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All’avanguardia: dopo il Covid, il sequenziamento del genoma può aiutare a identificare il gene responsabile della tubercolosi resistente ai farmaci?

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Negli ultimi due anni, il sequenziamento del genoma ha consentito agli scienziati di identificare rapidamente il virus SARS-CoV-2 e le sue varianti. Ora, i guadagni ottenuti durante la pandemia di Covid-19 possono essere ampliati a più usi e aiutare a inquadrare le risposte della salute pubblica per altre malattie infettive come la tubercolosi, che l’India spera di porre fine entro il 2025? A guidare in questa direzione c’è il BJ Medical College e il Sassoon General Hospital di Pune, che prevede di utilizzare la loro struttura di sequenziamento del genoma di un anno per identificare i geni responsabili della tubercolosi resistente ai farmaci.

La tubercolosi è il principale killer di malattie infettive nel mondo ed è stata solo di recente superata dal Covid-19. Rispetto al 2019, i casi di tubercolosi nel 2020 si sono ridotti del 18% a livello globale (da 7,1 milioni a 5,8 milioni di casi) e fino al 24% nei dieci paesi più colpiti con un elevato carico di tubercolosi, secondo la nuova serie Lancet Respiratory Medicine pubblicata su 23 marzo di quest’anno.

Gli scienziati sono desiderosi di esplorare il sequenziamento dell’intero genoma (WGS) per l’indagine sulla tubercolosi e questo concetto ha avuto un ulteriore impulso quando uno studio congiunto di BJMC con la Johns Hopkins University School di Baltimora, USA, e altri, ha evidenziato la necessità di una maggiore sorveglianza della resistenza agli antibiotici della tubercolosi in India. I risultati del loro studio che ha confrontato la trasmissibilità attraverso quattro principali lignaggi (L1-4) di Mycobacterium tuberculosis (Mtb) ha dimostrato che esistono differenze intrinseche tra i lignaggi con implicazioni per il controllo, la sorveglianza e il monitoraggio della tubercolosi.

Pubblicato di recente su medRxiv, il server di pre-stampa per le scienze della salute, lo studio ha mostrato che i lignaggi Mtb moderni (L2 e L4) sono stati introdotti più recentemente nell’India occidentale, rispetto ai lignaggi più vecchi (L1 e L3). L2 mostra una maggiore frequenza di resistenza ai farmaci e una maggiore trasmissibilità.

“I nostri risultati evidenziano la necessità di tracciare i contatti intorno ai casi di tubercolosi dovuti a L2 e di rafforzare la sorveglianza della resistenza agli antibiotici della tubercolosi in India”, ha affermato il dott. Rajesh Karyakarte, coordinatore del progetto di sequenziamento del genoma del Maharashtra e capo del dipartimento di microbiologia del BJ Medical College e il Sassoon General Hospital, il più grande ospedale governativo del Maharashtra

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“Sebbene vi sia una variazione geografica nella prevalenza del lignaggio, L1 comprende circa due terzi (67%) degli isolati di Mtb nel paese. Tuttavia, tutti e quattro i principali lignaggi si trovano in circolazione. La trasmissibilità di Mtb può variare tra lignaggi (o varianti) e ciò può contribuire al lento declino dell’incidenza della tubercolosi (TB)”, ha spiegato il dott. Karyakarte.

“Man mano che i lignaggi moderni e più resistenti ai farmaci prendono sempre più piede in India, la proporzione di tubercolosi con resistenza ai farmaci potrebbe continuare ad aumentare, insieme al numero di possibili nuove varianti associate alla resistenza. Per ottenere il controllo, le risorse dovranno essere indirizzate all’interruzione della trasmissione aumentando gli sforzi verso la ricerca attiva dei casi, la tracciabilità dei contatti, la diagnosi precoce e il trattamento. L’adozione più ampia del WGS può aiutare questi sforzi consentendo ai medici di personalizzare la terapia prima e, a sua volta, aiutare a ridurre la trasmissione. Quindi una migliore comprensione di queste caratteristiche è importante per migliorare la capacità di controllare la trasmissione della tubercolosi”, ha affermato.

Il sequenziamento dell’intero genoma (WGS) può essere utilizzato per aiutare gli sforzi nel fornire risultati più rapidi dei test di suscettibilità ai farmaci (DST) basati sul genotipo del Mycobacterium tuberculosis e, con l’impianto di sequenziamento del genoma istituito presso il BJMC un anno fa, il dottor Karyakarte e il suo team sono stati ha assicurato i finanziamenti dal governo del Maharashtra e presto inizieranno l’esercizio.

Il laboratorio molecolare del BJMC è stato estremamente impegnato negli ultimi due anni della pandemia di Covid. Dall’uso di forbici molecolari per preparare il DNA per le macchine di sequenziamento allo studio dei cambiamenti nella struttura genetica del virus SARS-CoV2 e all’identificazione delle varianti, gli scienziati sono stati in grado di sequenziare 3.000 campioni nel college stesso.

Nell’ambito di un memorandum d’intesa con IISER, NCL e Pune Knowledge Cluster, hanno sequenziato più di 10.000 campioni. Ogni mese, il BJMC ha coordinato la raccolta di 100 campioni da ciascuno dei 36 distretti del Maharashtra e lo ha inviato al Council of Scientific and Industrial Research-Institute of Genomics and Integrative Biology come parte di un progetto statale per il sequenziamento del genoma.

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Analizzare i risultati e segnalarli al governo statale, al National Center for Disease Control e al Consorzio indiano SARS-CoV-2 Genomics Consortium è presto diventato una norma, ed è stato attraverso il progetto di sequenziamento del genoma presso BJMC che è stato confermato che la variante Omicron era arrivata nel paese a dicembre e non novembre 2021.

“Siamo pronti a utilizzare questa metodologia per rilevare più geni responsabili della TBC resistente ai farmaci”, ha affermato il dottor Karyakarte. Gli scienziati del laboratorio suggeriscono anche che proprio come le aziende indiane (aiutate dal Dipartimento di Biotecnologia, governo indiano) hanno ideato set di sonde e primer per Covid, lo stesso potrebbe essere fatto per una rapida identificazione della tubercolosi. “Il governo può procurarseli in modalità missione e distribuirli a 877 laboratori approvati dall’Indian Council of Medical Research in tutta l’India per la diagnosi della tubercolosi”, ha affermato.

India, Indonesia, Filippine e Cina hanno visto insieme una riduzione di 1,3 milioni di casi (93%) di tubercolosi; e importanti riduzioni dei casi notificati sono state osservate nelle Filippine (37%), in Indonesia (31%), in Sud Africa (26%) e in India (25%). Nel 2019, l’India ha notificato 2 1,76.677 casi di tubercolosi all’Organizzazione mondiale della sanità, mentre nel 2020 il calo è stato significativo: sono stati notificati solo 16.29.301 casi di tubercolosi.

I dati del Maharashtra, tra gli stati con un elevato carico di tubercolosi, mostrano che nel 2019 sono stati notificati oltre 2,27 mila nuovi casi. C’è stato un calo significativo nel 2020 (1,6 mila nuovi casi di tubercolosi) a causa della pandemia di Covid. La cifra è salita a 2 lakh nel 2021 con l’intensificarsi degli sforzi per rilevare i casi di tubercolosi attivi. L’anno scorso, il Maharashtra ha riportato 9.445 casi di tubercolosi multiresistente e 254 casi di tubercolosi estremamente resistente ai farmaci (XDR).

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