Usefulness of molecular methods for detecting drug resistance and genotyping in mycobacterium tuberculosis

Bibliografia
La tuberculosis (TB) es una de las principales enfermedades infecciosas a nivel mundial, y la aparición y propagación de cepas de Mycobacterium tuberculosis, el agente causante, resistentes a distintos fármacos es una amenaza para la salud pública. Para mejorar el control de la TB es necesario el rápido diagnóstico de la enfermedad y la implementación de un tratamiento adecuado. Para determinar rápidamente el patrón de susceptibilidad, se han desarrollado distintos métodos moleculares que detectan mutaciones asociadas a resistencia. Asimismo, es esencial considerar el efecto de cada mutación en la resistencia fenotípica y en la evolución clínica. Por otra parte, el estudio de la transmisión de M. tuberculosis mediante genotipado es necesario para detectar relaciones epidemiológicas entre casos, y así controlar la propagación de la enfermedad. Por tanto, los objetivos de esta tesis son (1) evaluar la utilidad de nuevos métodos moleculares para detectar resistencias, (2) revisar los métodos moleculares utilizados para el manejo de la TB, y la relación entre la resistencia genotípica y fenotípica y la evolución clínica y (3) evaluar y desarrollar nuevos métodos para el genotipado de cepas de M. tuberculosis. En cuanto al primer objetivo, se evaluaron en cepas y muestras clínicas diferentes métodos moleculares basados en hibridación reversa en array y tiras, PCR multiplex y pirosecuenciación, comparando los resultados con los métodos fenotípicos de referencia. La sensibilidad de los métodos moleculares varió según el fármaco considerado, pero la especificidad fue generalmente alta. Los resultados de los diferentes métodos moleculares tuvieron una concordancia elevada, pero los métodos difirieron en cuanto a rendimiento, equipamiento y entrenamiento necesarios para la interpretación de los resultados. En cuanto al segundo objetivo, se revisaron los métodos moleculares utilizados para el manejo de la TB y la relación entre resistencia molecular y fenotípica y evolución cl
Tuberculosis (TB) is one of the major infectious diseases worldwide, and the emergence and spread of drug resistant strains of Mycobacterium tuberculosis, the causative agent, is a public health threat. In order to improve TB control, rapid diagnosis of the disease and implementation of an adequate treatment are required. In order to determine the strain susceptibility pattern rapidly, several molecular methods have been developed to detect mutations associated with resistance. In addition, it is essential to consider the different impact that each mutation has on phenotypic resistance and on the clinical outcome. Furthermore, the study of M. tuberculosis transmission by genotyping is needed in order to detect epidemiological links among TB cases and outbreaks, and thus control the spread of the disease. Therefore, the objectives of this thesis are (1) to assess the usefulness of new molecular methods to detect drug resistance, (2) to review the molecular methods used for the management of TB, and the relationship between genotypic and phenotypic drug resistance and the clinical outcome, and (3) to evaluate and develop new methods for genotyping M. tuberculosis strains. For the first objective, different molecular methods based on reverse hybridization array and line probe assays, multiplex PCR, and pyrosequencing were evaluated on clinical strains and specimens, comparing the results with the standard phenotypic methods to detect drug resistance. The sensitivity of the molecular methods varied according to the drug, but the specificity was generally high. The results of the different molecular methods were highly concordant, but the methods differed in terms of throughput capacity, equipment and training required, and interpretation of the results. For the second objective, the molecular methods used for the management of TB and the relationship between molecular and phenotypic drug resistance and clinical outcomes were reviewed by an extensive search of the litera