Implementación clínica de vigilancia genética continua para identificar, rastrear e interrumpir la transmisión de bacterias patógenas multirresistentes

Las infecciones asociadas a la atención de la salud (HAI) se asocian comúnmente con un mayor riesgo de desarrollar resistencia a los antimicrobianos (AMR). A nivel mundial, muchos pacientes se ven afectados por una enfermedad relacionada con la atención médica, lo que ha aumentado considerablemente el costo operativo general del sistema de atención médica. Aunque es extremadamente importante identificar patógenos con altas tasas de transmisión en los hospitales, falta la capacidad de los laboratorios de diagnóstico para rastrearlos.

estancia: Implementación clínica de la secuenciación rutinaria del genoma completo para controlar las infecciones nosocomiales de patógenos multirresistentes. Haber de imagen: nobeastsofierce/Shutterstock

antecedentes

En Australia, más de 165.000 pacientes sufren una infección periférica sanitaria cada año. Una encuesta australiana de 30 días reveló tasas de mortalidad resistentes a la meticilina estafilococo aureus (MRSA) y resistencia a la vancomicina enterococo Las infecciones hospitalarias (VRE) fueron 14,9% y 20%, respectivamente. La misma encuesta también informó una tasa de mortalidad del 18,6% debido a la producción de betalactamasas de espectro extendido. Escherichia coli (BLEE-E) Infecciones nosocomiales del torrente sanguíneo.

El análisis genómico ha demostrado ser una herramienta eficaz para caracterizar las rutas de transmisión de patógenos. Esta herramienta puede mejorar las medidas de prevención y control de infecciones durante los brotes de enfermedades patógenas. Sin embargo, rara vez se utiliza como una herramienta de control y prevención en tiempo real.

Los métodos tradicionales utilizados en el análisis genético suelen consumir mucho tiempo y las herramientas analíticas no están fácilmente disponibles fuera de los laboratorios especializados. Recientemente, se han desarrollado métodos de secuenciación del genoma completo (WGS) para analizar la dinámica de transmisión de patógenos bacterianos, lo que ha ayudado a evaluar el potencial de brotes. Este método se puede utilizar como una herramienta de primera línea para el manejo de patógenos que pueden amenazar la vida humana.

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en los últimos días Enfermedades infecciosas clinicas En el estudio, los científicos desarrollaron un flujo de trabajo clínico para WGS que puede detectar eventos de transmisión de un patógeno antes de que se vuelva dominante. Por lo tanto, este método puede prevenir y controlar eficazmente las infecciones y ayudar a desarrollar estrategias para responder a los brotes de manera adecuada.

sobre estudiar

Se obtuvieron aislamientos de MRSA, VRE, ESBL-E, Acinetobacter baumannii resistente a carbapenem (CRAB) y Enterobacterales productores de carbapenemasa (CPE) a partir de hemocultivos, líquido cefalorraquídeo, sitios estériles y muestras de detección (p. ej., hisopos rectales) en tres grandes culturas. Hospitales en Brisbane, Australia. Se obtuvieron un total de 2.660 aislamientos bacterianos entre el 19 de abril de 2017 y el 1 de julio de 2021 de los hospitales participantes. Se aislaron patógenos bacterianos de 2336 pacientes, de los cuales 259 pacientes recibieron aislamientos múltiples.

En este estudio, las muestras se recolectaron semanalmente, con un promedio de 8 muestras por semana. Estas muestras se sometieron a análisis WGS. WGS ayudó a crear en silico Escritura de secuencias de posiciones múltiples (MLST). Además, el genotipado de la resistencia se realizó mediante un proceso de análisis del genoma personalizado.

Los presuntos eventos de brote se identificaron comparando los polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) del genoma primario. Los datos clínicos apropiados se analizaron junto con los datos del análisis genómico a través de la automatización personalizada. Estos resultados se han combinado con informes específicos del hospital que se distribuyen periódicamente a los equipos de control de infecciones.

Resultados

Entre el total de aislamientos bacterianos secuenciados durante el período de estudio, se encontraron 293 aislamientos Gram-negativos MDR, 620 MRSA y 433 VRE. La combinación de datos genómicos y epidemiológicos ayudó a identificar 37 grupos que pueden haber ocurrido debido a eventos de transmisión comunitaria en lugar de hospitalaria.

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Los datos de SNP del genoma primario revelaron que 335 aislamientos formaron 76 grupos distintos. Curiosamente, de los 76 grupos, 43 estaban asociados a hospitales participantes. Este resultado indica que la transmisión bacteriana continua ocurre dentro de los hospitales. Los 33 grupos restantes estaban vinculados a eventos de transmisión nosocomial o cepas bacterianas que circulaban dentro de la comunidad.

Efectos del estudio

La disponibilidad oportuna de informes es fundamental para el desarrollo de un programa de seguimiento eficaz. Es importante destacar que el protocolo actual puede proporcionar datos del genoma dentro de los 10 días posteriores a la recolección de la muestra. Cabe señalar que el tiempo medio de notificación de 33 días limita la importancia clínica de los datos.

Algunos de los factores asociados con los largos períodos de informes impiden el transporte de muestras al laboratorio central, la falta de infraestructura WGS en el sitio o dedicada, y el desarrollo de una tubería de análisis continuo. Sin embargo, la reorganización estructural y las mejoras en el flujo de trabajo pueden reducir estos retrasos.

En este estudio, el método basado en WGS ayudó a identificar dos grupos de transmisión putativos Ab1050-A1 y Eh90-A2, que están asociados con brotes anteriores. Este resultado indica claramente que WGS debe implementarse como una posible herramienta de vigilancia para prevenir brotes de enfermedades patógenas.

conclusiones

Una limitación importante de este estudio es que el programa de vigilancia prospectiva se basó principalmente en bacterias multirresistentes. Por lo tanto, el estudio actual no considera otros organismos patógenos susceptibles a los antibióticos.

Aunque es difícil integrar los flujos de trabajo WGS y otra infraestructura informática adecuada dentro de los sistemas existentes en un entorno de atención médica, es importante establecer lo mismo para evitar futuros brotes. Una organización basada en WGD puede reducir el costo total del sistema de salud.

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