Análise genômica de bactérias clínicas resistentes aos antimicrobianos como ferramenta complementar ao diagnóstico convencional

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Cipriani, Gabriel
Orientador(a): Ferreira, Fabienne Antunes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Link de acesso: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/265813
Resumo: Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biociências, Florianópolis, 2024.
id UFSC_995b14c0e87bed65572d896a58cdfb1a
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsc.br:123456789/265813
network_acronym_str UFSC
network_name_str Repositório Institucional da UFSC
repository_id_str
spelling Universidade Federal de Santa CatarinaCipriani, GabrielFerreira, Fabienne AntunesAamot, Hege Vangstein2025-06-27T23:25:16Z2025-06-27T23:25:16Z2024392573https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/265813Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biociências, Florianópolis, 2024.A resistência aos antimicrobianos (AMR) é uma ameaça global à saúde única. Infecções decorrentes de bactérias resistentes estão associadas ao aumento do tempo de hospitalização e a taxas mais altas de morbidade e mortalidade. Tratamentos bem-sucedidos dessas infecções dependem da identificação rápida dos isolados e de seus respectivos perfis de resistência. A identificação de aspectos relacionados à virulência dessas bactérias também pode auxiliar no entendimento da dinâmica de interação patógeno-hospedeiro, com vistas a criar intervenções em benefício da saúde de pacientes. Genes AMR e de fatores de virulência (VF) estão comumente associados a elementos genéticos móveis (MGE), tornando importante a identificação destes para a investigação do potencial de disseminação, via mecanismos de transferência horizontal de genes. O sequenciamento completo do genoma (WGS) tem sido recomendado como uma ferramenta de diagnóstico ?one-stop? devido à sua capacidade de fornecer dados diagnósticos e epidemiológicos múltiplos e simultâneos sobre o microrganismo. Em 2021, nosso grupo de pesquisa desenvolveu e validou um protocolo WGS rápido (<33h) baseado em nanoporos (protocolo As análises realizadas no programa CARD-RGI apresentaram diferença significativa entre os protocolos para MRSA (p < 0,0001). Não foi observada diferença entre os protocolos para detecção de genes VF em ambas as espécies. A detecção de MGE diferiu entre os protocolos para MRSA e ESBL-Kp (valores p = 0,0496 e 0,0019, respectivamente). A concordância entre os resultados do teste de sensibilidade aos antimicrobianos (AST) baseado em análises de dados WGS (WGS-AST) (ONT20h) e o AST fenotípico foi alta para MRSA (1) e ESBL-Kp (0,81). A acurácia do WGS-AST foi de 100% e 93,06% e a especificidade de 100% e 75% para MRSA e ESBL-Kp, respectivamente, com sensibilidade de 100% para ambos. O protocolo ONT20h apresentou resultados tão bons e até melhores que os demais protocolos testados, fortalecendo seu potencial de aplicação na rotina clínica. De maneira geral, a análise de dados WGS sugere uma alternativa promissora no esforço para fornecer diagnóstico complementar e dados epidemiológicos rápidos e precisos. Porém, mais estudos são necessários para sua implementação, considerando que as análises dependem do custo dos insumos, da disponibilidade de ferramentas de bioinformática e da qualidade e curadoria de bancos dados de referência.Abstract: Antimicrobial resistance (AMR) represents a major threat to one health worldwide. Infections caused by resistant bacteria are associated with increased hospitalization time and higher rates of morbidity and mortality. Successful treatments for AMR-associated bacterial infections depend on the rapid identification of isolates and their respective resistance profiles. Identifying aspects related to the virulence of these bacteria can also assist in understanding the dynamics of pathogen-host interaction, aiming to create interventions for patient health benefits. Genes related to AMR and virulence factors (VF) are commonly associated with mobile genetic elements (MGE), making its identification important for investigating the potential for dissemination via horizontal gene transfer mechanisms. Whole genome sequencing (WGS) has been recommended as a \"one-stop\" diagnostic tool due to its ability to provide multiple and simultaneous diagnostic and epidemiological data about the microorganism. In 2021, our research group developed and validated a rapid (<33h) WGS protocol based Analyses performed in the CARD-RGI program showed significant difference among the protocols for MRSA (p < 0.0001). No difference was observed among the protocols to detect VF genes for both species. MGE detection showed significant differences among the protocols for both MRSA and ESBL-Kp (p values = 0.0496 and 0.0019, respectively). Cohen's Kappa coefficient demonstrated good agreement between the results of antimicrobial susceptibility testing (AST) based on WGS data analyses (WGS-AST) (ONT20h) and phenotypic AST for MRSA (1) and ESBL-Kp (0.81). The accuracy of WGS-AST (ONT20h) was 100% and 93.06% for MRSA and ESBL-Kp, respectively. Specificity was 100% and 75% for MRSA and ESBL-Kp, respectively, and sensitivity was 100% for both species. The ONT20h protocol showed results as good as or even better than the other slower protocols tested, strengthening its potential for application in clinical practice. Overall, WGS data analysis suggests a promising alternative in the effort to provide rapid and accurate complementary diagnostic and epidemiological data. However, further studies are needed for its implementation, considering that analyses depend on the cost of inputs, the availability of bioinformatics tools, and the quality and curation of reference databases.115 p.| il., tabs.porBiotecnologiaGenômicaBactériasAgentes antiinfecciososAnálise genômica de bactérias clínicas resistentes aos antimicrobianos como ferramenta complementar ao diagnóstico convencionalinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALPBTC0379-D.pdfPBTC0379-D.pdfapplication/pdf1180535https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/265813/1/PBTC0379-D.pdf825270a1032804b594034deaf4de2689MD51123456789/2658132025-06-30 08:47:35.439oai:repositorio.ufsc.br:123456789/265813Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestsandra.sobrera@ufsc.bropendoar:23732025-06-30T11:47:35Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
dc.title.none.fl_str_mv Análise genômica de bactérias clínicas resistentes aos antimicrobianos como ferramenta complementar ao diagnóstico convencional
title Análise genômica de bactérias clínicas resistentes aos antimicrobianos como ferramenta complementar ao diagnóstico convencional
spellingShingle Análise genômica de bactérias clínicas resistentes aos antimicrobianos como ferramenta complementar ao diagnóstico convencional
Cipriani, Gabriel
Biotecnologia
Genômica
Bactérias
Agentes antiinfecciosos
title_short Análise genômica de bactérias clínicas resistentes aos antimicrobianos como ferramenta complementar ao diagnóstico convencional
title_full Análise genômica de bactérias clínicas resistentes aos antimicrobianos como ferramenta complementar ao diagnóstico convencional
title_fullStr Análise genômica de bactérias clínicas resistentes aos antimicrobianos como ferramenta complementar ao diagnóstico convencional
title_full_unstemmed Análise genômica de bactérias clínicas resistentes aos antimicrobianos como ferramenta complementar ao diagnóstico convencional
title_sort Análise genômica de bactérias clínicas resistentes aos antimicrobianos como ferramenta complementar ao diagnóstico convencional
author Cipriani, Gabriel
author_facet Cipriani, Gabriel
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Catarina
dc.contributor.author.fl_str_mv Cipriani, Gabriel
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Ferreira, Fabienne Antunes
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Aamot, Hege Vangstein
contributor_str_mv Ferreira, Fabienne Antunes
Aamot, Hege Vangstein
dc.subject.classification.none.fl_str_mv Biotecnologia
Genômica
Bactérias
Agentes antiinfecciosos
topic Biotecnologia
Genômica
Bactérias
Agentes antiinfecciosos
description Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biociências, Florianópolis, 2024.
publishDate 2024
dc.date.issued.fl_str_mv 2024
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2025-06-27T23:25:16Z
dc.date.available.fl_str_mv 2025-06-27T23:25:16Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/265813
dc.identifier.other.none.fl_str_mv 392573
identifier_str_mv 392573
url https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/265813
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 115 p.| il., tabs.
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSC
instname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron:UFSC
instname_str Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron_str UFSC
institution UFSC
reponame_str Repositório Institucional da UFSC
collection Repositório Institucional da UFSC
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/265813/1/PBTC0379-D.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 825270a1032804b594034deaf4de2689
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
repository.mail.fl_str_mv sandra.sobrera@ufsc.br
_version_ 1851759005500702720

Registros relacionados