Avaliação da performance da espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier na determinação dos sorotipos de Streptococcus pneumoniae recuperados de doenças invasivas e de colonização

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Romero, Camila Tondolo
• Orientador(a): Caierão, Juliana
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Streptococcus pneumoniae; Sorotipagem; Vacinas pneumocócicas
• Palavras-chave em Inglês: FT-IRS; PCV15; Streptococcus pneumoniae
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/294347

Streptococcus pneumoniae coloniza a nasofaringe de humanos, especialmente crianças abaixo dos cinco anos de idade, podendo causar infecções brandas, mas também doenças invasivas, potencialmente fatais. A cápsula polissacarídica é o principal fator de virulência e sua composição define, pelo menos, 100 sorotipos distintos. As vacinas pneumocócicas são estabelecidas considerando os sorotipos circulantes de maior relevância clínica e epidemiológica, sendo a reação de Quellung o padrão-ouro para a sorotipagem, apesar das reconhecidas limitações que restringem sua ampla utilização. Alternativamente, outras técnicas vêm sendo avaliadas, incluindo a espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FT-IRS), que, ao analisar espectros entre 1200 e 900cm⁻¹ (região polissacarídica), tem mostrado resultados promissores na sorotipagem de S. pneumoniae. O objetivo do estudo foi avaliar a performance da FT-IRS (IR Biotyper®, Bruker) para sorotipar S. pneumoniae, construindo e validando um classificador customizado (PCV15-Classifier), tendo como referência a reação de Quellung. Os isolados foram identificados por provas fenotípicas convencionais, bem como por espectrometria de massas (MALDI-TOF MS). A análise por FT-IRS foi realizada a partir de colônias de 2ª geração em ágar Columbia. O estudo ocorreu em três etapas: (a) avaliação da ferramenta Pneumococci Serogrouper (Bruker) disponível no IR Biotyper® com isolados de coleção (n=188); (b) construção e validação do PCV15-Classifier utilizando análises uni e multivariadas, além de aprendizado de máquinas com isolados de coleção (n=188); e (c) avaliação do PCV15-Classifier e do Pneumococci Serogrouper (Bruker) com isolados clínicos prospectivos (n=61). Para a construção do classificador, foram obtidos 1246 espectros, utilizando “artificial neural network” (ANN) em 400 ciclos. A concordância do FT-IRS foi maior com o PCV15-Classifier em comparação ao Pneumococci Serogrouper, tanto com isolados retrospectivos (86,7% vs. 68,1%; p=0,0004) quanto prospectivos (75,4% vs. 70,5%; p =0,54), destacando seu melhor desempenho para sorotipos epidemiologicamente relevantes atualmente (como o 3) e sua capacidade de diferenciar os sorotipos 19F e 19A. Os resultados reiteram o potencial do IR Biotyper®, utilizando classificadores customizados (que podem ser aprimorados ao longo do tempo), como ferramenta para a sorotipagem de pneumococo, ressaltando sua facilidade de execução e seu baixo custo por amostra.