OneBR (One Health Brazilian Resistance): Base Genômica Integrada para Vigilância, Diagnóstico, Gerenciamento e Tratamento da Resistência Antimicrobiana na Interface Humana-Animal-Ambiental

O objetivo do projeto foi criar um banco de dados com informações curadas de genômica integrada ao diagnóstico, e resultados de resistência antimicrobiana de amostras humanas, animais e ambientais, numa perspectiva de Saúde Única. Os dados podem ser acessados numa plataforma web amigável por diferentes profissionais de saúde, pesquisadores a gestores, como ferramenta de vigilância da resistência aos antimicrobianos. A plataforma permite rastrear a origem das bactérias, conhecer seu perfil fenotípico e genotípico de resistência, determinando a dinâmica e as rotas de disseminação, com a identificação precoce de clones de alto risco e/ou mecanismos de resistência emergentes.

A plataforma foi estruturada em dados de três espécies bacterianas de importância clínica: Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli e Salmonella enterica, expandindo para Pseudomonas aeruginosa. Amostras obtidas de infecções humanas, animais e ambiente foram cultivadas em meios específicos. Os isolados foram identificados e caracterizados quanto à sensibilidade a antibióticos, e estocadas em freezer -20 e/ou -80 °C. Cada isolado foi sequenciado utilizando a plataforma Illumina NextSeq, e os dados do genoma foram analisados por ferramentas bioinformáticas. Todos os genomas foram curados dentro das melhores práticas de avaliação de qualidade, e eventualmente re-analisados pela equipe de bioinformática para garantir a precisão da informação. A partir da coleta e triagem de isolados bacterianos, e as informações associadas como antibiograma, análise de virulência e genoma, foram compiladas para estabelecer a base de dados com uma interface web estruturada em nuvem. O sistema foi desenvolvido usando Python para os principais algoritmos, web2py framework e R (Shiny) para gráficos e processamento de informações estatísticas. Dados epidemiológicos e a geolocalização dos isolados foram incluídos em um mapa interativo do Brasil.

Inicialmente foram utilizados dados retrospectivos de cepas para as quais foram obtidos os genomas. Prospectivamente, em colaboração com mais de 20 instituições de pesquisa brasileiras*, foram sequenciadas aproximadamente 100 cepas de K. pneumoniae, 100 de E. coli e 80 de Salmonella enterica, isoladas de casos humanos, animais ou do ambiente, abrangendo todas as regiões do país. A plataforma mostra mapas onde se destaca a identificação e características fenotípicas e genotípicas de cada cepa, incluindo: a) informações preditas automaticamente, como MLST, pMLST; b) grupos de incompatibilidade plasmidial; c) genes de resistência e suas variantes, e; d) fatores de virulência. Dados da resistência antimicrobiana incluem genótipos de resistência para antibióticos e quimioterápicos, desinfetantes e metais pesados. São apontados também os diferentes tipos hospedeiros e plasmídeos portadores dos genes clinicamente significativos como, por exemplo, carbapenemase e tipo MCR circulando no Brasil, assim como a dinâmica de disseminação de clones internacionais de patógenos bacterianos multirresistentes circulando na interface humana-ambiente-animal, no território brasileiro. Os dados estão disponíveis na plataforma pelo endereço http://www.onehealthbr.com/, que pode ser acessada pelo computador, tablet ou celular.

No Brasil, não existe um banco de dados de genômica integrada que rastreie o problema da RAM. Por outro lado, a interpretação dos dados genômicos requer um conhecimento específico, sendo de difícil acesso e uso prático para a maioria dos profissionais de saúde locais. Portanto, a criação e disponibilização de um banco de dados web genômico integrado e de fácil acesso para profissionais de saúde de todas as regiões do Brasil, permitirá uma melhor abordagem para resolver o problema da resistência a antibióticos, particularmente dentro de uma perspectiva de Saúde Única.

No Brasil os dados genômicos relacionados a bactérias resistentes aos antimicrobianos tem sido cada vez mais gerados por grupos de pesquisa independentes. Por essa razão, a criação de uma plataforma contendo um banco de dados genômico nacional integrado é uma prioridade para o sistema de vigilância, pois permitiria a rápida notificação e mapeamento de surtos, e monitoramento de patógenos e mecanismos de resistência emergentes. Através do acesso fácil e gratuito por computadores, tablets e/ou dispositivos móveis, o usuário pode realizar a pesquisa e interpretar dados genômicos para aplicação em diversas atividades clínicas ou educacionais, com impressão de laudos, para o monitoramento epidemiológico, desenvolvimento de ferramentas de diagnóstico e/ou tratamento de infecções relacionadas.

Após a implementação bem-sucedida da plataforma OneBR, os próximos passos incluem a expansão do número de espécies bacterianas e a inclusão de dados de microbiomas humanos e animais, assim como a inclusão de dados de resistência em fungos clinicamente relevantes. Atualmente, o projeto esta sendo financiado pela contraparte da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, e pelo CNPq (Edital Universal) para construção da subplataformas para Staphylococcus meticilino-resistentes, Acinetobacter baumannii, Enterobacter spp, e Enterococcus resistentes à vancomicina. grupo de pesquisa integra a “Red Iberoamericana para Combate à Resistência” como parte da Unión Iberoamericana de Universidades ”. Pretende-se estender o monitoramento da dinâmica de transmissão de patógenos multirresistentes em agroecossistemas e alimentos exportados importados no comércio multilateral entre o Brasil e os países da América Latina. Da mesma forma, pretende-criar uma plataforma latino-americana “OneLA”.