Implementação clínica de vigilância genômica contínua para identificar, rastrear e interromper a transmissão de bactérias patogênicas multirresistentes

Implementação clínica de vigilância genômica contínua para identificar, rastrear e interromper a transmissão de bactérias patogênicas multirresistentes

As infecções associadas aos cuidados de saúde (IRAS) estão frequentemente associadas a um risco aumentado de desenvolvimento de resistência antimicrobiana (RAM). As IRAS afetam muitos pacientes em todo o mundo, o que aumentou significativamente o custo total de propriedade do sistema de saúde. Embora seja extremamente importante identificar patógenos com altas taxas de transmissão em hospitais, há falta de capacidade laboratorial de diagnóstico para rastreá-los.

Lernen: Klinische Implementierung der routinemäßigen Gesamtgenomsequenzierung zur Kontrolle von Krankenhausinfektionen mit multiresistenten Krankheitserregern. Bildnachweis: nobeastsofierce/Shutterstock

fundo

E-book de Genética e Genômica

Compilação das principais entrevistas, artigos e notícias do ano passado. Baixe uma cópia gratuita

Na Austrália, mais de 165.000 pacientes sofrem IRAS todos os anos. Uma pesquisa australiana de 30 dias descobriu que as taxas de mortalidade por infecções por Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA) e Enterococcus resistente à vancomicina (VRE) em hospitais foram de 14,9% e 20%, respectivamente. A mesma pesquisa também relatou uma taxa de mortalidade de 18,6% devido a infecções da corrente sanguínea por Escherichia coli produtora de beta-lactamase de espectro estendido (ESBL-E) em hospitais.

A análise do genoma provou ser uma ferramenta eficaz para caracterizar as rotas de transmissão de patógenos. Esta ferramenta poderia melhorar as medidas de prevenção e controlo de infecções durante surtos patogénicos. No entanto, raramente é utilizado como ferramenta de monitorização e prevenção em tempo real.

Os métodos tradicionais de análise genética são normalmente demorados e as ferramentas de análise não estão prontamente disponíveis fora dos laboratórios especializados. Recentemente, foram desenvolvidos métodos de sequenciação do genoma completo (WGS) para analisar a dinâmica de transmissão de agentes patogénicos bacterianos, o que ajudou a avaliar o seu potencial de surto. Este método poderia ser usado como uma ferramenta de primeira linha para combater patógenos que poderiam ameaçar a vida humana.

Em um recente Doenças infecciosas clínicas Os cientistas desenvolveram um fluxo de trabalho clínico WGS que pode detectar eventos de transmissão de patógenos antes que se tornem dominantes. Portanto, este método pode prevenir e controlar eficazmente as infecções e ajudar a desenvolver estratégias para responder adequadamente aos surtos.

Sobre estudar

Isolados de MRSA, VRE, ESBL-E, Acinetobacter baumannii resistente a carbapenem (CRAB) e Enterobacterales produtoras de carbapenemases (CPE) foram obtidos de hemoculturas, LCR, locais estéreis e amostras de triagem (por exemplo, esfregaços retais) de três grandes hospitais em Brisbane, Austrália. Um total de 2.660 isolados bacterianos foram obtidos dos hospitais participantes entre 19 de abril de 2017 e 1º de julho de 2021. Esses patógenos bacterianos foram isolados de 2.336 pacientes, dos quais 259 pacientes forneceram múltiplos isolados.

Neste estudo, as amostras foram coletadas semanalmente, com média de 8 amostras por semana. Estas amostras foram submetidas à análise WGS. O WGS contribuiu para o estabelecimento da tipagem de sequências multilocus in silico (MLST). Além disso, o perfil do gene de resistência foi realizado usando um pipeline de análise genômica personalizado.

Os possíveis eventos de surto foram determinados comparando polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) do genoma central. Dados clínicos apropriados foram analisados ​​juntamente com dados de análise genômica por meio de automação personalizada. Estes resultados foram compilados com relatórios específicos do hospital que eram regularmente distribuídos às equipas de controlo de infecções.

Resultados do estudo

Entre o total de isolados bacterianos sequenciados durante o período do estudo, 293 eram bacilos MDR gram-negativos, 620 eram MRSA e 433 eram VRE. A combinação de dados genómicos e epidemiológicos ajudou a identificar 37 grupos que podem ter surgido devido a eventos de transmissão comunitária e não a hospitais.

Os dados do SNP do genoma central mostraram que 335 isolados formaram 76 clusters distintos. Curiosamente, dos 76 clusters, 43 estavam associados aos hospitais participantes. Este achado sugere a ocorrência de transmissão bacteriana contínua dentro dos hospitais. Os restantes 33 grupos foram associados a eventos de transmissão inter-hospitalar ou a estirpes bacterianas que circulam numa comunidade.

Efeitos nos estudos

A disponibilidade de relatórios oportunos é fundamental para o desenvolvimento de um programa de monitorização eficaz. É importante ressaltar que o protocolo atual poderia fornecer dados genômicos dentro de 10 dias após a coleta da amostra. É importante notar que o tempo médio de resposta do relatório de 33 dias limita a relevância clínica dos dados.

Alguns fatores associados a longos períodos de relatório incluem transporte prejudicado de amostras para o laboratório central, falta de infraestrutura WGS dedicada ou dedicada no local e desenvolvimento contínuo de pipelines analíticos. No entanto, estes atrasos poderiam ser minimizados através de uma reorganização estrutural e de melhorias no fluxo de trabalho.

Neste estudo, o método baseado em WGS ajudou a identificar dois supostos grupos de transmissão Ab1050-A1 e Eh90-A2 que foram associados a surtos anteriores. Esta descoberta sugere fortemente que o WGS precisa ser usado como uma ferramenta de vigilância prospectiva para prevenir surtos patogênicos.

Conclusões

Uma limitação importante deste estudo é que o programa de vigilância prospectivo foi baseado principalmente em bactérias multirresistentes. Portanto, outros organismos causadores de doenças sensíveis a antibióticos não foram considerados no presente estudo.

Embora seja difícil integrar o fluxo de trabalho do WGS e outras infra-estruturas informáticas adequadas nos sistemas de saúde existentes, é importante estabelecê-los para prevenir futuros surtos. A instalação baseada no WGD pode reduzir o custo geral do sistema de saúde.

Referência:

• Förde, B. et al. (2022) „Klinische Implementierung der routinemäßigen Gesamtgenomsequenzierung zur Krankenhausinfektionskontrolle multiresistenter Krankheitserreger“, Clinical Infectious Diseases. doi: 10.1093/cid/ciac726. https://academic.oup.com/cid/advance-article/doi/10.1093/cid/ciac726/6691363?searchresult=1&login=false#google_vignette

.