Se lanza el primer catálogo de genes no redundantes vaginales humanos

Los investigadores del Instituto de Ciencias del Genoma (IGS) de la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland (UMSOM) han creado el primer catálogo de genes que componen la comunidad de microbios, que habitan la vagina humana. El catalogo, llamado catálogo de genes no redundantes vaginales humanos (VIRGO), se lanzó recientemente como un recurso público que los investigadores pueden utilizar para facilitar una comprensión más profunda del papel de los microorganismos vaginales en la salud de la mujer y para desarrollar tratamientos futuros para ciertas afecciones ginecológicas.

Un estudio de IGS que describe el desarrollo de VIRGO y demuestra su utilidad en la investigación se publicó hoy en Comunicaciones de la naturaleza .

"El valor de VIRGO es que funciona como un repositorio central y una herramienta altamente escalable para caracterización precisa de microbiomas vaginales, "dijo el autor principal del estudio, Bing Ma, Doctor, Investigador asociado del Departamento de Microbiología e Inmunología del Instituto de Ciencias del Genoma (IGS) de la UMSOM. "VIRGO es particularmente útil para usuarios con habilidades computacionales limitadas, que quieran analizar un gran volumen de datos de secuenciación y con acceso a una infraestructura informática limitada ".

La comunidad de microbios (microbiota) que habita la vagina humana juega un papel fundamental en la salud y las enfermedades, pero el conocimiento actual de la diversidad genética y funcional de los microbiomas es aún limitado. Los científicos saben que los microbiomas vaginales óptimos suelen estar dominados por una o más especies de Lactobacillus, incluyendo Lactobacillus crispatus, L. gasseri y L. jensenii. La investigación sugiere que estas bacterias beneficiosas producen grandes cantidades de ácido láctico que conducen a un ambiente ácido que protege contra infecciones dañinas. Los investigadores tienen como objetivo aprender más, sin embargo, sobre cómo estas bacterias contribuyen a la salud y enfermedad de la mujer.

VIRGO podría facilitar ese objetivo con cerca de 1 millón de genes en el catálogo, cada uno anotado con el nombre de la bacteria que lo porta y con su función, proporcionando una composición y caracterización funcional de los microbiomas vaginales. Los investigadores estiman que VIRGO contiene más del 95 por ciento de todos los genes que se encuentran en los microbiomas vaginales. Por lo tanto, VIRGO es integral y el equipo de estudio demostró que es aplicable a poblaciones de América del Norte, Africa y Asia. Por último, VIRGO y su marco analítico asociado facilitarán y estandarizarán el análisis y la interpretación de grandes conjuntos de datos metagenómicos y metatranscriptómicos. VIRGO y sus archivos asociados están disponibles gratuitamente en este sitio web.

El recurso se construyó utilizando una combinación de metagenomas secuenciados en IGS y genomas aislados de bacterias urogenitales en parte descargados de repositorios públicos. La secuenciación se realizó a través de Maryland Genomics, que es parte del IGS y está compuesto por el Centro de Recursos Genómicos (GRC), Centro de Recursos Informáticos (IRC) y Laboratorio de Servicios de Microbioma (MSL). Se aplicaron estrategias analíticas innovadoras para desarrollar VIRGO, aprovechando la infraestructura computacional y la experiencia del grupo IGS Microbiome.

VIRGO facilitará el análisis de datos que ahora son comunes a los estudios de microbiomas y proporcionará una visión completa de la pertenencia microbiana. función, y perspectiva ecológica del microbioma vaginal ".

Michael Francia, Doctor, Becario postdoctoral en el Instituto de Ciencias del Genoma (IGS) de la UMSOM, y coautor del estudio

El equipo demostró el poder de VIRGO al analizar más de 1, 500 metagenomas vaginales. Al hacerlo, el equipo de investigación descubrió que las bacterias vaginales son más diversas genéticamente de lo que se pensaba originalmente, lo que significa que cada mujer tiene su propia versión personalizada de estas bacterias. Más importante, encontraron que la microbiota vaginal óptima dominada por especies de Lactobacillus en realidad está formada por varias cepas de la misma especie. Cada cepa aporta una función única a la comunidad, y la combinación de estas cepas es lo que define la fuerza de las propiedades protectoras de la microbiota vaginal óptima.

"Este hallazgo es un descubrimiento de cambio de paradigma, a medida que aleja el campo de la idea de que una sola cepa de Lactobacillus es responsable de un microbioma óptimo, "dijo Jacques Ravel, Doctor, Catedrático de Microbiología e Inmunología, Director Asociado y Científico Senior del Instituto de Ciencias del Genoma (IGS) de la UMSOM.

Si bien los investigadores de IGS continuarán actualizando y expandiendo VIRGO, ampliarán su comprensión del papel que desempeña el microbioma vaginal en afecciones como la vaginosis bacteriana, infecciones de transmisión sexual y resultados obstétricos adversos, incluido el parto prematuro. Su investigación está financiada por el Instituto Nacional de Salud (NIH), Instituto Nacional de Investigaciones en Enfermería (NINR), Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas (NIAID), y la Fundación Bill y Melinda Gates.

"Los profesores de la UMSOM están realizando importantes esfuerzos para traducir nuestro creciente conocimiento de las comunidades microbianas asociadas a los seres humanos en biomarcadores y tratamientos clínicos, "dijo UMSOM Dean E. Albert Reece, MARYLAND, Doctor, MBA, quien también es Vicepresidente Ejecutivo de Asuntos Médicos, Universidad de Maryland y el Profesor Distinguido John Z. y Akiko K. Bowers. "Esta innovadora investigación proporciona una poderosa, herramientas disponibles públicamente para los investigadores que abordan problemas de salud clave para las mujeres ".

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