Projetos de Pesquisa

 

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Afonso Luís Barth

Ciências Biológicas

Microbiologia
  • desenvolvimento de um dispositivo para leitura do teste de suscetibilidade (antibiograma) por disco-difusão de bactérias de importância clínica
  • O uso inadequado de antibióticos é fato preocupante no cenário mundial e segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS) mais de 50% das prescrições de antimicrobianos são inapropriadas quanto à via de administração, à dose e até mesmo quanto à indicação do antimicrobiano. As infecções causam 25% das mortes em todo o mundo e 45% nos países menos desenvolvidos e segundo a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) 25 a 40% dos pacientes hospitalizados utilizam pelo menos um antimicrobiano, em algum momento de sua internação. O uso inadequado dos antimicrobianos é um fator muito importante relacionado ao desenvolvimento de resistência aos antibióticos (RA) pelos microrganismos; sendo que bactérias resistentes aos antimicrobianos são uma ameaça crescente para o tratamento das doenças infecciosas. O laboratório de microbiologia tem papel fundamental no controle da disseminação da RA. É função do laboratório realizar testes acurados tanto para identificação bacteriana quanto para determinação do perfil de suscetibilidade e identificação de eventuais mecanismos de resistência que as bactérias podem apresentar. Após a identificação bacteriana é muito importante determinar o perfil de suscetibilidade in vitro (antibiograma) das bactérias. O principal teste fenotípico que permite a identificação de resistência aos antimicrobianos é o teste de disco-difusão o qual é um teste qualitativo amplamente utilizado na rotina da prática de microbiologia para determinar a suscetibilidade antimicrobiana dos microrganismos. Neste método, discos de papel de filtro impregnados com concentrações fixas de diferentes agentes antimicrobianos são colocados na superfície de placas com meio de cultura sólido previamente inoculado com uma suspensão padronizada de microrganismos. O diâmetro da zona de inibição de crescimento é relacionado à suscetibilidade do isolado e à taxa de difusão do antimicrobiano através do meio de cultura. Desta forma, pode-se categorizar o isolado bacteriano como sensível, intermediário ou resistente de acordo com os pontos de corte clínicos estabelecidos por comitês internacionais, como o Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) ou o European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST). Atualmente, a leitura e interpretação do teste de disco-difusão é realizada de forma manual pela grande maioria dos laboratórios de microbiologia. O profissional precisa medir o tamanho dos halos gerados (ou não) pelos discos com antibióticos com uma régua ou paquímetro e efetuar a anotação do resultado. O resultado é então analisado e interpretado de forma comparativa com as tabelas de pontos de corte fornecidas pelo EUCAST ou CLSI. Este processo por ser dependente da ação do profissional de laboratório pode gerar resultados sujeitos a erros de medida ou interpretação inerentes a ação humana. Erros no resultado do antibiograma podem gerar problemas que, inclusive, podem colocar em risco a vida do paciente com infecção. Neste contexto, a presente proposta tem como objetivo o desenvolvimento de um dispositivo para leitura rápida do teste de suscetibilidade por disco-difusão de bactérias com importância clínica. Este projeto está associado a iniciativas nacionais que visam padronizar e melhorar a qualidade dos dados do antibiograma conforme os objetivos do Comitê Brasileiro de Testes de Suscetibilidade aos Antimicrobianos (Brazilian Committee on Antimicrobial Susceptibility – BrCAST – brcast.org.br). Através de um dispositivo com qual a leitura do teste pode ser realizado de forma simples e rápida, apenas digitalizando a imagem da placa contendo os halos para cada antibiótico. Este dispositivo, que poderá ser instalado em qualquer computador, smartphone ou tablet, fará a leitura visual do tamanho de cada halo e estará ancorado ao website do BrCAST. Dessa forma, o dispositivo irá apresentar o resultado automaticamente, com menor ou quase nula, chance de erro de interpretação. Além disso, devido aos recursos de processamento de imagens oferecido pelo software, o qual é capaz de realçar halos de inibição sutis, será possível fazer leitura do antibiograma em períodos de incubação mais curtos (6 a 8 horas) fornecendo o resultado da suscetibilidade in vitro em um tempo muito menos que o usual (16-18h). Adicionalmente, será avaliada a possível correlação entre o tamanho dos halos de inibição e a concentração inibitória mínima (CIM - medida quantitativa que corresponde à menor concentração do antimicrobiano capaz de inibir o crescimento bacteriano) dos diversos antimicrobianos com o objetivo de utilizar o teste de disco-difusão como preditor de CIM. Esta informação será incorporada no software e fornecida ao operador após cada análise de antibiograma. O desenvolvimento do dispositivo de leitura nacional com as características acima será uma ferramenta diagnóstica importante na padronização e emissão de resultados dos testes de suscetibilidade para pacientes tanto da rede privada quanto do SUS. O equipamento desenvolvido permitirá registro de patente no Instituto Nacional de Propriedade Industrial e poderá passar por processo de transferência de tecnologia ao setor industrial mediante pagamento de royalties. Os métodos que forem padronizados poderão ser difundidos aos laboratórios de hospitais e clínicas que tiverem interesse em utilizar essas técnicas em suas rotinas. O desenvolvimento da aplicação mobile para smartphone (App IOS/Android) poderá tornar-se uma ferramenta extremamente útil para o auxílio à leitura de antibiogramas em locais com menos recursos como, por exemplo, pequenos laboratórios em centros de saúde do interior do Brasil sem muitos recursos tecnológicos.
  • Hospital de Clínicas de Porto Alegre - RS - Brasil
  • 10/11/2018-30/11/2021
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Afranio Lineu Kritski

Ciências da Saúde

Medicina
  • infecção mista com diferentes linhagens de mycobacterium .tuberculosis ou micobactérias não tuberculosas: papel no diagnóstico e tratamento da tb e tb resistente
  • A epidemia mundial de TB é parcialmente impulsionado pela co-infecção com HIV e ao surgimento de cepas de M. tuberculosis multirresistente (MDR) e extensivamente resistente (XDR). Os recentes avanços na preparação da amostra e sequenciamento de DNA oferecem uma oportunidade de explorar infecções mistas no contexto da TB. Infecções mistas em TB foram altamente negligenciadas, e existem poucos dados empíricos que diz respeito ao seu impacto sobre o resultado do tratamento. Outro campo negligenciado na pesquisa TB é a hetero-resistência que se refere a ocorrência simultânea de cepas de Mtb sensíveis e resistentes aos fármacos num mesmo indivíduo. Hetero-resistência pode surgir durante o tratamento do paciente ou na fase inicial do tratamento por meio de co-infecção inicial ou superinfecção sequencial de diferentes estirpes de M. tuberculosis, com diferentes perfis de susceptibilidade aos fármacos. Alguns estudos têm relatado que os pacientes de TB e co-infectados com HIV estavam mais propensos a transportar vários genótipos de M. tuberculosis, mas não se sabe se e como isso se relaciona com má evolução ao tratamento anti-TB. Além disso, pouco se sabe sobre o impacto da co-infecção HIV sobre a evolução da TB MDR/XDR. Para cobrir estas lacunas de conhecimento, pretendemos estudar pacientes com TB no Rio de Janeiro e aplicar melhores técnicas de genotipagem e sequenciamento do genoma inteiro (WGS) de Mtb isolados diretamente a partir de amostras de escarro.
  • Universidade Federal do Rio de Janeiro - RJ - Brasil
  • 31/01/2017-31/01/2021
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Afranio Lineu Kritski

Ciências da Saúde

Medicina
  • desenvolvimento e validação de modelos computacionais operativos para a cascata diagnostica e terapêutica da tb resistente, por meio da análise clínica e econômica do sequenciamento gênico direcionado de nova geração, em unidades de saúde de referência
  • A tuberculose (TB) é a principal causa de morte entre as doenças infecciosas em todo o mundo, onde cerca de 10,4 milhões de pessoas adoeceram em 2016. A TB resistente a medicamentos (TB-DR) é uma ameaça contínua com 600.000 novos casos com resistência à rifampicina / RIF, dos quais 490.000 tinham tuberculose multirresistente (MDR-TB - resistente ao mesmo tempo a RIF e isoniazida / INH). Entre os casos estimados de TB-DR, cerca de 60% ocorrem nos países do BRICS (Brasil, Rússia, Índia, China e África do Sul). Tradicionalmente, os resultados do teste de suscetibilidade aos antimicrobianos (TSA) da TB leva de 4 a 8 semanas, quando o tratamento usualmente já começou, sem evidência suficiente para a sua eficácia, o que resulta em falência do tratamento ou o desenvolvimento de resistência adquirida aos medicamentos. A Organização Mundial de Saúde (OMS) recomenda TSA universal aos fármacos usados contra o complexo Mycobacterium tuberculosis (MTB) para orientar as decisões de tratamento. Nos últimos anos, os testes moleculares Xpert MTB / RIF e Fita Hain foram recomendados pela OMS e aumentaram o número de pacientes com TB-DR bacteriologicamente confirmada e detectada, reduziram o tempo entre a triagem e o início do tratamento. No entanto, apesar dos testes serem realizados em 2 a 24 horas em nível laboratorial, eles não aumentaram a proporção de sucesso de tratamento e nem reduziram a proporção de mortalidade. Para a TB-MDR, as lacunas na obtenção do diagnóstico correto e acesso ao tratamento efetivo são ainda mais críticas. Recentemente, foi publicada uma extensa análise da cascata diagnóstica e terapêutica na TB-MDR, destacando a necessidade de acesso a diagnósticos oportunos e de qualidade assegurada e a inclusão de novos sistemas de informação que agilizem a tomada de decisão rápida e adequada para a adoção de tratamento simplificado e mais efetivo. Novas tecnologias, como o sequenciamento genômico completo (WGS), estão disponíveis e têm sido indicadas para a obtenção simultânea de informações sobre o perfil de suscetibilidade, linhagens, patogenicidade e transmissão de bacilos e apoiar o estudo epidemiológico da transmissão do MTB, em nível local e global. Tem-se observado uma alta sensibilidade e especificidade usando WGS para os medicamentos de primeira linha INH e RIF; no entanto, uma há variação substancial na precisão do WGS com os medicamentos de segunda linha. O custo do WGS foi reduzido e pode ser útil em futuro próximo. Recentemente, o sequenciamento gênico direcionado de nova geração (T-NGS) tem sido proposto para a vigilância da saúde no campo da TB, mas também tem o potencial de orientar o manejo clínico dos pacientes, gerar dados para a formulação de políticas e melhorar o desenvolvimento de testes diagnósticos. Mas até o momento, não foram descritos resultados do T-NGS que proporcionem: a) dados de sequências clinicamente relevantes do genoma do MTB utilizando amostras clínicas (por exemplo, escarro espontâneo) e; b) impacto clínico e econômico na cascata de diagnóstico e tratamento da TB-DR, utilizando um sistema de informações de suporte que proporcione interoperabilidade, em países de alta carga, onde são mais necessários. Diante do exposto, pretendemos realizar um ensaio clínico pragmático (antes e depois) para analisar o impacto clínico e econômico da incorporação do T-NGS na rotina de atendimento na cascata de diagnóstica e terapêutica de pacientes com provável TB-DR, utilizando o novo sistema de informação (Sistema de Apoio à Decisão para Tuberculose/SAD-TB), em 5 sites no Brasil. Durante o projeto de 3 anos proposto, em regiões com alta taxa de TB-DR, co-infecção por HIV e baixo nível socioeconômico, pretende-se comparar, com a rotina atual de atendimento de pacientes suspeitos de TB-DR, o uso de T-NGS nos serviços de saúde participantes, no intuito de responder as seguintes questões: 1. analisar o desempenho do T-NGS a partir de amostras de escarro direto na previsão de perfis de suscetibilidade aos antimicrobianos; 2. desenvolver um SAD-TB que promova a interoperabilidade dos sistemas de informação locais disponíveis, permitindo o registro, acompanhamento e avaliação de pacientes com TB. 3. estimar a relação de custo-efetividade incremental e impacto orçamental da implementação do T-NGS em comparação com a rotina de cuidados; 4. realizar um modelo operacional utilizando os dados empíricos coletados nos sites participantes e definir o melhor algoritmo de diagnóstico e tratamento a ser incorporado nos sites participantes. Como produto final, esperamos aumentar a proporção de casos de TB-DR corretamente diagnosticados e tratados com um regime de TB individualizado, resultando em uma proporção de sucesso de tratamento maior (15%) e menor proporção de mortalidade de TB-DR (8%) . Além disso, em conjunto com o PNCT-SVS-MS, com a análise do impacto clínico e orçamentário no sistema de saúde e o desenvolvimento do modelo operacional, espera-se que essa abordagem promova / intensifique: a) a mudança na política Nacional e Global de diagnóstico e tratamento da TB-DR e b) a alocação de recursos para a avaliação de expansão do T-NGS e SAD-TB em outras regiões do pais
  • Universidade Federal do Rio de Janeiro - RJ - Brasil
  • 10/11/2018-30/11/2021