Análise do sequenciamento genômico completo de cepas de Mycobacterium tuberculosis como ferramenta de predição de resistência a drogas do tratamento da tuberculose
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Pernambuco
UFPE Brasil Programa de Pos Graduacao em Biologia Aplicada a Saude |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/64773 |
Resumo: | O tratamento eficaz da tuberculose (TB) continua sendo um desafio significativo para a saúde pública, especialmente diante da crescente resistência a medicamentos. Os testes fenotípicos de sensibilidade a drogas (TSDs) permanecem como o padrão-ouro para identificar resistência, porém apresentam limitações em termos de tempo e na gama de fármacos analisados. Métodos genotípicos, como o Xpert MTB/RIF Ultra, oferecem detecção rápida de resistência, mas apresentam restrições em termos de precisão e cobertura de todas as drogas anti-TB. O sequenciamento completo do genoma (WGS) surge como uma alternativa promissora, ao permitir uma análise abrangente dos mecanismos genéticos de resistência, identificando mutações que podem não ser detectadas por métodos convencionais. Neste estudo, analisamos 30 cepas de Mycobacterium tuberculosis isoladas aleatoriamente do Laboratório Central de Pernambuco, utilizando o teste fenotípico MGIT 960 para mapear seus perfis de resistência. Destas, 27 amostras foram submetidas ao teste molecular rápido Xpert MTB/RIF Ultra, e 20 passaram pelo sequenciamento pelo MiSeq V3-600 (Illumina). Uma cepa foi identificada como M. kansasii e, portanto, excluída da análise. Com cobertura genômica superior a 99%, a análise dos dados foi conduzida com o auxílio da plataforma TBProfiler, garantindo robustez nos resultados. Os testes revelaram uma concordância de 90% entre os resultados fenotípicos e o WGS para resistência à isoniazida (INH) e rifampicina (RIF), que são essenciais na definição da multirresistência. Para o etambutol (EMB), a concordância foi de 70%, com seis amostras classificadas como resistentes pelo WGS. No entanto, quatro cepas fenotipicamente resistentes à estreptomicina (SM) não foram corretamente identificadas pelo WGS, resultando em uma concordância de 85%. No que diz respeito à resistência à RIF, o Xpert MTB/RIF Ultra apresentou uma sensibilidade de 93% em comparação com o teste fenotípico. A análise comparativa permitiu classificar duas cepas como pré-XDR e XDR, posteriormente confirmadas como MDR pelo MGIT. Além disso, o WGS identificou duas cepas como MDR, embora tenham sido classificadas como RIF resistente e monorresistente no teste fenotípico. Esses resultados demonstram o potencial do WGS em fornecer perfis de resistência mais completos e precisos, oferecendo uma base sólida para o desenvolvimento de tratamentos mais eficazes em áreas com alta incidência de TB. |
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Análise do sequenciamento genômico completo de cepas de Mycobacterium tuberculosis como ferramenta de predição de resistência a drogas do tratamento da tuberculoseSequenciamento Completo do GenomaTuberculose Multidroga ResistenteTestes de Sensibilidade MicrobianaO tratamento eficaz da tuberculose (TB) continua sendo um desafio significativo para a saúde pública, especialmente diante da crescente resistência a medicamentos. Os testes fenotípicos de sensibilidade a drogas (TSDs) permanecem como o padrão-ouro para identificar resistência, porém apresentam limitações em termos de tempo e na gama de fármacos analisados. Métodos genotípicos, como o Xpert MTB/RIF Ultra, oferecem detecção rápida de resistência, mas apresentam restrições em termos de precisão e cobertura de todas as drogas anti-TB. O sequenciamento completo do genoma (WGS) surge como uma alternativa promissora, ao permitir uma análise abrangente dos mecanismos genéticos de resistência, identificando mutações que podem não ser detectadas por métodos convencionais. Neste estudo, analisamos 30 cepas de Mycobacterium tuberculosis isoladas aleatoriamente do Laboratório Central de Pernambuco, utilizando o teste fenotípico MGIT 960 para mapear seus perfis de resistência. Destas, 27 amostras foram submetidas ao teste molecular rápido Xpert MTB/RIF Ultra, e 20 passaram pelo sequenciamento pelo MiSeq V3-600 (Illumina). Uma cepa foi identificada como M. kansasii e, portanto, excluída da análise. Com cobertura genômica superior a 99%, a análise dos dados foi conduzida com o auxílio da plataforma TBProfiler, garantindo robustez nos resultados. Os testes revelaram uma concordância de 90% entre os resultados fenotípicos e o WGS para resistência à isoniazida (INH) e rifampicina (RIF), que são essenciais na definição da multirresistência. Para o etambutol (EMB), a concordância foi de 70%, com seis amostras classificadas como resistentes pelo WGS. No entanto, quatro cepas fenotipicamente resistentes à estreptomicina (SM) não foram corretamente identificadas pelo WGS, resultando em uma concordância de 85%. No que diz respeito à resistência à RIF, o Xpert MTB/RIF Ultra apresentou uma sensibilidade de 93% em comparação com o teste fenotípico. A análise comparativa permitiu classificar duas cepas como pré-XDR e XDR, posteriormente confirmadas como MDR pelo MGIT. Além disso, o WGS identificou duas cepas como MDR, embora tenham sido classificadas como RIF resistente e monorresistente no teste fenotípico. Esses resultados demonstram o potencial do WGS em fornecer perfis de resistência mais completos e precisos, oferecendo uma base sólida para o desenvolvimento de tratamentos mais eficazes em áreas com alta incidência de TB.Effective tuberculosis (TB) treatment remains a significant challenge in public health, especially in the context of drug resistance. Phenotypic drug susceptibility tests (DSTs) continue to be the gold standard for identifying resistance, but they have limitations in terms of time and the range of drugs tested. Genotypic methods, such as the Xpert MTB/RIF Ultra, offer rapid detection of resistance but have limitations in accuracy and coverage of all anti-TB drugs. Whole genome sequencing (WGS) offers a comprehensive analysis of the genetic mechanisms of resistance, identifying mutations that may not be detected by conventional methods. In this study, we analyzed 30 Mycobacterium tuberculosis strains randomly isolated from the Central Laboratory of Pernambuco using the phenotypic MGIT 960 DST to map their resistance profiles. Of these, 27 samples were subjected to the rapid molecular Xpert MTB/RIF Ultra test and 20 to sequencing by MiSeq V3-600 (Illumina). One strain was identified as M. kansasii and was therefore removed from the analysis. Genomic coverage of over 99% enabled robust data analysis using the TBProfiler platform. The analyses revealed a 90% concordance rate between phenotypic and WGS results for resistance to isoniazid (INH) and rifampicin (RIF), the drugs that define multidrug resistance. For ethambutol (EMB), concordance was 70%, with six samples identified as resistant by WGS, while four strains with phenotypic resistance to streptomycin (SM) were not correctly identified by sequencing, resulting in 85% concordance. In the isolated analysis of RIF resistance, the Xpert MTB/RIF Ultra showed a sensitivity of 93% compared to the phenotypic test. The comparative analysis of the results correctly classified two strains as pre-XDR and XDR, which were later confirmed as MDR by the MGIT. Additionally, two strains were identified as MDR by WGS, although they were classified as RIF-resistant and monoresistant by the phenotypic test. Thus, WGS has the potential to infer resistance profiles, providing a more comprehensive and agile basis for formulating effective treatments in TB high-burden areas.Universidade Federal de PernambucoUFPEBrasilPrograma de Pos Graduacao em Biologia Aplicada a SaudeNOGUEIRA, Mariane Cajubá de Britto LiraSILVA, Wlisses Henrique Veloso de Carvalho daMONTENEGRO, Lílian Maria Lapahttp://lattes.cnpq.br/9944269418926120http://lattes.cnpq.br/4760915140584989http://lattes.cnpq.br/5617950251150322http://lattes.cnpq.br/6066865382706623GUIMARÃES, Gabriel Dornelas2025-08-01T12:02:44Z2025-08-01T12:02:44Z2024-10-24info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfGUIMARÃES, Gabriel Dornelas. Análise do sequenciamento genômico completo de cepas de Mycobacterium tuberculosis como ferramenta de predição de resistência a drogas do tratamento da tuberculose. 2024. Dissertação (Mestrado em Biologia Aplicada à Saúde) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2024.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/64773porhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPE2025-08-03T17:50:59Zoai:repositorio.ufpe.br:123456789/64773Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212025-08-03T17:50:59Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false |
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