío de las muestras a centros del extranjero". Por ejemplo, "una observación que ya estamos en vías de publicar parte de la premisa de que cuando se realizan estudios intestinales pueden emplearse muestras de heces o biopsias. Sin embargo, cuando uno mira la microbiota del intestino, puede preguntarse en qué medida las muestras de heces que emplea la reproducen". En este sentido, Moya ha señalado que "puede parecer una trivialidad, pero no lo es: los resultados muestran que la microbiota que aparece en el intestino no es la misma que la de las heces y ello tiene consecuencias. Y como se pueden hacer constantemente biopsias del intestino, nuestro deseo es ver si podemos desarrollar un sistema predictor para la composición microbiana del intestino en función de las muestras que obtenemos de las heces". En el caso de la boca, ya estamos analizando la composición microbiana de pacientes o no afectados por caries para poder comparar resultados.

ULTRASECUENCIACIÓN
El proyecto supone una importante inversión en equipamiento e infraestructuras, entre las que se incluye la adquisición de un equipo de ultrasecuenciación GS-FXL/454, de Roche, que supone el paso final para la obtención de las secuencias que serán almacenadas en las bases de datos para su tratamiento computacional. Antes de llegar a la máquina, las muestras pasan por dos laboratorios previos donde el ADN se prepara y emulsiona, y luego se comprueba la efectividad de su unión a las bolas magnéticas y se rompe la emulsión. Con esta adquisición, el Csisp se configura como centro de referencia en metagenómica y podrá abordar la secuenciación del genoma de cepas de virus o bacterias patógenas en 24 horas, realizar estudios de metagenómica y descifrar genomas complejos con menor coste. La característica clave del equipo GS-FXL/454 es la capacidad de obtener lecturas de secuencia de 450 pb con gran fiabilidad y bajo coste, llegando a 500 megapares de bases en una sola carrera. Otra ventaja de la tecnología de pirosecuenciación es que no hay necesidad de clonar el ADN que será secuenciado, lo que acelera la investigación y el diagnóstico.