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La secuenciación completa de genomas ayuda a la FDA a identificar una peligrosa bacteria

Whole Genome Sequencing

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La secuenciación completa de genomas es una tecnología innovadora a la que la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA, por sus siglas en inglés) le ha dado un uso novedoso que fomenta la salud: apoyar la investigación de brotes de enfermedades transmitidas por los alimentos. La tecnología busca la huella disntintiva de ADN que dejan las bacterias patógenas, lo que le permite a la FDA identificar a más detalle y claridad que nunca el origen de un brote.

La ventaja extraordinaria de esta nueva tecnología —adaptada por primera vez para la investigación de brotes de enfermedades por la FDA en los Estados Unidos — quedó de manifiesto no hace mucho, cuando se usó para reforzar las pruebas que tenía la dependencia de que una cepa de listeria era la responsable de un brote vinculado a ciertos quesos de estilo hispano en varios estados. El 11 de marzo de 2014, la FDA suspendió la producción de alimentos en Roos Foods, Inc.  porque algunos de sus productos de queso dieron positivo en la prueba de detección de una cepa de listeria que no era nada diferente de aquella en cuestión en la investigación sobre el brote. La suspensión de actividades en estas instalaciones prohibió que persona alguna llevara alimentos de este lugar al comercio interestatal o intraestatal en los Estados Unidos.

El uso de la secuenciación genómica proporcionó la información genética que conectaba la bacteria del brote con las encontradas en la fábrica de alimentos y en las muestras de los productos de queso terminados. Durante la investigación de este brote, la FDA hizo equipo con los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC, por sus siglas en inglés), así como con colaboradores locales y estatales. Por lo menos ocho personas resultaron infectadas con la cepa responsable, y una de ellas falleció.

Las secuencias genéticas son los elementos químicos fundamentales ya ordenados que conforman el ADN de la bacteria; un genoma es el conjunto entero del ADN de un organismo, incluyendo todos sus genes. “Ésa fue la primera vez que usamos la secuenciación completa de un genoma para comparar las muestras ambientales y de los alimentos con las muestras biológicas humanas de los CDC, y eso ayudó a sustentar las medidas de control tomadas por la dependencia”, informó el Dr. Eric Brown, PhD, director de la División de Microbiología de la FDA. “Nos fue posible suspender la producción de alimentos en las instalaciones para reducir el brote al mínimo”.

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Cómo crear un programa así de grande

La FDA  coordina las gestiones de organismos de salud pública estatales, federales e internacionales para secuenciar los patógenos (bacterias que causan enfermedades) recolectados de brotes de enfermedades transmitidas por los alimentos, productos alimenticios contaminados y fuentes ambientales. Las secuencias genómicas son archivada y puestas a disposición del público en una base de datos llamada Genome Trakr (Registro de Genomas), que puede usarse para ubicar las fuentes de contaminación de brotes tanto actuales como futuros.

Si bien ahora abarca continentes, la red del Genome Trakr tuvo un comienzo mucho más humilde, recuerda el Dr. Steven Musser, PhD, subdirector de actividades científicas del Centro para la Seguridad de los Alimentos y la Nutrición Aplicada (CFSAN, por sus siglas en inglés) de la FDA.

Todo empezó cuando el departamento del Dr. Musser adquirió un secuenciador genético. En ese entonces, el Dr. Musser y su equipo creían que el instrumento sería útil para analizar los alimentos en busca de bacterias nocivas. No obstante, el grupo pronto se dio cuenta de que tenía el potencial de coadyuvar en la investigación de brotes de enfermedades. La tecnología no sólo podía identificar la bacteria nociva, sino también proporcionar información detallada sobre ella que podía usarse para rastrear su origen.

En 2012, los investigadores de la FDA usaron esta tecnología como parte de la examinación de todo un brote de salmonela bareilly en sushi de atún ligado a una planta ubicada en el suroeste de la India. La examinación retrospectiva permitió conectar genéticamente a la salmonela bareilly con la zona que circundaba la fuente del brote.

La primera fase de la creación de la red fue una colaboración entre la FDA y el Centro Nacional para la Información Biotecnológica de los Institutos Nacionales de la Salud (NIH por sus siglas en inglés) que estableció la base de datos necesaria y las herramientas informáticas relacionadas. El Dr. Musser señala que esta colaboración llevó a la creación de la primera red global para la secuenciación de organismos en tiempo real.

La segunda fase consistió en una red piloto de seis laboratorios estatales y nueve laboratorios de campo de la FDA. “La colaboración con los laboratorios estatales descubre el tesoro oculto de la información de años de investigaciones”, afirma el Dr. Marc Allard, PhD, microbiólogo investigador y jefe del laboratorio de secuenciación completa de genomas del CFSAN. 

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Scientist Marc Allard

 El científico Marc Allard utiliza la Ion Torrrent Personal Genome Sequencing Machine en el laboratorio de genómica comparativa de la FDA, una máquina de escritorio para secuenciar que se está poniendo a prueba para aplicaciones de campo en la identificación rápida de la composición genética de bacterias que causan enfermedades transmitidas por alimentos. Los científicos de la FDA trabajan en la creación de las herramientas necesarias para impedir que los contaminantes bacterianos ingresen a la cadena de abasto de alimentos, e identificar con rapidez las bacterias patógenas que se infiltran en los alimentos y ocasionan brotes de enfermedades.

13 de julio de 2012; Centro para la Seguridad de los Alimentos y la Nutrición Aplicada (o CFSAN) de la FDA; College Park, Maryland.

Ampliación de la base de datos

Los laboratorios de la red Genome Trakr ya han aportado los genomas de más de 5,000 aislados genéticos —las formas puras de la salmonela, la listeria y el E. coli que transmiten los alimentos—a la base pública de datos.

La información de la red también puede usarse para ayudar a identificar el origen de alimentos contaminados que no hayan causado ninguna enfermedad. Esta información puede aprovecharse para reforzar el cumplimiento de las reglas de la FDA sobre la inocuidad de los alimentos y retirar de la cadena de abasto aquellos que estén contaminados, antes de que ocasionen alguna enfermedad. Esto es posible gracias a la recolección de muestras y la catalogación de secuencias genéticas de las instalaciones de producción de alimentos.

La fase actual del proyecto Genome Trakr consiste en ampliar el número de laboratorios estatales, federales e internacionales participantes. “Es una tarea enorme. Conforme más laboratorios contribuyan a la base de datos, éste será un extraordinario nuevo amanecer en el campo de la salud pública y la microbiología”, anticipa el Dr. Brown.

La FDA está colaborando con la Organización Mundial de la Salud para erigir esta capacidad en los laboratorios de inocuidad de los alimentos de otras naciones. Los expertos italianos ya han visitado el CFSAN para capacitarse en la secuenciación completa de genomas, y la FDA tiene planeado un viaje a Irlanda para trabajar con su contraparte en ese país.

 “Sencillamente ha sido un proyecto muy emocionante”, afirma el Dr. Musser. “Es un verdadero motivo de orgullo para la FDA ser un auténtico líder mundial en un sistema de salud pública que tendrá un efecto tan positivo para la vida de los estadounidenses”.

Este artículo aparece en la página de Artículos de Salud para el Consumidor de la FDA que muestra lo más reciente de todos los productos regulados por la FDA.

2 de junio de 2014

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Page Last Updated: 06/02/2014
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