Un estudio del IBV-CSIC revela zonas ocultas del ADN de Mycobacterium tuberculosis y mejora el conocimiento sobre su evolución y transmisión
Redactor: Valentina Ríos
Editor: Eduardo Schmitz
Un equipo liderado por el Instituto de Biomedicina de Valencia, IBV-CSIC, obtuvo un mapa más preciso de la diversidad genética de Mycobacterium tuberculosis, la bacteria que causa la tuberculosis. El avance fue posible gracias a una técnica de secuenciación de lectura larga, capaz de analizar grandes segmentos continuos de ADN.
La investigación revela alteraciones genéticas que pasaban desapercibidas para las técnicas convencionales y aporta nueva información sobre la evolución, transmisión y diversidad oculta del patógeno. Los resultados fueron publicados en Nature Communications.
La tuberculosis sigue siendo una enfermedad prioritaria para la salud pública mundial. Aunque es prevenible y curable, continúa generando una elevada carga sanitaria, especialmente en contextos donde el diagnóstico, el tratamiento y la vigilancia epidemiológica enfrentan limitaciones. En ese escenario, conocer mejor el genoma bacteriano puede reforzar la vigilancia de la tuberculosis y el rastreo de brotes.
Las zonas que no veían las técnicas convencionales
Hasta ahora, muchos estudios sobre Mycobacterium tuberculosis se basaban en secuenciación de lecturas cortas. Esta metodología fragmenta el genoma bacteriano en piezas pequeñas y luego las compara con un genoma de referencia.
El problema es que ese enfoque tiene dificultades para analizar regiones altamente repetitivas, inserciones, deleciones y grandes reordenamientos estructurales. De acuerdo con Iñaki Comas, investigador del CSIC en el IBV y líder del trabajo, las técnicas habituales dejaban sin analizar entre el 5% y el 10% del genoma bacteriano.
La paradoja, explicó Comas, es que esas zonas ciegas son precisamente algunas de las regiones más diversas y con mayor relevancia biológica. Al incorporarlas al análisis, los investigadores pudieron observar una parte del patógeno que permanecía oculta para los métodos más utilizados.
216 genomas completos desde muestras clínicas
La técnica de lectura larga permitió secuenciar y ensamblar 216 genomas completos de Mycobacterium tuberculosis a partir de muestras clínicas de pacientes de la Comunidad Valenciana.
Llúcia Martínez, responsable del servicio de secuenciación de la Fundación Fisabio y colaboradora del proyecto, explicó que esta metodología permite secuenciar fragmentos continuos de ADN de gran longitud. Esa capacidad ofrece una resolución superior para observar cambios que antes quedaban fragmentados o directamente invisibles.
El resultado es una imagen más detallada de la diversidad genética de la bacteria, con implicaciones para el estudio de su evolución, su transmisión entre personas y su posible respuesta frente a futuras herramientas de prevención.
Una bacteria con mayor capacidad de evolución
Ana María García Marín, investigadora del IBV-CSIC y primera autora del estudio, señaló que la comparación de genomas completos permitió estimar una tasa evolutiva de Mycobacterium tuberculosis 1,44 veces mayor de lo calculado previamente mediante mapeo de lecturas cortas.
Este hallazgo cambia la forma de interpretar la velocidad con la que el patógeno acumula variaciones genéticas. No significa que la bacteria se transforme de manera descontrolada, pero sí que su diversidad era mayor de lo que mostraban los métodos convencionales.
Una parte relevante de esa diversidad se concentra en los genes PE/PPE, relacionados con la interacción entre la bacteria y el sistema inmunitario humano. Estos genes son especialmente importantes porque pueden influir en cómo el patógeno se adapta al huésped y cómo evade determinadas respuestas inmunológicas.
Conversión génica y diversidad oculta
El estudio identificó un mecanismo llamado conversión génica. Este proceso ocurre cuando un gen copia parte de su secuencia en otro gen cercano, generando modificaciones que las técnicas previas no conseguían detectar con precisión.
Algunas de esas variaciones afectan regiones estudiadas como posibles dianas para vacunas, aunque todavía no se conoce con exactitud su impacto biológico. Esa información puede ser valiosa para orientar el diseño de antígenos más estables y universales.
La investigación se conecta con uno de los grandes desafíos de la tuberculosis: desarrollar nuevas herramientas preventivas frente a un patógeno persistente. En ese campo, ya se exploran estrategias como vacunas eficaces contra la tuberculosis, un objetivo clave para reducir la carga global de la enfermedad.
Mejor rastreo de cadenas de contagio
El avance también mejora la capacidad de reconstruir cadenas de transmisión. Al detectar mutaciones, inserciones, deleciones y variaciones estructurales antes invisibles, los investigadores pueden perfilar con mayor precisión cómo circula el patógeno entre pacientes.
Esta mejora es importante porque no todo caso de tuberculosis implica un contagio reciente. Algunas infecciones pueden permanecer latentes durante años y reactivarse después, mientras que otras forman parte de brotes activos. Diferenciar estos escenarios es esencial para la vigilancia sanitaria.
Comas destacó que las nuevas variantes genéticas detectadas permiten reconstruir con más precisión las redes de transmisión. Esto puede ayudar a los servicios de salud pública a identificar la dirección de los contagios y cortar cadenas de transmisión en brotes comunitarios.
Evitar falsos positivos en la evolución dentro del paciente
El equipo de investigación también analizó qué ocurre cuando la bacteria infecta a un mismo huésped. Para ello, utilizó genomas de referencia específicos de cada paciente o grupo de transmisión, en lugar de recurrir únicamente a la cepa estándar de laboratorio H37Rv.
Los resultados mostraron que, cuando se emplea esa referencia estándar en lugar del genoma bacteriano propio del paciente, hasta el 82% de las variantes detectadas pueden ser falsos positivos.
García Marín explicó que usar referencias específicas permite capturar la verdadera diversidad de la bacteria durante la infección y evita interpretaciones distorsionadas sobre la evolución intrapaciente.
Implicaciones para vacunas, diagnóstico y tratamientos
El estudio no ofrece por sí solo una vacuna ni un nuevo tratamiento, pero sí aporta información relevante para desarrollarlos. Al identificar regiones más estables y universales del genoma bacteriano, puede orientar la búsqueda de dianas moleculares menos expuestas a variación.
También puede ayudar a mejorar estrategias diagnósticas y de vigilancia genómica. En un patógeno como Mycobacterium tuberculosis, la precisión para distinguir variantes, brotes y rutas de transmisión puede marcar diferencias en la respuesta sanitaria.
El conocimiento genómico también resulta importante frente a formas resistentes o complejas de la enfermedad. La búsqueda de tratamientos complementarios para la tuberculosis y otras infecciones micobacterianas muestra que la investigación sigue intentando ampliar las opciones disponibles frente a bacterias difíciles de eliminar.
Una enfermedad todavía prioritaria
La tuberculosis es causada por el bacilo tuberculoso y suele afectar a los pulmones, aunque también puede comprometer otros órganos. Se transmite por vía aérea cuando una persona con tuberculosis pulmonar activa tose, estornuda o expulsa partículas respiratorias.
No todas las personas infectadas desarrollan la enfermedad activa. Muchas pueden permanecer con infección latente y no transmitir la bacteria. Sin embargo, cuando el sistema inmunitario se debilita o existen condiciones de riesgo, la infección puede reactivarse.
La Organización Mundial de la Salud estima que la tuberculosis causó 1,23 millones de muertes en 2024. Esa cifra mantiene a la enfermedad entre las principales causas de mortalidad por un patógeno infeccioso y refuerza la necesidad de herramientas más precisas para diagnóstico, vigilancia y prevención.
Un mapa genómico más fino
El nuevo mapa de diversidad genética de Mycobacterium tuberculosis permite observar zonas del ADN que antes quedaban fuera del análisis. Esto cambia la forma de estudiar la evolución bacteriana y mejora la capacidad de interpretar cómo se transmiten las cepas entre pacientes.
El trabajo del IBV-CSIC, la Fundación Fisabio y los equipos participantes no elimina los desafíos de la tuberculosis, pero ofrece una herramienta más precisa para enfrentarlos. En salud pública, ver mejor al patógeno significa poder seguirlo mejor, entender sus cambios y anticipar rutas de investigación para vacunas, tratamientos y vigilancia epidemiológica.
Fuente(s) referenciales
Agencia SINC: Detectan variantes genéticas inéditas de la bacteria que causa la tuberculosis
