Montagem e anotação do genoma de uma Pseudomonas aeruginosa resistente à imipenem/relebactamvoltar para a edição atual

A crise provocada pela resistência antimicrobiana (AMR) representa uma grande ameaça à saúde pública, sendo projetada como uma das principais causas de morte em 2050. Estimativas da Organização Mundial da Saúde preveem que as mortes causadas por bactérias resistentes atingirão o número de 10 milhões de mortes/ano. Entretanto, já em 2019 esse número chegou a 4,3 milhões de mortes associadas ou decorrentes da AMR. Uma nova estratégia sendo implementada no tratamento de infecções por bactérias resistentes é a combinação de antibióticos ?-lactâmicos com inibidores de ?-lactamase, como as novas formulações de Ceftolozane/Tazobactam, Ceftazidime–avibactam e Imipenem-Relebactam. Tais inibidores atuam de forma duradoura, ligando-se ao sítio ativo da enzima, impedindo a sua ação na degradação do antibiótico. Entretanto, já foi relatado a presença de estirpes pertencentes ao grupo ESKAPE resistentes aos inibidores, com mutações nos genes de ?-lactamases, relacionadas a alterações conformacionais e superexpressão, levando a resistência ao medicamento. O grupo ESKAPE é formado pelas espécies: Enterococcus faecium., Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, e Enterobacter sp. Essas bactérias apresentam maior risco quanto ao desenvolvimento de resistência aos antibióticos. Pseudomonas aeruginosa é uma bactéria de vida livre com uma baixa susceptibilidade natural a agentes antimicrobianos, responsável por 10-20% das infecções em hospitais e a principal causa de infecções em pacientes imunocomprometidos. No Brasil existem poucos estudos epidemiológicos relacionados à prevalência e mortalidade de infecções por P. aeruginosa, mas já foram observadas incidências de linhagens resistentes a carbapenêmicos em hospitais brasileiras em taxas superiores às de países desenvolvidos, o que ressalta a importância do estudo de isolados clínicos deste patógeno no Brasil. P. aeruginosa está justamente entre as bactérias que mais apresentaram resistência contra imipenen-relebactam. Nosso projeto tem como objetivo identificar esses mecanismos de resistência em nível molecular fornecendo alternativas para que ela possa ser contornada e estender a vida útil dessa fórmula. Também pretendemos identificar características genômicas capazes de serem utilizadas como marcadores de resistência. Tais fatores demonstram a importância de estudar os mecanismos atrelados a resistência a novos antibióticos ou novas formulações, assim como os caminhos que levaram ao desenvolvimento de mecanismos presentes em bactérias multirresistentes. Uma estirpe de Pa foi isolada de um paciente com infecção nosocomial na cidade de Curitiba (PR) no Hospital Cajuru (PUC-PR) e sequenciada na plataforma Illumina. Para cada etapa do projeto serão utilizadas diferentes ferramentas de Bioinformática como SPAdes e QUAST para montagem inicial dos genomas; FGAP para fechamento de gaps e finalização da montagem dos genomas; PROKKA para anotação de genes codificadores de proteínas, rRNAs, tRNAS e ncRNAS; Pyani, Blastn, Artemis, ACT, BRIG, MAUVE, MUMMER, AlienHunter e GIPSy para comparação entre os genomas; e buscas por genes e vias metabólicas de interesse utilizando os banco de dados KEEG, ResFam, CARD, LacED, VFDB e PHI-base. Durante o desenvolvimento dessas etapas o aluno será capacitado para desenvolver projetos na área de Genômica, tendo contato e aprendendo sobre sequenciamento de DNA de segunda geração (NGS), assim como estrutura de dados, ambiente Linux e desenvolvimento de scripts através das diferentes ferramentas aplicadas.