Epidemiologia molecular e genômica de Mycobacterium tuberculosis na Região Sul do Brasil

Abstract

A tuberculose (TB) é uma das dez principais causas de morte no mundo e até 2020 tem sido a principal entre aquelas causadas por um único agente infeccioso. Apesar de todos os esforços realizados, a TB permanece como um dos mais importantes desafios de saúde pública em nível mundial. Estima-se que 10 milhões de novos casos ocorram anualmente em todo mundo e aproximadamente 1,4 milhão de mortes pela doença causada pelo agente etiológico Mycobaterium tuberculosis (M. tuberculosis). O sequenciamento do genoma completo (WGS) se tornou nos últimos anos uma importante ferramenta para estimar a relação genética e clonalidade de diferentes isolados clínicos de M. tuberculosis, possibilitando a reconstrução das cadeias de transmissão e sua direcionalidade com um poder de resolução não atingível pelos métodos de tipagem clássicos, como spoligotyping e MIRU-VNTR. Simultaneamente, o WGS também permite a caracterização completa dos genes associados à resistência às drogas anti-TB. O presente estudo de doutorado avaliou a diversidade genômica dos isolados de M. tuberculosis circulantes na Região Sul do Brasil, para: (i) identificar os principais genótipos associados à resistência as drogas anti-TB; (ii) estimar a distância genômica entre isolados para identificar cadeias de transmissão da doença; (iii) elucidar a dinâmica de transmissão de M. tuberculosis e evolução da resistência no Sul do Brasil. Na análise dos resultados em isolados clínicos de M. tuberculosis provenientes do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina, observamos eventos de transmissão contínua de M. tuberculosis, principalmente entre cepas resistentes a múltiplas drogas em estabelecimentos prisionais e na comunidade. Tais resultados sinalizam a necessidade da inclusão da vigilância genômica da TB como estratégia permanente dos programas de controle da TB na esfera nacional para interromper a transmissão de M. tuberculosis na região.

Tuberculosis (TB) is one of the ten leading causes of death in the world and until 2020 it has been the main among those caused by a single infectious agent. Despite all efforts, TB remains as one of the most important public health challenges worldwide. It is estimated that 10 million new TB cases are reported annually worldwide and approximately 1.4 million deaths occur every year from the disease caused by the etiological agent Mycobaterium tuberculosis (M. tuberculosis). Whole genome sequencing (WGS) has become in recent years an important tool to estimate the genomic relationship between M. tuberculosis isolates, allowing the reconstruction of transmission chains and their directionality between clusters that would otherwise be impossible to discriminate by classical typing methods such as spoligotyping and MIRU-VNTR. Simultaneously, the WGS also allows the complete characterization of genes associated with resistance and the detection of resistance-determining variants. In this work, we evaluated the genomic diversity of M. tuberculosis isolates circulating in Southern Brazil, to: (i) identify the main genotypes associated with resistance to anti-TB drugs; (ii) estimate the genomic distance between isolates to identify disease transmission chains; (iii) to elucidate the dynamics of M. tuberculosis transmission and evolution of resistance in different regions. The analysis results from M. tuberculosis strains circulating in Rio Grande do Sul and Santa Catarina in Southern Brazil, showed several events of resistant M. tuberculosis strains ongoing transmission, mainly among multidrug resistant strains in prison establishments and community. These results demonstrate the need to include TB genomic surveillance as a permanent strategy for TB control programs at the national level and to interrupt the M. tuberculosis transmission in the region.