Microbiología

Crean el primer catálogo completo de genes para decodificar el microbioma vaginal.

Los investigadores del Instituto de Ciencias del Genoma (IGS) de la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland (UMSOM) han creado el primer catálogo de genes que comprende la comunidad de microbios, que habitan en la vagina humana. 

El catálogo, llamado catálogo de genes no redundantes vaginales humanos (VIRGO), fue lanzado recientemente como un recurso público que puede ser utilizado por investigadores para facilitar una comprensión más profunda del papel de los microorganismos vaginales en la salud de las mujeres y potencialmente desarrollar futuros tratamientos para ciertas condiciones ginecológicas.

El estudio del Instituto de Ciencias del Genoma, que describe el desarrollo de VIRGO y demuestra su utilidad en la investigación fue publicado en Nature Communications.

«El valor de VIRGO es que funciona como un depósito central y una herramienta altamente escalable para la caracterización rápida y precisa de los microbiomas vaginales», dijo el autor principal del estudio, Bing Ma.

«VIRGO es particularmente útil para usuarios con habilidades computacionales limitadas, que desean analizar un gran volumen de datos de secuenciación y con acceso a una infraestructura informática limitada».

La comunidad de microbios (microbiota) que habita en la vagina humana desempeña funciones críticas en la salud y las enfermedades, pero el conocimiento actual de la diversidad genética y funcional de los microbiomas es aún limitado. 

Los científicos saben que los microbiomas vaginales óptimos suelen estar dominados por una o más especies de Lactobacillus, incluidas Lactobacillus crispatus, L. gasseri y L. jensenii

La investigación sugiere que estas bacterias beneficiosas producen grandes cantidades de ácido láctico que conducen a un ambiente ácido que protege contra infecciones dañinas. 

Sin embargo, los investigadores tienen como objetivo aprender más sobre cómo estas bacterias contribuyen a la salud y la enfermedad de una mujer.

VIRGO podría facilitar ese objetivo con cerca de 1 millón de genes en el catálogo, cada uno anotado con el nombre de la bacteria que lo porta y con su función, proporcionando una composición y caracterización funcional de los microbiomas vaginales. 

Los investigadores estiman que VIRGO contiene más del 95 por ciento de todos los genes que se encuentran en los microbiomas vaginales. Por lo tanto, VIRGO es integral y el equipo del estudio demostró que es aplicable a poblaciones de América del Norte, África y Asia. 

En última instancia, VIRGO y su marco analítico asociado facilitarán y estandarizarán el análisis e interpretación de grandes conjuntos de datos metagenómicos y metatranscriptómicos. VIRGO y sus archivos asociados están disponibles gratuitamente de forma gratuita en este sitio web.

El recurso se construyó usando una combinación de metagenomas secuenciados en IGS y genomas de aislamientos bacterianos urogenitales en parte descargados de repositorios públicos. 

La secuencia se realizó a través de Maryland Genomics, que forma parte del IGS y está compuesto por el Centro de Recursos Genómicos (GRC), el Centro de Recursos Informáticos (IRC) y el Laboratorio de Servicios de Microbioma (MSL). 

Se aplicaron estrategias analíticas innovadoras para desarrollar VIRGO, aprovechando la infraestructura computacional y la experiencia del grupo IGS Microbiome.

«VIRGO facilitará el análisis de datos ahora comunes a los estudios de microbiomas y proporcionará una visión integral de la membresía microbiana, la función y la perspectiva ecológica del microbioma vaginal», dijo Michael France coautor del estudio.

El equipo demostró el poder de VIRGO en el análisis de más de 1,500 metagenomas vaginales. Al hacerlo, el equipo de investigación descubrió que las bacterias vaginales son genéticamente más diversas de lo que se pensaba originalmente, lo que significa que cada mujer tiene su propia versión personalizada de estas bacterias. 

Más importante aún, descubrieron que la microbiota vaginal óptima dominada por especies de Lactobacillus en realidad están formadas por varias cepas de la misma especie. 

Cada cepa aporta una función única a la comunidad, y la combinación de estas cepas es lo que define la fuerza de las propiedades protectoras de la microbiota vaginal óptima.

«Este hallazgo es un descubrimiento que cambia el paradigma, ya que aleja el campo de la idea de que una sola cepa de Lactobacillus es responsable de un microbioma óptimo», dijo Jacques Ravel, profesor de Microbiología e Inmunología, director asociado y científico principal de Instituto de Ciencias del Genoma (IGS) de la UMSOM.

Mayor información: Bing Ma, Michael T. France, Jonathan Crabtree, Johanna B. Holm, et al. «A comprehensive non-redundant gene catalog reveals extensive within-community intraspecies diversity in the human vagina». Nature CommunicationsPublished: 26 February 2020.

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