Un \u00e1rbol filogen\u00e9tico es una aproximaci\u00f3n de la cadena de transmisi\u00f3n pasada, basada en variaciones en la secuencia gen\u00e9tica de los pat\u00f3genos. Cr\u00e9dito: Guinat, Windels, Nadeau, CC BY-ND <\/p>\n
M\u00e1s de 250 millones de personas en todo el mundo han dado positivo por SARS-CoV-2, generalmente despu\u00e9s de un frotis nasal de diagn\u00f3stico. Sin embargo, esos hisopos no son basura una vez que han entregado su resultado positivo. Para los cient\u00edficos como nosotros, contienen informaci\u00f3n valiosa adicional sobre el coronavirus. El material sobrante de los hisopos puede ayudarnos a descubrir aspectos ocultos de la pandemia de COVID-19. <\/p>\n
Usando lo que se conoce como m\u00e9todos filodin\u00e1micos que pueden rastrear los viajes de un pat\u00f3geno a trav\u00e9s de cambios en sus genes, los investigadores pueden identificar factores como d\u00f3nde y cu\u00e1ndo comienzan los brotes, la cantidad de infecciones no detectadas y las rutas comunes de transmisi\u00f3n. La filodin\u00e1mica tambi\u00e9n puede ayudar a comprender y rastrear la propagaci\u00f3n de nuevas variantes de pat\u00f3genos, como la variante omicron del SARS-CoV-2 detectada recientemente.<\/p>\n
\u00bfQu\u00e9 hay en un hisopo?<\/p>\n
Pat\u00f3genos, al igual que las personas, cada uno tiene un genoma. Este es el ARN o ADN que contiene el c\u00f3digo gen\u00e9tico de un organismo, sus instrucciones para la vida y la informaci\u00f3n necesaria para la reproducci\u00f3n. <\/p>\n
Ahora es relativamente r\u00e1pido y econ\u00f3mico secuenciar el genoma de un pat\u00f3geno. En Suiza, un consorcio de cient\u00edficos gubernamentales y acad\u00e9micos del que formamos parte ya extrajo secuencias gen\u00f3micas virales de casi 80\u00a0000 pruebas de hisopo positivas para SARS-CoV-2.<\/p>\n
Al alinear secuencias gen\u00e9ticas obtenidas de diferentes pacientes, los cient\u00edficos pueden ver qu\u00e9 posiciones en la secuencia difieren. Estas diferencias representan mutaciones, peque\u00f1os errores incorporados al genoma cuando el pat\u00f3geno se copia a s\u00ed mismo. Podemos usar estas diferencias mutacionales como pistas para reconstruir cadenas de transmisi\u00f3n y aprender sobre la din\u00e1mica epid\u00e9mica en el camino. <\/p>\n
Las secuencias del genoma del pat\u00f3geno se pueden utilizar para construir \u00e1rboles filogen\u00e9ticos y estimar la din\u00e1mica epid\u00e9mica oculta. Las ramas m\u00e1s cortas representan una transmisi\u00f3n m\u00e1s r\u00e1pida. Cr\u00e9dito: Guinat, Windels, Nadeau, CC BY-ND <\/p>\n
Filodin\u00e1mica: unir pistas gen\u00e9ticas<\/p>\n
Los m\u00e9todos filodin\u00e1micos proporcionan una manera de describir c\u00f3mo las diferencias mutacionales se relacionan con la din\u00e1mica epid\u00e9mica. Estos enfoques permiten a los investigadores obtener datos sin procesar sobre d\u00f3nde se han producido mutaciones en el genoma viral o bacteriano para comprender todas las implicaciones. Puede parecer complicado, pero en realidad es bastante f\u00e1cil dar una idea intuitiva de c\u00f3mo funciona. <\/p>\n
Las mutaciones en el genoma del pat\u00f3geno se transmiten de persona a persona en una cadena de transmisi\u00f3n. Muchos pat\u00f3genos adquieren muchas mutaciones en el transcurso de una epidemia. Los cient\u00edficos pueden resumir estas similitudes y diferencias mutacionales usando lo que es esencialmente un \u00e1rbol geneal\u00f3gico para el pat\u00f3geno. Los bi\u00f3logos lo llaman un \u00e1rbol filogen\u00e9tico. Cada punto de ramificaci\u00f3n representa un evento de transmisi\u00f3n, cuando el pat\u00f3geno se movi\u00f3 de una persona a otra.<\/p>\n
La longitud de las ramificaciones es proporcional al n\u00famero de diferencias entre las muestras secuenciadas. Las ramificaciones cortas significan poco tiempo entre los puntos de ramificaci\u00f3n, transmisi\u00f3n r\u00e1pida de persona a persona. Estudiar la longitud de las ramas de este \u00e1rbol puede informarnos sobre la propagaci\u00f3n del pat\u00f3geno en el pasado, tal vez incluso antes de que supi\u00e9ramos que hab\u00eda una epidemia en el horizonte.<\/p>\n
Los epidemi\u00f3logos trabajan para rastrear las infecciones a medida que el pat\u00f3geno se mueve a trav\u00e9s de una poblaci\u00f3n. Cr\u00e9dito: Guinat, Windels, Nadeau, CC BY-ND <\/p>\n
Modelos matem\u00e1ticos de la din\u00e1mica de la enfermedad<\/p>\n
Los modelos en general son simplificaciones de la realidad. Intentan describir procesos b\u00e1sicos de la vida real con ecuaciones matem\u00e1ticas. En filodin\u00e1mica, estas ecuaciones describen la relaci\u00f3n entre los procesos epid\u00e9micos y el \u00e1rbol filogen\u00e9tico. <\/p>\n
Tomemos, por ejemplo, la tuberculosis. Es la infecci\u00f3n bacteriana m\u00e1s mortal del mundo y se est\u00e1 volviendo a\u00fan m\u00e1s amenazante debido a la evoluci\u00f3n generalizada de la resistencia a los antibi\u00f3ticos. Si contrae una versi\u00f3n resistente a los antibi\u00f3ticos de la bacteria de la tuberculosis, el tratamiento puede llevar a\u00f1os.<\/p>\n
Para predecir la carga futura de tuberculosis resistente, queremos estimar qu\u00e9 tan r\u00e1pido se propaga.<\/p>\n
Para hacer esto, necesitamos un modelo que capture dos procesos importantes. En primer lugar, est\u00e1 el curso de la infecci\u00f3n y, en segundo lugar, est\u00e1 el desarrollo de resistencia a los antibi\u00f3ticos. En la vida real, las personas infectadas pueden infectar a otros, recibir tratamiento y, al final, curarse o, en el peor de los casos, morir a causa de la infecci\u00f3n. Adem\u00e1s de esto, el pat\u00f3geno puede desarrollar resistencia.<\/p>\n
Los modelos filodin\u00e1micos capturan los procesos epidemiol\u00f3gicos de la vida real en ecuaciones y par\u00e1metros matem\u00e1ticos. Cr\u00e9dito: Guinat, Windels, Nadeau, CC BY-ND <\/p>\n
Podemos traducir estos procesos epidemiol\u00f3gicos en un modelo matem\u00e1tico con dos grupos de pacientes, un grupo infectado con tuberculosis normal y otro con tuberculosis resistente a los antibi\u00f3ticos. Los importantes procesos de transmisi\u00f3n, recuperaci\u00f3n y muerte pueden ocurrir a ritmos diferentes para cada grupo. Finalmente, los pacientes cuya infecci\u00f3n desarrolla resistencia a los antibi\u00f3ticos pasan del primer grupo al segundo.<\/p>\n
Este modelo ignora algunos aspectos de los brotes de tuberculosis, como infecciones asintom\u00e1ticas o reca\u00eddas despu\u00e9s del tratamiento. Aun as\u00ed, cuando se aplica a un conjunto de genomas de tuberculosis, este modelo nos ayuda a estimar qu\u00e9 tan r\u00e1pido se propaga la tuberculosis resistente. <\/p>\n
Captar los aspectos ocultos de las epidemias<\/p>\n
Excepcionalmente, los enfoques filodin\u00e1micos pueden ayudar a los investigadores a responder preguntas en situaciones en las que los casos diagnosticados no brindan una imagen completa. Por ejemplo, \u00bfqu\u00e9 pasa con la cantidad de casos no detectados o la fuente de una nueva epidemia? <\/p>\n
Un buen ejemplo de este tipo de investigaci\u00f3n basada en el genoma es nuestro trabajo reciente sobre la influenza aviar altamente pat\u00f3gena (IAAP) H5N8 en Europa. Esta epidemia se propag\u00f3 a las granjas av\u00edcolas y las aves silvestres en 30 pa\u00edses europeos en 2016. Al final, se sacrificaron decenas de millones de aves, lo que devast\u00f3 la industria av\u00edcola.<\/p>\n
Pero, \u00bffueron las granjas av\u00edcolas o las aves silvestres el verdadero impulsor? de propagaci\u00f3n? Evidentemente no podemos preguntar a los p\u00e1jaros mismos. En cambio, el modelado filodin\u00e1mico basado en genomas H5N8 muestreados de granjas av\u00edcolas y aves silvestres nos ayud\u00f3 a obtener una respuesta. Resulta que en algunos pa\u00edses el pat\u00f3geno se propag\u00f3 principalmente de granja en granja, mientras que en otros se propag\u00f3 de las aves silvestres a las granjas. <\/p>\n
En el caso de la IAAP H5N8, ayudamos a las autoridades de sanidad animal a centrar los esfuerzos de control. En algunos pa\u00edses, esto signific\u00f3 limitar la transmisi\u00f3n entre granjas av\u00edcolas, mientras que en otros limitar el contacto entre aves dom\u00e9sticas y silvestres.<\/p>\n
M\u00e1s recientemente, los an\u00e1lisis filodin\u00e1micos ayudaron a evaluar el impacto de las estrategias de control del SARS-CoV-2, incluida la primera cierres de fronteras y confinamientos tempranos estrictos. Una gran ventaja del modelado filodin\u00e1mico es que puede dar cuenta de los casos no detectados. Los modelos pueden incluso describir las primeras etapas del brote en ausencia de muestras de ese per\u00edodo de tiempo. <\/p>\n
Los modelos filodin\u00e1micos est\u00e1n bajo un desarrollo intensivo, expandiendo continuamente el campo a nuevas aplicaciones y conjuntos de datos m\u00e1s grandes. Sin embargo, a\u00fan existen desaf\u00edos para extender los esfuerzos de secuenciaci\u00f3n del genoma a especies y regiones con muestreo insuficiente y mantener el intercambio r\u00e1pido de datos p\u00fablicos. En \u00faltima instancia, estos datos y modelos ayudar\u00e1n a todos a obtener nuevos conocimientos sobre las epidemias y c\u00f3mo controlarlas. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
El riesgo de A(H5N8) para los humanos es muy bajo Proporcionado por The Conversation Cita<\/strong>: El registro de cambios en el genoma de un pat\u00f3geno arroja pistas sobre su pasado y sugerencias sobre su futuro (2021 , 1 de diciembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2021-12-pathogen-genome-yields-clues-hints.html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Un \u00e1rbol filogen\u00e9tico es una aproximaci\u00f3n de la cadena de transmisi\u00f3n pasada, basada en variaciones en la secuencia gen\u00e9tica de los pat\u00f3genos. Cr\u00e9dito: Guinat, Windels, Nadeau, CC BY-ND M\u00e1s de 250 millones de personas en todo el mundo han dado positivo por SARS-CoV-2, generalmente despu\u00e9s de un frotis nasal de diagn\u00f3stico. Sin embargo, esos hisopos … Continuar leyendo \u00abTrazar los cambios en el genoma de un pat\u00f3geno arroja pistas sobre su pasado y sugerencias sobre su futuro\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-5566","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5566","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=5566"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5566\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=5566"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=5566"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=5566"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}