University of Alicante

El desarrollo de genes de resistencia a antibióticos (GRA) por parte de los microorganismos patógenos es un problema de creciente preocupación a escala global.

La identificación temprana de estos genes y de su posible propagación, por ejemplo, a través de las aguas residuales o del aire, es de gran importancia y uno de los objetivos de las políticas en materia de salud de la Unión Europea.

El grupo de investigación en Ecología Microbiana Molecular ha combinado el análisis metagenómico con técnicas basadas en la PCR para la identificación y cuantificación de GRA presentes en muestras de agua y en aire, diferenciando la fracción bacteriana de la formada por virus y vesículas.

Las técnicas clásicas para el estudio de resistencia a antibióticos, basadas en cultivo, presentan la limitación de que no todos los microorganismos son cultivables en el laboratorio. Las técnicas basadas en la detección de ácidos nucleicos mediante microarrays o PCR están limitadas a la identificación de GRA cuya secuencia debe ser previamente conocida y descrita. La metagenómica permite el análisis masivo a partir de muestras sin necesidad de cultivarlas, identificando todos los GRA conocidos que estén presentes en dicha muestra y obteniendo una primera estimación de su abundancia.

Una vez identificados los genes presentes en la muestra, la dPCR permite calcular, con mayor precisión, la abundancia absoluta de un determinado GRA sin la necesidad de emplear una curva de calibrado.

El análisis diferenciado de GRA en la fracción procariota y en la fracción vírica y de vesículas permite, además, obtener información sobre los mecanismos de propagación de estos genes.

El grupo de investigación en Ecología Microbiana Molecular ha realizado un análisis exhaustivo del conjunto de genes de resistencia a antibióticos (también llamado resistoma) humano a partir de los datos del Proyecto del Microbioma Humano, identificando cerca de 29000 GRA pertenecientes a 235 tipos diferentes de GRA. Su metodología de trabajo basada en la combinación del análisis metagenómico con la técnica dPCR en fracciones diferenciadas de bacterias y de virus y vesículas ha sido empleada con éxito en estudios sobre la potencial dispersión de GRA en aguas residuales, depuradas y marinas, y en aire.

Esta metodología permite el análisis de GRA en aguas residuales (tanto urbanas como hospitalarias), depuradas o en el punto de vertido al mar de las aguas depuradas, así como de aire; el estudio del efecto de los tratamientos realizados en depuradoras, o la monitorización de estos genes en sistemas de vigilancia epidemiológica.

Se buscan colaboraciones con laboratorios acreditados interesados en la implementación de la metagenómica como herramienta de monitorización estandarizada en sistemas de vigilancia epidemiológica de GRA, así como con empresas interesadas en la evaluación de la presencia de GRA en sus instalaciones.

Las tecnologías desarrolladas y descritas en esta oferta tecnológica se encuentran protegidas bajo el know-how del grupo investigador.