Mètodes computacionals per a la identificació de virus emergents analitzats per seqüenciació en massa en aigua i aliments

Segun la Organizacion Mundial de la Salud (OMS), las enfermedades de origen alimentario son un problema de salud publica en expansion. Actualmente el agua se considera un recurso limitado, afectado por las variaciones extremas en las condiciones climaticas, haciendo necesario en algunas regiones realizar politicas de cambio en su uso que pueden haber generado nuevas vias de transmision de patogenos viricos hasta ahora no presentes. Uno de estos cambios es la utilizacion de aguas regeneradas como fuente de agua y nutrientes que pueden reutilizar en las industrias, recarga de acuiferos, riego de jardines y riego de productos frescos, como por ejemplo las hortalizas. La poblacion humana y los animales excretan una gran diversidad de virus patogenos en sus orinas y heces. El agua residual que se genera representa uno de los principales vehiculos para la diseminacion de patogenos en las aguas superficiales, subterraneas o costeras, y como consecuencia en alimentos. A pesar de las medidas destinadas a mejorar la calidad del agua y la seguridad alimentaria, a nivel mundial se identifican de manera recurrente brotes causados por virus transmitidos por agua o alimentos. Tambien a escala global, las enfermedades transmitidas por el agua o alimentos constituyen un problema que en los ultimos 20 anos, lejos de disminuir por la mejora de las condiciones higienicas de muchos paises, se ha complicado considerablemente. Entre los principales factores responsables de esta tendencia podemos destacar los siguientes: crecimiento y envejecimiento de la poblacion humana; comercio internacional de vegetales, carnes y animales de granja entre paises con estandares microbiologicos diferentes; cambios en ciertas practicas agricolas para abaratar costos; y como trasfondo el cambio climatico. Para poder tener una visualizacion global de la diversidad viral presente en las diferentes muestras ambientales se han realizado estudios de metagenomica de genomas completos, con la tecnologia Miseq de Illumina. Se analizaron 3 tipos de matrices diferentes, agua residual de entrada de la planta de tratamiento, suero humano de pacientes positivos para hepatitis sin agente etiologico identificado y finalmente perejil regado con agua de rio el cual tambien se analizo. El objetivo de la tesis fue trabajar las secuencias obtenidas con la secuenciacion; el primer paso consistio en eliminar las secuencias de baja calidad, redundantes y de baja complejidad las cuales estan asociadas a secuencias repetitivas. Posteriormente se ha realizado un ensamblado con 2 programas CLCBio y Velvet-MetaVelvet. Posteriormente al ensamblado se paso a caracterizar y anotar taxonomicamente los diferentes conjuntos de secuencias obtenidas realizando busquedas con BLAST utilizando 3 bases de datos diferentes, de genomas virales completos, secuencias virales y proteinas virales. Para la visualizacion de los resultados de la secuenciacion de una manera intuitiva e integrada se han creado tablas estaticas, tablas dinamicas y «Krones», dentro de un entorno web para poder gestionarlo todo. En las muestras de agua residual urbana se ha identificado mas de 36 familias entre las que cabe destacar algunas de ellas que pueden afectar al hombre como Adenoviridae, Hepeviridae, Circoviridae, Astroviridae, Picobirnaviridae, y Anelloviridae. En las muestras de suero de pacientes con hepatitis aguada sin agente causal identificado se ha detectado virus pertenecientes a las familias Calicivirus, Astrovirus y Anellovirus que podrian ser los causantes. Y en las muestras de rio y perejil se han identificado patogenos humanos, mostrando el riesgo elevado que representa la utilizacion de agua con contaminacion viral en irrigacion de productos frescos que se consumen en crudo.