Redes de transmissão de sífilis e resistência antimicrobiana na Inglaterra descobertas usando genômica

Os cientistas usaram a genómica para revelar redes sexuais distintas para a transmissão da sífilis, definidas geograficamente ou por preferência sexual, num contexto de circulação mais ampla em Inglaterra. Eles também mostram presença de resistência aos medicamentos na maioria dos casos.

Ao agrupar estirpes estreitamente relacionadas da bactéria que causa a sífilis – Treponema pallidum – os investigadores demonstram como um grande número de casos está interligado.

Pesquisadores do Instituto Wellcome Sanger e seus colaboradores da Agência de Segurança de Saúde do Reino Unido (UKHSA) sequenciaram 237 amostras completas do genoma e integraram-nas com dados epidemiológicos para mapear a evolução da bactéria e sua propagação através de uma população. Eles mostram cadeias de transmissão distintas entre indivíduos, bem como resistência significativa a uma classe de antibióticos comumente prescrita na Inglaterra.

As descobertas, publicadas em O Micróbio Lancetaajudam a demonstrar a utilidade da genómica para compreender os padrões de transmissão da sífilis, revelando informações que vão além das que os dados padrão de vigilância epidemiológica podem fornecer.

Desvendar as tendências das IST através da vigilância genómica poderia ajudar a identificar áreas ou populações de alto risco e informar estratégias de saúde pública específicas para quebrar as cadeias de transmissão. As descobertas justificam uma investigação mais aprofundada sobre o papel da genómica em diferentes ambientes e bactérias causadoras de DST.

Os casos de sífilis triplicaram na última década em Inglaterra, aumentando de 2.648 diagnósticos em 2010 para 7.982 em 2019. Pensa-se que os aumentos sejam parcialmente fomentados através de redes sexuais sobrepostas de gays, bissexuais e outros homens que fazem sexo com homens (GBMSM). assim como as mulheres. Embora os dados epidemiológicos de rotina forneçam informações sobre o actual aumento das taxas de sífilis, é difícil mostrar como a bactéria circula numa população a nível nacional e regional.

Por exemplo, um grupo de casos de sífilis agrupados – próximos no tempo e na proximidade – pode representar um único surto e cadeia de transmissão, mas também pode ser o resultado de redes de co-circulação separadas.

A sífilis é uma infecção sexualmente transmissível causada pela bactéria Treponema pallidum (T. pallidum). Embora os genomas do T. pallidum sejam altamente conservados em comparação com outros agentes patogénicos bacterianos – uma vez que tendem a transmitir-se com mais frequência do que a sofrer mutações – diferenças subtis ainda podem existir à medida que se espalha através de uma população. Ao comparar a forma como as amostras de T. pallidum estão geneticamente relacionadas entre indivíduos com diagnóstico de sífilis, os cientistas esperam identificar a origem dos surtos de sífilis e construir redes que captem a sua propagação.

Neste novo estudo, investigadores do Instituto Wellcome Sanger e seus colaboradores decidiram testar a utilização da vigilância genómica para resolver cadeias de transmissão locais do T. pallidum e compreender melhor o panorama genómico da sífilis em Inglaterra.

A equipe combinou dados demográficos e epidemiológicos anonimizados de pacientes com análise de sequenciamento do genoma completo de genomas de T. pallidum de 237 pacientes diagnosticados com sífilis na Inglaterra entre 2012 e 2018. Ao comparar os genomas bacterianos de diferentes indivíduos, os pesquisadores conseguiram identificar alterações em uma única letra em o DNA – conhecido como polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) – para distinguir uma cepa ou sublinhagem de T. pallidum de outra.

Os investigadores identificaram múltiplas características das redes de transmissão de T. pallidum em Inglaterra, afectando GBMSM e heterossexuais a nível nacional e regional. Eles foram capazes de fazer inferências sobre a transmissão recente com base em quão relacionados – idênticos ou altamente semelhantes – os T. pallidum estavam em diferentes indivíduos. Essas inferências foram posteriormente verificadas por dados epidemiológicos.

Embora trabalhos anteriores tenham agrupado linhagens de T. pallidum separadas por muitos anos com um grande número de SNPs, o novo estudo desce ao nível genético idêntico com zero SNPs, indicando transmissão recente. Esta resolução nunca vista antes poderia permitir às autoridades de saúde pública mapear a propagação da sífilis num surto em curso.

A análise dos investigadores sobre a diversidade genética do T. pallidum também destaca a extensão da resistência aos medicamentos em Inglaterra. Muitas das 237 amostras do genoma sequenciadas eram resistentes aos macrolídeos, uma classe de antibióticos comumente usada para tratar muitas DSTs. O trabalho, portanto, auxilia na política de saúde pública em torno da salvaguarda do uso ineficaz de antibióticos como parte dos esforços de gestão da resistência antimicrobiana (RAM) e informa os melhores tratamentos para os pacientes.

Mathew Beale, primeiro autor do estudo e cientista sênior do Wellcome Sanger Institute, disse: “A pandemia de COVID-19 reimaginou a escala possível na vigilância genômica e este estudo capitaliza isso, fornecendo informações básicas importantes sobre como rapidamente os genomas do T. pallidum evoluem à medida que a sífilis se espalha pela população.”

“Devemos explorar com futuros trabalhos de amostragem se estas linhas de base evolutivas são representativas e se a abordagem pode ser utilizada de forma robusta em ambientes fora de Inglaterra. A diversidade do genoma da sífilis é mal compreendida em países onde os programas de controlo de IST são mais necessários.”

A Dra. Helen Fifer, autora sênior e microbiologista chefe de infecções bacterianas sexualmente transmissíveis na Agência de Segurança de Saúde do Reino Unido, disse: “Estamos vendo níveis recordes de DSTs, incluindo a sífilis”.

“A genómica fornece mais uma ferramenta na nossa caixa de ferramentas para compreender as cadeias de transmissão da sífilis e prever a resposta aos tratamentos. Devemos também concentrar-nos em estratégias de prevenção e serviços de IST prontamente disponíveis, tais como preservativos, incluindo informações sobre as suas limitações, acompanhamento eficaz de pessoas com novos diagnósticos de DST e automonitoramento de sintomas quando necessário.”

O professor Nicholas Thomson, autor sênior e líder do programa do Instituto Wellcome Sanger e da Escola de Higiene e Medicina Tropical de Londres, disse: “De muitas maneiras, a sífilis é difícil de rastrear com a vigilância genômica, dada a lentidão com que ela sofre mutações. O fato de termos demonstraram que a utilidade de analisar genomas bacterianos diferentes e idênticos para ajudar a fazer inferências sobre a transmissão sexual é emocionante.”

“Noutras IST, como a gonorreia, a clamídia e o vírus da imunodeficiência humana (VIH), poderemos ser capazes de agrupar estirpes em eventos de transmissão direta, confirmando o contacto paciente-paciente. mudança na nossa capacidade de compreender e informar estratégias de vigilância, prevenção e tratamento para uma ampla gama de DSTs.”

Ana Cehovin, gerente sênior de pesquisa de doenças infecciosas da Wellcome, disse: “A vigilância genômica é uma ferramenta inestimável para compreender como as doenças estão se espalhando, quais populações estão em maior risco e quais cepas estão desenvolvendo resistência aos medicamentos. Usando esse conhecimento, podemos detectar surtos ou incidências de resistência aos medicamentos mais cedo e, portanto, tomar medidas para proteger as comunidades em risco”.

“Este estudo mostra a importância de construir relações de confiança e de colaboração estreita entre investigadores e agências de saúde pública, para permitir uma resposta rápida às mudanças na transmissão e propagação de doenças e direcionar intervenções e tratamentos de forma mais eficaz. Da mesma forma, perceber o potencial da vigilância genómica para identificar e monitorizar a resistência aos medicamentos pode ajudar os decisores a implementar as medidas de mitigação necessárias para controlar a propagação de estirpes resistentes, reduzindo a possibilidade de escalada da doença e protegendo as comunidades em risco.”