Los científicos metodistas de enfermedades infecciosas de Houston han descubierto un desencadenante previamente desconocido que convierte una infección relativamente común en una enfermedad devastadora y voraz.
El estreptococo del grupo A es un organismo que causa más de 700 millones de casos de infección humana cada año en todo el mundo. Si bien la mayoría de esos casos son faringitis estreptocócica, que la mayoría de las personas ha tenido, también es una causa común de enfermedades invasivas graves.
Una de esas enfermedades es la fiebre infantil, que afecta a las madres y a sus recién nacidos después del parto. No muchas personas están familiarizadas con este primo más feo y malo de la faringitis estreptocócica, pero puede volverse grave de una manera muy desagradable, dejando a sus víctimas sin extremidades opeor.
"La sepsis puerperal, más comúnmente llamada fiebre infantil, causa muchas muertes a nivel mundial en mujeres que están en proceso de dar a luz o poco después del nacimiento", dijo James M. Musser, MD, Ph.D.,quién es el autor correspondiente en un artículo que aparece el 18 de febrero en la revista Genética de la naturaleza . "Se estima que alrededor del 10 por ciento de todas las mujeres que contraen fiebre infantil terminarán muriendo. Es devastador y a veces también puede causar que el niño muera".
Musser, quien es presidente del Departamento de Patología y Medicina Genómica de Houston Methodist, y su equipo de investigación hicieron algo sin precedentes al estudiar este patógeno carnívoro. Estudiaron la relación entre tres entidades separadas del estreptococo del grupo A. Una primera enEn el campo de la investigación de bacterias que se llevará a cabo a esta escala, analizaron la interacción entre el genoma, el transcriptoma y la virulencia. Esto generó una gran cantidad de datos que se prestaron para poder utilizar la inteligencia artificial para analizarla.
"Al comprender la relación y la interacción entre el genoma, el transcriptoma y la virulencia, tenemos muchas más posibilidades de poder crear con éxito nuevas vacunas y terapias para pacientes infectados, así como encontrar otras formas de prevenir o al menos minimizar cómomucho daño que causan a los humanos ", dijo Musser.
Asumir las relaciones de los tres a la vez les dio una mejor comprensión de cómo funciona el organismo y cómo funciona realmente para convertirse en un patógeno y causar enfermedades.
"Nosotros y otros hemos estado estudiando este problema durante más de 100 años, y todavía no tenemos una vacuna eficaz contra el estreptococo del grupo A. Creo que el futuro de muchas investigaciones de patogénesis bacteriana está en generar y analizar conjuntos de datos mucho más grandesy usándolos para mejorar nuestra comprensión de la enfermedad ", dijo Musser." La magnitud de los datos que generamos para este documento de patogénesis bacteriana no tiene precedentes. Nos abrió la puerta para usar herramientas novedosas y más sofisticadas como la inteligencia artificial para examinarla.Con estos nuevos tipos de análisis, estamos dando un paso importante hacia una vacuna eficaz para erradicar el estreptococo del grupo A de la faz de la tierra ".
Tener la capacidad de aplicar inteligencia artificial a los datos los condujo a un descubrimiento inesperado, lo que permite obtener nuevas ideas sobre cómo el estreptococo del grupo A causa infecciones humanas.
"Una de las cosas muy inesperadas y emocionantes que descubrimos fue un estreptococo del grupo A de estrategia que causa enfermedades graves en humanos", dijo Musser. "Este nuevo mecanismo que encontramos controla la virulencia y determina si el organismo es solo un patógeno o unpatógeno que come carne realmente enojado. Ese descubrimiento no hubiera sido posible sin tener este conjunto de datos inusualmente grande disponible para análisis con inteligencia artificial ".
Para hacer esto, analizaron la cepa M28 del estreptococo del grupo A, que causa una gran cantidad de casos invasivos y una alta incidencia de fiebre infantil, en particular. En muchos países, se encuentra entre los cinco principales estreptococos del grupo A más comunescepas que causan enfermedades invasivas graves en humanos.
"Numéricamente, los M28 son causas muy importantes de infecciones en humanos, por lo que queríamos obtener una nueva visión al respecto, porque si comienzas a comprender los procesos de patogénesis molecular, entonces tienes la capacidad de comenzar a desarrollar potencialmente nuevas terapias y diagnósticos".dijo: "Ahora podemos, utilizando estos conjuntos de datos muy grandes, analizarlos mucho más extensamente y con diferentes conjuntos de ojos de los que pudimos en el pasado".
La estrategia general que usaron Musser y sus colegas es una que se usa comúnmente en la investigación del cáncer.
"La historia nos enseña que cuanto más comprendamos cómo funcionan las células cancerosas, mejor podremos generar nuevas formas de inhibirlas para que causen enfermedades humanas. Hasta hace 20 años, no entendíamos la mayoría de los cambios genéticos queresultan en cánceres. Ahora los entendemos con mucho más detalle debido a la extensa investigación y análisis de los genes del cáncer ", dijo Musser." En el cáncer, se puede apreciar que será muy importante no solo analizar un aspecto, como elgenoma de una célula cancerosa, pero también para analizar qué proteínas está produciendo la célula cancerosa y luego exactamente cómo el cáncer está invadiendo otras áreas del cuerpo ".
El equipo de Musser adoptó un enfoque similar al analizar las tres entidades del estreptococo del grupo A a la vez. Señala que la capacidad de generar estos grandes conjuntos de datos a un costo razonable, como lo hicieron en este estudio, no fue posible incluso cuandorecientemente como hace cinco años.
"Pudimos mostrar claramente nuevas rutas sobre cómo la cepa M28 del estreptococo del grupo A causa infección, y nos da una hoja de ruta para comprender cómo este organismo causa sepsis materna", dijo. "Este amplio conocimiento que ahora tenemos nos danos da una idea de cómo uno podría comenzar a atacar importantes investigaciones posteriores, como desarrollar una vacuna o un nuevo tratamiento para combatir este organismo y potencialmente erradicarlo en el futuro ".
Los datos que generaron serán catalogados para que otros los usen en bases de datos genómicas, disponibles en todo el mundo. Su esperanza es que al ponerlos a disposición de otros investigadores, otros puedan verlos con ojos nuevos y ver cosas que su grupo no vioaviso.
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Materiales proporcionados por Metodista de Houston . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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