Un nuevo estudio realizado por el Instituto de Investigación de Genómica Traslacional TGen y la Universidad del Norte de Arizona NAU utilizó métodos de secuenciación de ADN profundo para generar la secuencia del genoma del ántrax de las víctimas del brote de ántrax de 1979 en Sverdlovsk, Rusia, cuando era parte dela URSS
La Unión Soviética produjo esporas de ántrax a escala industrial, pero negó reiteradamente la existencia de su programa de armas biológicas. Este estudio, que se publicará en la edición de septiembre de la revista mBio , representa un examen preciso y detallado de la cepa de ántrax utilizada en el desarrollo de sus armas e incluye una base de datos genéticos de ántrax que coloca la cepa de armas en un contexto global.
"He estado estudiando este brote de ántrax y estas muestras durante más de 20 años. Finalmente, utilizando tecnología genómica, podríamos caracterizar de manera integral este genoma patógeno", dijo el Dr. Paul Keim, Director de la División de Genómica de Patógenos de TGen, un Profesor de Regentesde Biología y la Cátedra Cowden de Microbiología en NAU, y el autor principal del estudio.
"Este es el agente de firma del programa de armas biológicas más grande del mundo y ahora lo tenemos en nuestras bases de datos genéticas. En cualquier lugar donde vuelva a aparecer esta cepa, podremos identificarla y rastrearla hasta su origen. Esto es ahorauna parte esencial de nuestro arsenal forense ", dijo el Dr. Keim, quien también es Director del Centro de Genética y Genómica Microbiana de NAU MGGen.
La bacteria del ántrax produce pequeñas cápsulas, o esporas, que pueden permanecer latentes durante décadas. Después de establecerse en el pulmón humano, por ejemplo, puede causar una enfermedad grave que, si no se trata con antibióticos, mata al 90 por ciento de las personas infectadas..
El ántrax se encuentra en muchas partes del mundo y se dispersa a través del movimiento humano de partes de animales contaminados con esporas. La lana y el pelo de cabras y ovejas se mueven globalmente como textiles o sus precursores. Cuando se originan en regiones endémicas de ántrax, puedenllevan las esporas, que son de larga duración. Si bien esta bacteria tiene poca variación de una cepa a otra, la secuenciación del genoma completo ha identificado huellas de ADN que permiten la epidemiología molecular, rastreando su origen. Cuando se producen brotes de ántrax, su perfil genómico completo ahorarutinariamente comparado con la base de datos genéticos para identificar posibles fuentes y excluir otras. Este tipo de análisis fue utilizado por el FBI para rastrear las esporas en los ataques con cartas de ántrax de 2001, que infectaron a 22 personas y mataron a cinco.
La Unión Soviética había firmado la convención de armas biológicas que prohibía el uso de agentes biológicos, incluido el ántrax, como armas. El programa de armas biológicas de los Estados Unidos fue eliminado por decreto del presidente Richard Nixon en 1969, pero el programa soviético se mantuvoy se expandió de manera encubierta durante décadas.
En 1992, un equipo de investigación de los Estados Unidos dirigido por el conocido biólogo de Harvard, el Dr. Matt Meselson, caracterizó el brote de Sverdlovsk en 1979 al entrevistar a médicos locales, visitar cementerios y examinar especímenes de autopsias. Esta investigación, junto con los relatos de Ken Alibek, un exUn científico soviético reveló que el brote de ántrax de Sverdlovsk se debió a un accidente industrial. Un filtro defectuoso en una instalación de producción de esporas soviéticas permitió que las esporas de ántrax, en un penacho silencioso, flotaran con el viento sobre la ciudad y el campo cercano.Los habitantes de Sverdlovsk murieron a tres millas a favor del viento de la instalación, pero más animales de granja susceptibles al ántrax murieron a más de 25 millas de distancia. Sigue siendo el brote humano más mortal del mundo de ántrax por inhalación.
Los genomas bacterianos se generaron a partir de muestras de tejido de autopsia de dos víctimas de ántrax de Sverdlovsk. Estos tejidos se trasladaron a los Estados Unidos con el permiso de los patólogos de Sverdlovsk para continuar la investigación sobre el brote de la enfermedad. A partir de estos, se estableció que el patógeno del ántrax eradetectado dentro de sus tejidos y las víctimas murieron por inhalar las esporas.
El genoma del ántrax de Sverdlovsk se comparó con la base de datos global del genoma mantenida por NAU para identificar a sus parientes cercanos y buscar evidencia de ingeniería genética. El equipo de investigación de Flagstaff descubrió que esta cepa estaba estrechamente relacionada con otros aislamientos asiáticos con muy pocas diferencias conántrax natural. No hubo signos de ingeniería genética.
El Dr. Keim señala que los soviéticos tenían que ser muy meticulosos para evitar que las variantes mutantes dominaran su stock de producción. Invariablemente cuando las cepas salvajes de ántrax se cultivan extensivamente en el laboratorio, se adaptan a esas condiciones y pierden el poder de matar.
"El genoma de la cepa Sverdlovsk se parecía mucho a las cepas salvajes que vemos en Asia", dijo el Dr. Keim.
el Dr. Meselson, que no era parte del artículo actual, señala: "Si esta cepa se hubiera repetido en el laboratorio, habría mutado a una forma que tuviera menos virulencia y menos capacidad para causar ántrax. Los científicos soviéticosdebe ser muy meticuloso en su mantenimiento de la forma natural "
El Dr. Meselson, que es el Profesor Thomas Dudley Cabot de Ciencias Naturales en Harvard, es conocido por su descubrimiento en 1961 del ARN mensajero.
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Materiales proporcionado por El Instituto de Investigación de Genómica Traslacional . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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