Desde que el bacteriólogo danés Hans Christian Gram desarrolló en 1882 su prueba del mismo nombre (la tinción de Gram) para distinguir entre los tipos de bacterias, las pruebas diagnósticas han sido parte integral de la salud pública e individual. La capacidad para detectar los microbios con rapidez y precisión es cada vez más importante, debido a la aparición de cepas resistentes a diversos fármacos, como los Staphylococcus aureus resistentes a la meticilina (MRSA; bacterias Gram positivas que parecen uvas moradas), y a la cantidad de tiempo que actualmente toma diagnosticar y tratar ciertas infecciones (por ejemplo, el Mycobacterium tuberculosis, no puede ser detectado a través de la tinción de Gram, sino con un tinte de ácido-alcohol, y tiene un tiempo de duplicación muy lento, por lo que puede tomar semanas diagnosticar la tuberculosis con precisión ). En los últimos años, las tecnologías genómicas han abierto el camino para una detección más rápida y precisa de los microbios que la que pueden proporcionar los cultivos de placa de Petri y los tintes químicos. Medgadget tuvo la oportunidad de entrevistar a dos empresas asociadas – PathoGenetix y Sagentia, las cuales están desarrollando una técnica de escaneo de la secuencia del genoma (GSS por sus siglas en inglés), que promete llevar la detección rápida de microorganismos a las áreas de investigación de la genómica microbiana, los alimentos y la seguridad del producto, y los ensayos clínicos de las enfermedades infecciosas.

 
Shiv Gaglani, Medgadget: ¿Cuántos microorganismos pueden ser detectados a través de la tecnología de colaboración?
 
PathoGenetix: A diferencia de las pruebas de PCR o las basadas en anticuerpos, el escaneo de la secuencia del genoma (GSS) NO utiliza un reactivo específico establecido para detectar un microorganismo específico: El GSS utiliza un reactivo universal establecido para crear códigos de barras en todo el ADN microbiano en una muestra. La detección de microorganismos específicos se basa en leer los códigos de barras en una muestra y realizar una búsqueda en una base de datos (similar a un escáner de código de barras en un supermercado). De esta manera, el GSS puede detectar miles de organismos microbianos diferentes en una muestra, utilizando un solo conjunto reactivo.

La tecnología patentada GSS de PathoGenetix combina la preparación automática de la muestra y la detección de moléculas individuales, por lo que es posible detectar y caracterizar los microorganismos de las muestras biológicas complejas en tan sólo tres horas. En concreto, la tecnología extrae códigos de barras genómicos a partir del ADN microbiano, a medida que fluye a través de un chip de microfluidos en 150 millones de pares de bases por segundo. Un conjunto de reactivos universales decora el ADN, permitiendo que determinados patógenos se identifiquen comparando el “código de barras” de su ADN único, con la biblioteca de plantillas de PathoGenetix. Con este método, es posible identificar a miles de cepas microbianas a través de un solo ensayo, días antes y a un costo mucho menor que con las técnicas actuales.

 
Medgadget: Como la prueba se basa en el ADN, que puede ser detectado incluso después de que muere una célula, ¿cómo podrá su tecnología distinguir entre micro -organismos vivos y muertos?
 
PathoGenetix: Los códigos de barras utilizados para la detección con el GSS, se basan en fragmentos muy largos de ADN – por lo general de 80.000 – 350.000 pares de bases. Estos largos fragmentos de ADN proporcionan la especificidad requerida para una detección precisa. Como parte del ciclo de muerte de las células, se produce un proceso organizado para la degradación del ADN (apoptosis). Por esta razón, las células muertas no producen una cantidad suficiente del ADN largo requerido por el GSS para el análisis, y no se detectan.
 
 
 
Medgadget: En el mismo sentido, ¿tiene usted los datos de la sensibilidad inicial y de la especificidad?
 
PathoGenetix: El GSS es una tecnología de detección de moléculas individuales, lo que significa que durante el proceso de detección, las moléculas individuales de ADN pasan por el detector y sus códigos de barras son leídos. La detección de un microorganismo específico se puede determinar a partir de tan sólo diez moléculas. El GSS es excepcionalmente específico y diferencia rutinariamente las cepas de especies estrechamente relacionadas. PathoGenetix ha publicado datos que indican que el GSS es al menos tan específico como PFGE en su capacidad para diferenciar las cepas. Sin embargo, el GSS puede realizar esta diferenciación directamente de una muestra compleja y no requiere un cultivo aislado.
 

 
 
 
Medgadget: ¿Cuáles son los factores de éxito claves para transformar una tecnología como ésta en un instrumento de éxito comercial?
 
Sagentia: Los factores de éxito incluyen comprender a los usuarios y las exigencias del mercado, la facilidad de uso, fiabilidad y robustez de diseño, integración compleja de múltiples subsistemas de alta tecnología de manera empática tecnológicamente que sea económicamente viable, sencillo y muy funcional, y un profundo conocimiento de la tecnología durante el desarrollo de productos.
 
 
 
Medgadget: ¿Cuándo estará disponible esta tecnología “a la cabecera”, o – como sugiere el comunicado de prensa – en otros lugares tales como las fábricas de procesamiento de alimentos?
 
PathoGenetix: Los primeros sistemas estarán disponibles para pruebas en el campo a finales del 2012. PathoGenetix se está enfocando inicialmente en los mercados de la seguridad alimentaria y en la investigación genómica. PathoGenetix piensa participar en ensayos clínicos durante el segundo semestre del 2013 para el diagnóstico de enfermedades infecciosas.

 

Comunicado de prensa completo: PathoGenetix and Sagentia to Develop Commercial Scale Rapid Microbial Detection System

Nuestro agradecimiento especial para Jan Sinnige, editor de Medgadget, por su contribución experta a la producción de este artículo.

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