Un equipo liderado por el Instituto de Biomedicina de Valencia, del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, ha desarrollado un método que permite observar con mayor precisión la diversidad genética de Mycobacterium tuberculosis, la bacteria que causa la tuberculosis.
El avance se basa en una técnica de secuenciación de lectura larga, capaz de analizar grandes segmentos continuos de ADN. Gracias a esta metodología, los investigadores han reconstruido 216 genomas completos de la bacteria a partir de muestras clínicas de pacientes de la Comunidad Valenciana.
Los resultados, publicados en Nature Communications, revelan alteraciones genéticas que hasta ahora pasaban desapercibidas con las técnicas convencionales. El trabajo también apunta a que la tasa de evolución de la bacteria es mayor de lo que se había calculado previamente.
Zonas del ADN que quedaban ocultas
Hasta ahora, gran parte de los estudios genómicos sobre la tuberculosis utilizaban técnicas de secuenciación de lectura corta. Este tipo de análisis fragmenta el ADN de la bacteria en pequeñas piezas y después las compara con un genoma de referencia.
Ese método ha sido útil durante años, pero tiene limitaciones importantes. Según explica el investigador del CSIC Iñaki Comas, que lidera el estudio, las técnicas convencionales tenían dificultades para analizar regiones muy repetitivas del ADN, grandes reordenamientos estructurales, inserciones o deleciones.
La consecuencia es que entre el 5% y el 10% del genoma de la bacteria podía quedar sin analizar. Y, precisamente, esas zonas ciegas son algunas de las regiones más diversas y con mayor interés biológico.
La secuenciación de lectura larga permite superar parte de ese problema porque obtiene fragmentos de ADN mucho más extensos. Esto facilita una reconstrucción más completa del genoma bacteriano y permite detectar variaciones que antes no se veían.
Una bacteria con mayor capacidad de evolución
Al comparar los genomas completos reconstruidos, los investigadores comprobaron que la tasa evolutiva estimada para Mycobacterium tuberculosis es 1,44 veces mayor que la inferida con los métodos basados en lecturas cortas.
Uno de los hallazgos más relevantes se encuentra en los genes conocidos como pe/ppe, relacionados con la interacción entre la bacteria y el sistema inmunitario humano. El estudio muestra que buena parte de la diversidad genética se concentra en estas regiones.
Esa variabilidad se produce mediante un mecanismo llamado conversión génica, por el que un gen copia parte de su secuencia en otro gen cercano. Este proceso genera modificaciones que las técnicas anteriores no detectaban bien.
Algunos de esos cambios afectan a regiones que se han estudiado como posibles dianas para futuras vacunas. Los investigadores subrayan, no obstante, que todavía no se conoce cuál puede ser el impacto concreto de esas variaciones.
Mejor rastreo de los contagios
El nuevo método también puede mejorar el seguimiento de las cadenas de transmisión de la tuberculosis. Al detectar mutaciones y cambios estructurales que antes permanecían ocultos, los investigadores pueden reconstruir con más precisión cómo circula la bacteria entre pacientes.
Esta información es especialmente relevante para la vigilancia epidemiológica. Conocer mejor las relaciones entre genomas bacterianos puede ayudar a identificar brotes, afinar el rastreo de contagios y orientar las medidas de control sanitario.
El estudio también ha analizado lo que ocurre cuando la bacteria infecta a un mismo paciente. Para ello, el equipo utilizó genomas de referencia específicos para cada persona, en lugar de comparar todas las muestras con una cepa estándar de laboratorio.
El resultado fue significativo: cuando se empleaba una referencia estándar, hasta el 82% de las variantes detectadas dentro de un mismo paciente podían ser falsos positivos. Usar referencias adaptadas a cada paciente o grupo de transmisión permite captar con mayor fidelidad la diversidad real de la bacteria durante la infección.
Posibles aplicaciones en vacunas y salud pública
En el ámbito de la salud pública, la técnica puede servir para reconstruir con más precisión las redes de transmisión y ayudar a los equipos de vigilancia a identificar la dirección de los contagios en brotes comunitarios.
En el terreno de las vacunas, el trabajo aporta información sobre posibles dianas moleculares más estables. Esto podría orientar futuras investigaciones hacia antígenos menos variables y reducir el riesgo de que la bacteria escape a la respuesta inmunitaria.
Los autores del estudio insisten en que el avance no supone una vacuna nueva ni un tratamiento inmediato, sino una herramienta más precisa para estudiar la evolución de la bacteria y entender mejor su diversidad genética.
La tuberculosis sigue siendo uno de los grandes retos de salud global. Según los datos recogidos por el CSIC a partir de la Organización Mundial de la Salud, en 2024 causó 1,23 millones de muertes y continúa entre las principales causas de mortalidad del mundo.
Un trabajo con participación valenciana
La investigación ha contado con un papel clave de la Plataforma de Secuenciación y Bioinformática de la Fundación Fisabio, que puso a punto la técnica de lectura larga. También han participado el Centro de Investigación Biomédica en Red de Epidemiología y Salud Pública, la Universitat de València, hospitales de la Comunidad Valenciana y la Dirección General de Salud Pública. El grupo de Iñaki Comas pertenece además a la Plataforma Temática Interdisciplinar Salud Global del CSIC.
Con este trabajo, los investigadores ofrecen una imagen más detallada de la diversidad genética de la bacteria de la tuberculosis y abren la puerta a mejores herramientas para estudiar su evolución, seguir brotes y orientar el desarrollo futuro de vacunas y tratamientos.