Supravegherea genomică poate contribui la controlul bolilor infecţioase şi a rezistenţei antimicrobiene, susţin oamenii de ştiinţă. Într-un articol publicat joi, aceştia evidenţiază modul în care noile tehnologii de secvenţiere genomică, precum şi inteligenţa artificială (AI) ar putea contribui la realizarea de progrese în domeniul supravegherii bolilor infecţioase şi a celor cu potenţial pandemic.
În lupta împotriva pandemiei de Covid-19, una dintre cele mai importante arme a fost supravegherea genomică, bazată pe secvenţierea întregului genom, care colectează toate datele genetice ale unui anumit microorganism. Această tehnologie puternică a urmărit răspândirea şi evoluţia virusului, ajutând la orientarea răspunsurilor de sănătate publică şi la dezvoltarea de vaccinuri şi tratamente.
Dar supravegherea genomică ar putea face mult mai mult pentru a reduce numărul de boli şi decese la nivel mondial decât să ne protejeze de Covid-19.
Într-un articol publicat joi, în revista Frontiers in Science, un colectiv internaţional de specialişti în microbiologie clinică şi sănătate publică din cadrul Societăţii Europene de Microbiologie Clinică şi Boli Infecţioase (ESCMID) solicită investiţii în tehnologie, capacitate, expertiză şi colaborare pentru a plasa supravegherea genomică a agenţilor patogeni în prim-planul pregătirii pentru viitoarele pandemii.
„Bolile infecţioase predispuse la epidemii traversează frontierele la fel de repede cum oamenii şi bunurile comerciale călătoresc în întreaga lume”, a declarat autorul principal, profesorul Marc Struelens de la Universitatea liberă din Bruxelles, Belgia, şi fost microbiolog-şef la Centrul European pentru Prevenirea şi Controlul Bolilor (ECDC). „Un focar local astăzi poate deveni mâine următoarea criză pandemică mondială”.
Un avans vital
Cele mai multe boli care nu au fost observate până acum la om sunt zoonoze - boli întâlnite la animale care infectează oamenii.
Multe boli la animale sunt, de asemenea, tratate cu antibiotice şi alte antimicrobiene care sunt folosite pentru oameni.
Cu toate acestea, utilizarea pe scară largă a antimicrobienelor la oameni şi animale a dus la rezistenţă, deoarece microbii (bacteriile, ciupercile şi virusurile) evoluează pentru a supravieţui.
Prin urmare, ne confruntăm cu două ameninţări majore care se suprapun în materie de sănătate publică, spun experţii: una din cauza noilor boli infecţioase care sunt zoonoze şi una din cauza creşterii rezistenţei antimicrobiene.
Abordarea acestor ameninţări necesită o abordare colaborativă One Health - promovată de Organizaţia Mondială a Sănătăţii (OMS) - care recunoaşte că sănătatea umană depinde de sănătatea ecosistemului nostru.
Răspunsul, spun oamenii de ştiinţă, este de a refolosi tehnologia şi capacitatea sporită de supraveghere genomică aduse de Covid-19 pentru a acţiona ca santinele.
Supravegherea genomică care reuneşte agenţiile de sănătate publică, medicii veterinari şi medicii umani trebuie să fie folosită pentru a monitoriza bolile umane şi animale şi rezistenţa antimicrobiană, pledează experţii.
Prin integrarea datelor epidemiologice şi clinice din toate aceste domenii, se poate obţine o imagine cuprinzătoare a agenţilor patogeni şi a riscurilor pe care aceştia le prezintă, spun ei.
„Supravegherea genomică a agenţilor patogeni este un instrument care analizează interacţiunea dintre presiunea selectivă antimicrobiană asupra populaţiilor de microbi şi evoluţia adaptativă a acestor microbi către rezistenţa la medicamente”, explică prof. Struelens.
Pregătirea pentru pandemii necesită sisteme de supraveghere One Health interconectate la nivel global.
„Ne permite să detectăm apariţia şi să desluşim dinamica de transmitere a clonelor epidemice super-rezistente şi multirezistente la medicamente - «superbacteriile». Supravegherea genomică poate ajuta la urmărirea atât a transmiterii zoonotice, cât şi interumane a variantelor virale, a tulpinilor de bacterii şi a semnelor de rezistenţă la medicamente”, menţionează el.
Răspuns rapid
Supravegherea genomică în timp real a agenţilor patogeni ne poate permite să detectăm rapid noi tulpini de bacterii rezistente şi noi boli care fac saltul între oameni şi animale, precum şi să monitorizăm răspândirea şi evoluţia acestora.
Aceste informaţii pot contribui la campaniile de vaccinare, pot ajuta la conceperea unor tratamente specifice şi pot ghida răspunsurile în materie de sănătate publică - toate acestea ar putea contribui la prevenirea izbucnirii unor epidemii.
Monitorizarea genomurilor întregi ar permite, de asemenea, studierea mai în profunzime a noilor boli şi evoluţia bolilor cunoscute, pentru a evalua cât de periculoase sunt acestea şi pentru a identifica contramăsuri.
Într-o lume globalizată, în care agenţii patogeni călătoresc rapid, supravegherea genomică ar face posibilă diagnosticarea şi tratarea infecţiilor la fel de rapid, susţin experţii.
Prof. Struelens şi colegii săi evidenţiază modul în care noile tehnologii de secvenţiere, inclusiv secvenţierea genomică cu citire lungă, secvenţierea ultrarapidă şi secvenţierea monocelulară, precum şi inteligenţa artificială (AI) contribuie la realizarea de progrese în domeniul supravegherii în unele părţi ale lumii.
„Există multe locuri în care supravegherea genomică oferă deja o protecţie crucială împotriva răspândirii bolilor”, a precizat prof. Struelens. „Printre acestea se numără infecţiile de origine alimentară din Europa, America de Nord şi Australia, precum şi bolile virale epidemice, cum ar fi gripa aviară, în multe ţări din întreaga lume”
O lume conectată
Pentru ca supravegherea genomică să fie eficientă, spun oamenii de ştiinţă, este nevoie de date la nivel mondial, accesibile şi în timp real.
Pentru a realiza acest lucru, este nevoie de investiţii masive în capacităţi şi expertiză, care să ţină cont de diferitele niveluri de infrastructură şi de pregătire disponibile în întreaga lume, accentuează ei.
În timpul pandemiei Covid-19, ţările care aveau deja acces la expertiză şi echipamente de supraveghere genomică au avut un avantaj major în monitorizarea pandemiei şi în adaptarea răspunsului lor.
Autorii oferă un cadru pentru punerea în aplicare echitabilă a sistemelor de supraveghere interconectate la nivel mondial care includ ţările cu venituri mici şi mijlocii.
„Tratatul privind pandemiile' propus de OMS va fi esenţial, definind unele dintre regulile de angajament internaţional pentru o mai bună pregătire. Ne aşteaptă vremuri interesante”, a declarat profesorul Marion Koopmans de la Centrul Medical Erasmus din Rotterdam, Ţările de Jos, într-un editorial însoţitor.
De asemenea, experţii spun că trebuie să se investească urgent în colaborare, pentru construirea punţilor între disciplinele din domeniul sănătăţii animale, umane şi publice şi pentru a se asigura legătura între ţări şi agenţiile de sănătate.
Acest lucru va fi esenţial pentru a ne asigura nu doar că părţile interesate pot lucra împreună, ci şi că ajungem la acorduri privind gestionarea şi reglementarea datelor, astfel încât datele pacienţilor să fie anonimizate şi protejate, au subliniat experţii.
„Pentru a asigura participarea universală la sistemele colaborative de supraveghere genomică din întreaga lume, provocările noastre cheie sunt reprezentate de o capacitate suficientă de laborator şi de secvenţiere, formarea unei forţe de muncă experte şi accesul la instrumente validate de analiză şi partajare a datelor genomice în cadrul unei infrastructuri digitale de informaţii medicale cuprinzătoare şi sigure”, a precizat prof Struelens.
„Integrarea informaţiilor genomice ale agenţilor patogeni epidemici cu informaţiile epidemiologice trebuie să aibă loc la scară largă, de la nivel local la nivel global”, a adăugat el.
[ot-video][/ot-video]
Secvenţierea întregului genom a fost esenţială în combaterea pandemiei de Covid-19 - de la monitorizarea în timp real a răspândirii şi evoluţiei SARS-CoV-2 (coronavirusul care provoacă boala), până la orientarea răspunsurilor de sănătate publică, tratamente şi dezvoltarea de vaccinuri.
Pornind de la această idee, prof Struelens et al. pledează în acest articol pentru integrarea datelor genomice ale agenţilor patogeni şi a datelor epidemiologice în sistemele de supraveghere One Health interconectate la nivel mondial.
Articolul principal subliniază factorii favorizanţi necesari pentru implementarea supravegherii genomice în timp real a agenţilor patogeni şi a rezistenţei antimicrobiene la nivel mondial - inclusiv platforme de partajare a datelor, noi tehnologii de secvenţiere şi colaborări intersectoriale.
Ce este necesar pentru supravegherea genomică în vederea protejării împotriva viitoarelor pandemii?
În unele ţări, supravegherea genomică este deja utilizată cu succes.
Sistemele de monitorizare a apelor reziduale utilizate de unele organisme de sănătate publică le permit acestora să detecteze semnele bolilor care pot fi prevenite prin vaccinare şi care circulă în rândul populaţiei şi să planifice campanii de vaccinare.
Supravegherea genomică este, de asemenea, utilizată în unele ţări şi la nivel internaţional pentru a monitoriza bolile de origine alimentară, pentru a identifica sursa acestora şi pentru a evita apariţia unor epidemii în masă.
Autorii prezintă paşii cheie pentru implementarea globală a sistemelor de supraveghere genomică:
- modernizarea infrastructurii de secvenţiere a ]ntregului genom la nivel mondial, inclusiv a noilor tehnologii de secvenţiere şi instrumente analitice;
- sporirea expertizei tehnice prin intermediul tehnicianului de laborator şi al formării profesionale în domeniul sănătăţii;
- îmbunătăţirea colaborării între ţări, agenţiile de sănătate publică, disciplinele ştiinţifice relevante, medici şi veterinari, adoptând o abordare de tip „One Health”;
- asigurarea interoperabilităţii şi interconectivităţii între sistemele de supraveghere genomică, clinică şi epidemiologică pentru a permite monitorizarea în timp real a agenţilor patogeni;
- facilitarea schimbului de date şi accesul la date într-un mod echitabil, în conformitate cu diferite regimuri de reglementare şi protejând confidenţialitatea pacienţilor;
„Acest lucru trebuie să se întâmple înainte de apariţia unei alte boli noi, deoarece ştim de la Covid-19 că supravegherea va fi mai eficientă dacă poate depista din timp noile boli infecţioase", concluzionează experţii.
