Investigating laboratory capacity and whole genome sequencing practices to inform standardised protocols for bacterial genomic surveillance in Africa.

Em muitas partes do mundo, a febre em um recém-nascido é uma emergência médica que exige ação imediata e precisa. Quando um bebê desenvolve sepse, uma reação grave a uma infecção que pode se espalhar pelo sangue, o tipo específico de bactéria que causa a doença determina o melhor curso de tratamento. Uma bactéria em particular, conhecida como Klebsiella pneumoniae, é uma das principais causas dessas infecções perigosas em toda a África. Para impedir que essas infecções se espalhem e para garantir que os médicos useem os remédios certos, os cientistas precisam saber exatamente quais cepas de bactérias estão presentes e como elas se comportam. Durante décadas, a identificação desses germes dependeu do cultivo em uma placa de Petri e da observação de como eles reagiam a substâncias químicas, um processo que leva tempo e muitas vezes carece de detalhes. Hoje, uma ferramenta mais poderosa chamada sequenciamento do genoma completo surgiu. Este método lê o código genético completo de uma bactéria, oferecendo um mapa detalhado que revela não apenas o que o germe é, mas também como ele pode resistir a antibióticos e de onde veio. O uso desta tecnologia para rastrear infecções poderia salvar vidas, mas apenas se os laboratórios que realizam o trabalho estiverem equipados para isso.

Uma equipe de pesquisadores partiu para compreender a realidade atual desta tecnologia em todo o continente africano. Eles queriam saber se os hospitais e centros de pesquisa possuíam as ferramentas e habilidades necessárias para passar do teste tradicional para esta vigilância genética avançada. Para encontrar a resposta, enviaram um questionário detalhado para uma ampla rede de clínicos e cientistas em vinte e cinco países africanos diferentes. O objetivo era mapear o cenário da capacidade laboratorial, focando especificamente nas etapas necessárias para identificar bactérias e analisar seu material genético. O levantamento reuniu respostas de cinquenta e duas instituições, fornecendo um quadro claro do que está acontecendo no terreno hoje.

Os resultados revelaram um quadro misto de capacidade e necessidade. Entre as instituições que responderam sobre suas capacidades de teste, sessenta e um por cento relataram realizar culturas de sangue, um processo no qual o sangue é retirado de um paciente e colocado em um recipiente especial para encorajar qualquer bactéria a crescer. Uma vez que as bactérias crescem, elas devem ser identificadas. A maioria desses laboratórios, setenta e um por cento, ainda depende de sistemas manuais que utilizam reações químicas para determinar a espécie da bactéria. Da mesma forma, oitenta e dois por cento utilizam um método tradicional envolvendo pequenos discos de papel embebidos em antibióticos para ver quais medicamentos interrompem o crescimento das bactérias. Embora esses métodos sejam estabelecidos, eles são mais lentos e menos detalhados do que as abordagens genéticas modernas. O equipamento físico nesses laboratórios é surpreendentemente robusto em algumas áreas; quase todos os respondentes relataram ter acesso a um congelador capaz de atingir temperaturas extremamente baixas, uma centrífuga para girar amostras e uma máquina para amplificar o material genético. No entanto, um tipo específico de incubadora que agita suavemente as amostras para ajudá-las a crescer era menos comum, disponível em apenas sessenta e sete por cento das instalações.

Quando os pesquisadores perguntaram sobre a capacidade de realizar o sequenciamento do genoma completo, as descobertas mostraram que mais da metade dos respondentes, cinquenta e quatro por cento, consegue lidar com todo o processo dentro de suas próprias paredes. Este fluxo de trabalho envolve a extração do material genético da bactéria, a preparação para a leitura e, então, a execução da máquina de sequenciamento. A maioria desses laboratórios, oitenta e oito por cento, extrai o DNA por conta própria, utilizando principalmente kits que dependem de colunas para filtrar e purificar o material genético. À medida que o processo avança para as etapas posteriores, como a análise das enormes quantidades de dados produzidas pelas máquinas de sequenciamento, a dependência de ajuda externa aumenta. Isso destaca um gargalo significativo: embora o sequenciamento físico esteja ocorrendo, a capacidade de interpretar os resultados está enfrentando dificuldades. Todos os respondentes que responderam à pergunta sobre bioinformática relataram enfrentar desafios. Eles citaram a falta de acesso a computadores potentes capazes de lidar com dados complexos e uma escassez de espaço para armazenar os arquivos digitais.

O estudo conclui que existe uma base sólida de capacidade para apoiar a vigilância genômica da sepse neonatal nas instituições participantes. A capacidade de cultivar bactérias e até mesmo sequenciar seus genomas existe em mais da metade dos laboratórios pesquisados. No entanto, o caminho para usar esta tecnologia em todo o seu potencial ainda não está claro. Os pesquisadores descobriram que investimentos significativos ainda são necessários para fortalecer os programas de cultura de sangue, garantir cadeias de suprimentos confiáveis para os materiais necessários, expandir as capacidades de sequenciamento e construir a infraestrutura digital necessária para analisar e compartilhar os dados. Essas descobertas ajudarão a orientar a criação de protocolos padronizados que se ajustem às diversas realidades dos laboratórios em todo o continente, garantindo que a promessa da vigilância genética possa, eventualmente, proteger os pacientes mais vulneráveis.