Pesquisadores do Instituto de Ciências do Genoma da Universidade de Maryland (UMSOM) criaram o primeiro cata¡logo de genes que compõem a comunidade de micróbios que habitam a vagina humana. O cata¡logo, chamado cata¡logo de genes não-redundantes vaginais humanos (VIRGO), foi recentemente lana§ado como um recurso paºblico que pode ser usado por pesquisadores para facilitar uma compreensão mais profunda do papel dos microrganismos vaginais na saúde da mulher e para potencialmente desenvolver futuros tratamentos para certas condições ginecola³gicas.

Um estudo da IGS descrevendo o desenvolvimento do VIRGO e demonstrando sua utilidade na pesquisa foi publicado hoje na Nature Communications .

"O valor do VIRGO éque ele funciona como um reposita³rio central e uma ferramenta altamente escala¡vel para caracterização rápida e precisa de microbiomas vaginais", disse o principal autor do estudo, Bing Ma, PhD, pesquisador associado do Departamento de Microbiologia e Imunologia do Instituto para Genome Sciences (IGS) na UMSOM. "O VIRGO éparticularmente útil para usuários com habilidades computacionais limitadas, que desejam analisar um grande volume de dados de seqa¼enciamento e com acesso a infraestrutura de computação limitada".

A comunidade de micróbios (microbiota) que habita a vagina humana desempenha papanãis cra­ticos na saúde e nas doena§as, mas o conhecimento atual da diversidade genanãtica e funcional dos microbiomas ainda élimitado. Os cientistas sabem que os microbiomas vaginais ideais são geralmente dominados por uma ou mais espanãcies de Lactobacillus, incluindo Lactobacillus crispatus, L. gasseri e L. jensenii. A pesquisa sugere que essas bactanãrias benanãficas produzem grandes quantidades de a¡cido la¡tico, levando a um ambiente a¡cido que protege contra infecções prejudiciais. Os pesquisadores pretendem aprender mais, no entanto, sobre como essas bactanãrias contribuem para a saúde e a doença da mulher.

O VIRGO poderia facilitar esse objetivo com quase 1 milha£o de genes no cata¡logo, cada um anotado com o nome da bactanãria que o carrega e com sua função, proporcionando uma composição e caracterização funcional dos microbiomas vaginais. Os pesquisadores estimam que o VIRGO contanãm mais de 95% de todos os genes encontrados nos microbiomas vaginais. O VIRGO anã, portanto, abrangente e a equipe do estudo mostrou que éaplica¡vel a populações da Amanãrica do Norte, áfrica e asia. Por fim, o VIRGO e sua estrutura anala­tica associada facilitara¡ e padronizara¡ a análise e interpretação de grandes conjuntos de dados meta-gena´micos e meta-transcripta´micos. O VIRGO e seus arquivos associados estãodisponí­veis gratuitamente neste site.

O recurso foi construa­do usando uma combinação de metagenomas seqa¼enciados no IGS e genomas isolados de bactanãrias urogenitais em parte baixados de reposita³rios paºblicos. O sequenciamento foi realizado atravanãs do Maryland Genomics, que faz parte do IGS e écomposto pelo Centro de Recursos Gena´micos (GRC), Centro de Recursos Informa¡ticos (IRC) e pelo Microbiome Service Laboratory (MSL). Estratanãgias anala­ticas inovadoras foram aplicadas para desenvolver o VIRGO, aproveitando a infraestrutura computacional e a experiência do grupo IGS Microbiome.

O VIRGO facilitara¡ a análise dos dados agora comuns aos estudos de microbiomas e fornecera¡ uma visão abrangente da associação microbiana, função e perspectiva ecola³gica do microbioma vaginal ".

Michael France, PhD, pa³s-doutorado no Institute for Genome Sciences (IGS) da UMSOM e co-autor do estudo

A equipe demonstrou o poder do VIRGO na análise de mais de 1.500 metagenomos vaginais. Ao fazer isso, a equipe de pesquisa descobriu que as bactanãrias vaginais são mais geneticamente diversas do que se pensava, o que significa que as mulheres carregam sua própria versão personalizada dessas bactanãrias. Mais importante, eles descobriram que a microbiota vaginal ideal dominada pelas espanãcies de Lactobacillus érealmente feita de várias linhagens da mesma espanãcie. Cada cepa traz uma função única para a comunidade, e a combinação dessas cepas éo que define a força das propriedades protetoras da microbiota vaginal ideal.

"Esta descoberta éuma descoberta que muda de paradigma, pois afasta o campo da idanãia de que uma única cepa de Lactobacillus éresponsável por um microbioma ideal", disse Jacques Ravel, PhD, Professor de Microbiologia e Imunologia, Diretor Associado e Cientista Saªnior da Instituto de Ciências Gena´micas (IGS) da UMSOM.

Enquanto os pesquisadores do IGS continuara£o atualizando e expandindo o VIRGO, eles aprofundara£o sua compreensão do papel desempenhado pelo microbioma vaginal em condições como vaginose bacteriana, infecções sexualmente transmissa­veis e resultados adversos obstanãtricos, incluindo parto prematuro. Sua pesquisa éfinanciada pelo Instituto Nacional de Saúde (NIH), Instituto Nacional de Pesquisa em Enfermagem (NINR), Instituto Nacional de Alergias e Doena§as Infecciosas (NIAID) e pela Fundação Bill e Melinda Gates.

"Esfora§os importantes estãoem andamento pelo corpo docente da UMSOM para traduzir nosso crescente entendimento das comunidades microbianas associadas a seres humanos em biomarcadores e tratamentos clínicos", disse Dean E. Albert Reece, MD, PhD, MBA da UMSOM, que também évice-presidente executivo de assuntos médicos, Universidade de Maryland e John Z. e Akiko K. Bowers Professor Distinto. "Esta pesquisa inovadora fornece ferramentas poderosas e publicamente disponí­veis para pesquisadores que estãolidando com os principais problemas de saúde das mulheres".