Investigação da taxa de pseudogenização e análise de resistência antimicrobiana em bactérias causadoras da tuberculose

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Camargo, Naila Cristina Soler
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Mycobacterium tuberculosis complex; Complexo mycobacterium tuberculosis; Pseudogenização; Pseudogenization; Resistant TB; TB resistente; Tuberculose; Tuberculosis
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/10/10134/tde-29042025-095257/

A tuberculose (TB) é uma doença causada por bactérias do complexo Mycobacterium tuberculosis (MTBC), capazes de infectar humanos e animais. Apesar da evolução clonal e alta similaridade genômica (>99,9%), os membros do MTBC apresentam diferenças fenotípicas marcantes, como virulência, tropismo por hospedeiro e resistência a medicamentos. Para investigar as bases genéticas dessas características, este trabalho foi desenvolvido com dois objetivos principais: (i) quantificar e caracterizar pseudogenes preditos in silico em espécies do MTBC e M. canettii, explorando seu papel na evolução genômica e adaptação fenotípica; e (ii) identificar e caracterizar a estrutura populacional e transmissão de estirpes de M. tuberculosis resistentes isoladas de pacientes com TB pulmonar do estado de São Paulo, Brasil, assim como desenvolver um fluxo de análises de bioinformática para a determinação desse perfil baseado em sequenciamento de genoma completo (SGC). O primeiro objetivo compreende a identificação, quantificação e caracterização de pseudogenes em genomas disponíveis no RefSeq de M. tuberculosis, M. africanum, M. bovis e M. canettii. Scripts personalizados foram desenvolvidos para identificar e analisar pseudogenes, com base em anotações preditivas realizadas pela NCBI-PGAP. A conservação e expressão desses pseudogenes foram avaliadas a partir de dados públicos de transcriptômica e proteômica de M. tuberculosis H37Rv. Os resultados indicaram que os pseudogenes representam uma importante fonte de variabilidade genética no MTBC, sugerindo mecanismos de perda de função associados à deriva genética e gargalos populacionais, bem como potenciais variações de fase e neofuncionalização. A pseudogenização contribui para a plasticidade genômica do MTBC em um contexto de evolução clonal, fornecendo insights sobre a adaptação bacteriana em diferentes ecotipos. O segundo objetivo envolveu a análise de 139 isolados clínicos de M. tuberculosis provenientes do Instituto Adolfo Lutz, do estado de São Paulo, Brasil. Esses isolados foram sequenciados e submetidos a testes fenotípi- cos para determinação da resistência antimicrobiana, permitindo o desenvolvimento e validação da BrSeqTB, um fluxo de análises de bioinformática para identificação de variantes associadas à resistência e análise epidemiológica através do SGC. Foi relatado o primeiro caso de resistên- cia aos novos medicamentos bedaquilina e linezolida no Brasil. Os resultados apontaram alta concordância entre o SGC e o teste fenotípico BD BACTEC MGIT 960® para a maioria dos medicamentos, mas destacaram discrepâncias significativas para pirazinamida, etambutol, linezolida e bedaquilina. Variantes de significância incerta e heterorresistência foram identificadas como fatores limitantes nos métodos genotípicos e fenotípicos. Além disso, a caracterização filogenômica revelou clusters de transmissão que indicam disseminação de estirpes resistentes e evolução de novas resistências no estado de São Paulo. Este trabalho contribui para o entendimento dos processos evolutivos que moldam o genoma do MTBC, bem como para o avanço no diagnóstico e monitoramento da TB resistente. Os achados têm implicações diretas no desenvolvimento de terapias personalizadas, no aprimoramento das estratégias de vigilância molecular e no manejo clínico da tuberculose em humanos e animais.