GRUPO AD HOC DE INTERCAMBIO DE IDEAS SOBRE LOS NUEVOS ENFOQUES DE DIAGNÓSTICO: GENÓMICA APLICADA. Paris (Sede de la OIE), de diciembre de 2012

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1 Anexo 4 Original: inglés Diciembre de 2012 GRUPO AD HOC DE INTERCAMBIO DE IDEAS SOBRE LOS NUEVOS ENFOQUES DE DIAGNÓSTICO: GENÓMICA APLICADA Paris (Sede de la OIE), de diciembre de 2012 Del 10 al 12 de diciembre de 2012, en la sede de la OIE, se convocó un Grupo de intercambio de ideas sobre los nuevos enfoques de diagnóstico, en este caso, la genómica aplicada. La Dra. Elisabeth Erlacher-Vindel, jefa adjunta del departamento científico y técnico de la OIE, dio la bienvenida a los participantes en nombre del Dr. Bernard Vallat, director general de la OIE. Al Grupo se le encargó la tarea específica de asesorar a la OIE sobre la identificación de las oportunidades y los desafíos que representa la secuenciación con tecnologías de alto rendimiento (HTS, por su siglas en inglés) y la genómica computacional, y de emplear todo su potencial en el contexto de la sanidad animal. El temario y la lista de participantes figuran, respectivamente, en el Anexo I y II. 1. Introducción En los últimos años, los enfoques de diagnóstico que recurren a la secuenciación con tecnologías de alto rendimiento, la bioinformática y la genómica computacional han acarreado una profunda transformación en el área de la investigación médica. Aún más, estas novedosas tecnologías han sentado las bases de nuevos métodos de alto potencial en materia de diagnóstico, vigilancia, control y notificación de enfermedades infecciosas. A efectos de este informe, la secuenciación de alto rendimiento abarca una amplia variedad de métodos de secuenciación de ADN en los que se incluyen las plataformas de secuenciación de última generación, los secuenciadores de moléculas de ADN (secuenciación de tercera generación) y las nanotecnologías, actualmente en fase de desarrollo. Si bien este informe no brinda una explicación detallada de los principios y las posibilidades de estas plataformas de secuenciación, el Libro blanco preparado por Belák et al. (High-Throughput Sequencing in Veterinary Infection Biology and Diagnostics) que se publicará próximamente en la Revista técnica y científica de la OIE las describe minuciosamente. La secuenciación de alto rendimiento permite la detección, la identificación y el análisis detallado tanto de los genomas patógenos como de los hospedadores a una escala, velocidad y profundidad sin precedentes. Inicialmente, la instrumentación necesaria para la secuenciación de alto rendimiento era extremadamente costosa y sólo estaba al alcance de los grandes centros de secuenciación e investigación. No obstante, en los últimos años, se han desarrollado nuevas metodologías y plataformas de secuenciación que han facilitado la utilización por parte de pequeños laboratorios de diagnóstico, e incluso directamente en el terreno. La secuenciación de alto rendimiento ofrece una variedad de aplicaciones potenciales para el diagnóstico, la vigilancia y el control de enfermedades infecciosas. La cantidad de información generada por la secuenciación de alto rendimiento ha sido de una magnitud sin precedentes. En este informe, los términos bioinformática y genómica computacional se aplican a nociones generales e incluyen el manejo, la recuperación y el análisis inicial de datos voluminosos, además de un análisis computacional posterior efectuado, con el fin de investigar la estructura, las características y las relaciones de todas las secuencias genómicas (sea del ARN o del ADN). Por lo tanto, el potencial completo de la secuenciación de alto rendimiento no se puede alcanzar sin recurrir a la bioinformática y la genómica computacional (BCG, por sus siglas en inglés). En el presente informe, se utiliza la abreviación HTS-BCG para definir la totalidad del proceso, desde la colecta de muestras y la preparación de la secuenciación, hasta el posterior análisis computacional. Comisión de Normas Biológicas/Febrero de

2 Anexo 4 (cont.) Intercambio de ideas sobre los nuevos enfoques de diagnóstico genómica aplicada/diciembre de 2012 El Grupo destacó que, en el contexto de la sanidad animal, cualquier centro de investigación y diagnóstico que desee explotar el potencial completo de la HTS-BCG necesita contar con personal competente. Se han de completar las competencias clásicas en materia de manejo y diagnóstico de casos veterinarios, sistemas de gestión de información de laboratorio, biología molecular e infección molecular con pericia en bioinformática y genómica computacional. 2. Oportunidades El Grupo subrayó que los nuevos avances en materia de HTS-BCG ofrecen diversas oportunidades para la sanidad animal y, más específicamente, el diagnóstico, la vigilancia y el control de enfermedades infecciosas animales. A continuación, se resumen algunas de sus principales aplicaciones: detección, identificación y caracterización de nuevos microorganismos; mejora del diagnóstico de enfermedades desconocidas; mejora del diagnóstico de enfermedades emergentes y reemergentes, con etiología conocida o no; posibilidad de desarrollar, a partir de enfoques de diagnóstico preestablecidos, pruebas de diagnóstico únicas e universales capaces de identificar cualquier patógeno potencial; detección simultánea y rápida de múltiples agentes de enfermedad con una etiología multifactorial; mayor capacidad para estudiar la dinámica evolutiva de los patógenos en la granja, al igual que a nivel local, nacional y mundial; mayor comprensión de la epidemiología de las enfermedades infecciosas y de la filogeografía de los agentes infecciosos; trazabilidad reforzada de las enfermedades infecciosas y los modos de transmisión de patógenos, incluyendo aplicaciones en epidemiología forense; caracterización más amplia de las poblaciones de patógenos conocidos (por ejemplo: cepas minoritarias importantes y cepas mutantes de escape) que, a su vez, facilitan la elaboración de mejores vacunas, antivirales, etc.; vínculos reforzados entre el genotipo de los patógenos y los fenotipos, gracias a la secuenciación completa del genoma de cepas múltiples (incluyendo cepas de referencia) de un agente único. 3. Desafíos Como sucede en todo desarrollo científico revolucionario, el Grupo reconoció que la secuenciación HTS-BCG también se enfrenta a ciertos desafíos de interés: necesidad de optimizar el registro de los parámetros y el software utilizado para analizar las diferentes tecnologías de secuenciación de alto rendimiento; necesidad de mejorar y optimizar los enfoques para la preparación de las muestras de especímenes biológicamente apropiados para investigaciones veterinarias; necesidad de optimizar y estandarizar los sistemas y las infraestructuras para capturar, manejar, archivar y acceder a los datos de secuenciación de alto rendimiento; armonización cuidadosa de la interpretación de los datos de secuenciación de alto rendimiento en el contexto de la sanidad animal; necesidad de contar con personal competente en el campo de la bioinformática, no siempre disponible a nivel mundial, para servirse de todo el potencial de la secuenciación de alto rendimiento (por ejemplo, a través del desarrollo de redes de informática a medida para diferentes aplicaciones). Existen otros retos que esperan a la OIE con el uso más amplio de las tecnologías HTS-BCG, quizá por parte de usuarios no tradicionales o no comprometidos de manera formal con investigaciones en el área de la sanidad animal: la detección continua y la rápida identificación de supuestos agentes infecciosos nuevos, sin pruebas rigurosas de su significado biológico para la enfermedad, representa un desafío para la OIE y para las organizaciones de sanidad animal; 44 Comisión de Normas Biológicas/Febrero de 2013

3 Intercambio de ideas sobre los nuevos enfoques de diagnóstico genómica aplicada/diciembre de 2012 Anexo 4 (cont.) la necesidad de identificar y saber analizar las oportunidades de diagnóstico, vigilancia y control de enfermedades; la necesidad de desarrollar e incorporar en los Manuales de la OIE las normas para las plataformas de secuenciación de alto rendimiento, incluyendo la colecta y preparación de muestras, la gestión y el análisis de datos; la metodología HTS-BCG ha de ser validada en su totalidad y garantizar la calidad, con el fin de emplearse como herramienta de diagnóstico; las fuentes de orientación y asistencia (tanto las establecidas como las nuevas) relativas a la implementación de métodos HTS-BCG en el laboratorio han de identificarse y comunicarse a los Países Miembros; la evaluación de la viabilidad técnica de los datos de secuenciación de alto rendimiento (incluyendo datos en bruto y metadatos) que se incorporen en el Sistema mundial de información zoosanitaria (WAHIS); el desarrollo de procedimientos de notificación y confirmación de resultados de secuenciación de alto rendimiento (incluyendo la identificación de supuestos patógenos nuevos); el estudio de los asuntos legales, entre ellos, los derechos de propiedad intelectual; la OIE no deberá recomendar plataformas comerciales específicas de secuenciación de alto rendimiento en un entorno en el que la mayoría de los sistemas operativos suelen conocerse por su denominación comercial. 4. Recomendaciones a la OIE La HTS-BCG ha revolucionado la investigación médica y se aplica en una gran diversidad de contextos científicos. La sanidad animal puede beneficiarse enormemente de los resultados que ofrecen estas nuevas tecnologías. Por lo tanto, el Grupo acordó que la OIE deberá brindar la orientación necesaria para adoptarlas con éxito cuando sea conveniente, y recomendó que la OIE: a) asuma un liderazgo mundial con miras a garantizar que todo el potencial de la HTS-BCG se aplique a la sanidad animal y la seguridad de los alimentos; b) desarrolle y adopte normas en los Manuales para el uso de HTS-BCG; c) reúna a un Grupo ad hoc con expertos en HTS-BCG, diagnóstico de laboratorio, investigación en epidemiología y enfermedades infecciosas, con el fin de: i) identificar los asuntos de diagnóstico, vigilancia y control de enfermedades que pueden tratarse mediante HTS-BCG; ii) iii) iv) recomendar enfoques normativos relativos a la armonización e interpretación de datos de secuenciación de alto rendimiento; asesorar a la OIE sobre las mejores prácticas frente a las tecnologías de secuenciación de alto rendimiento, incluyendo captura de datos y metadatos, manejo y notificación, así como de validación del método completo de diagnóstico HTS-BCG; y proponer criterios científicos rigurosos para la identificación de los agentes implicados en procesos patológicos provenientes de datos metagenómicos complejos (criterios nuevos o afinados para la causalidad de las enfermedades); d) identifique una red de expertos dentro de los Centros colaboradores y Laboratorios de referencia que, a través de la colecta de información existente, pueda ofrecer la pericia y formación apropiadas en el campo de la HTS-BCG; e) considere ampliar el mandato del Grupo ad hoc sobre la Validación para que abarque la HTS-BCG; Comisión de Normas Biológicas/Febrero de

4 Anexo 4 (cont.) Intercambio de ideas sobre los nuevos enfoques de diagnóstico genómica aplicada/diciembre de 2012 f) añada la funcionalidad necesaria al actual sistema WAHIS para que se incluya la secuencia del genoma del patógeno cuando esté disponible; g) evalúe la viabilidad (por medio de consultores internos y externos) de ampliar el actual sistema WAHIS con datos de secuenciación de alto rendimiento y elabore normas para el archivo y manejo de dichos datos, además de su consulta. La OIE ha de tener en cuenta las bases de datos similares desarrolladas por otras organizaciones internacionales; h) se asesore legalmente sobre los derechos de propiedad intelectual relativos a la secuenciación de alto rendimiento; i) solicite a sus Centros colaboradores la asesoría y orientación necesarias sobre los criterios de rendimiento útiles para identificar plataformas de secuenciación de alto rendimiento específicas que respondan a las necesidades de laboratorios individuales. 5. Conclusiones En resumen, el Grupo concluyó que la HTS-BCG está teniendo un gran impacto en la comunidad científica biomédica y que su influencia aumentará de manera exponencial en el futuro. El costo de estas tecnologías seguirá disminuyendo y, al mismo tiempo, se observará un incremento colosal en la generación de información científica. Entre los principales retos para el futuro, se destacan las capacidades necesarias a la hora de archivar, estructurar, manejar, analizar, recuperar e interpretar los datos. Asimismo, surgirá la necesidad apremiante de normas internacionales en relación con la gestión y validación de enfoques HTS-BCG en el sector del diagnóstico de enfermedades animales. De todas formas, la sanidad animal podría beneficiarse enormemente del potencial que ofrecen estas tecnologías. /Anexos 46 Comisión de Normas Biológicas/Febrero de 2013

5 Intercambio de ideas sobre los nuevos enfoques de diagnóstico genómica aplicada/diciembre de 2012 Anexo 4 (cont.) Anexo I GRUPO AD HOC DE INTERCAMBIO DE IDEAS SOBRE LOS NUEVOS ENFOQUES DE DIAGNÓSTICO: GENÓMICA APLICADA Paris (Sede de la OIE), de diciembre de 2012 Temario 1. Introducción 2. Oportunidades 3. Desafíos 4 Recomendaciones a la OIE 5. Conclusiones Comisión de Normas Biológicas/Febrero de

6 Anexo 4 (cont.) Intercambio de ideas sobre los nuevos enfoques de diagnóstico genómica aplicada/diciembre de 2012 Anexo II GRUPO AD HOC DE INTERCAMBIO DE IDEAS SOBRE LOS NUEVOS ENFOQUES DE DIAGNÓSTICO: GENÓMICA APLICADA Paris (Sede de la OIE), de diciembre de 2012 MIEMBROS Lista de participantes Dr. Craig N. Carter (Chairman) Director & Professor, Epidemiology Veterinary Diagnostic Laboratory Department of Veterinary Science College of Agriculture & Public Health University of Kentucky, 1490 Bull Lea Rd, Lexington, KY ESTADOS UNIDOS DE AMÉRICA Tel.: (1-859) (Office) (1-859) (Business cell) craig.carter@uky.edu Dr. Sándor Belak Swedish University of Agricultural Sciences, Department of Biomedical Sciences and Veterinary Public Health P.O. Box 7036, Uppsala SUECIA Tel: (46-18) Fax: (46-18) sandor.belak@slu.se Prof. Steven Edwards Consultor, Editor del Manual Terrestre, c/o OIE 12 rue de Prony París, FRANCIA Tel.: (33-1) Fax: (33-1) steve-oie@cabanas.waitrose.com OTRO PARTICIPANTE Dra. Rossella Lelli Istituto Zooprofilattico Sperimentale della Sicilia, Sede Centrale, Via G.Marinuzzi, 3, PALERMO ITALIA Tel: (39-091) / 5220 Fax: (39-091) rossella.lelli@izssicilia.it SEDE DE LA OIE Dr. Bernard Vallat Director general OIE 12 rue de Prony París, FRANCIA Tel.: (33-1) Fax: (33-1) oie@oie.int Prof. Vincenzo Caporale (President, OIE Biological Standards Commission), Colleatterrato Alto, Teramo ITALIA Tel.: (39-348) / ( ) v.caporale@oie.int caporalevincenzo@gmail.com Prof. Massimo Palmarini (Ponente) Director, MRC - University of Glasgow Centre for Virus Research and Professor of Virology, Institute of Infection, Immunity and Inflammation, College of Medical, Veterinary and Life Sciences, University of Glasgow, 464 Bearsden Road, Glasgow G61 1QH, Escocia, REINO UNIDO Tel.: (44-41) (or 4645) massimo.palmarini@glasgow.ac.uk Dra. Elisabeth Erlacher-Vindel Jefa adjunta, Departamento científico y técnico e.erlacher-vindel@oie.int Dr. Peter Daniels (Miembro de la Comisión de Normas Biológicas) Australian Animal Health Laboratory PMB 24, Geelong 3220 X AUSTRALIA Tel.: (61-3) Fax: (61-3) peter.daniels@csiro.au Dr. Baptiste Dungu (Invitado pero no pudo asistir) GALVmed (Global Alliance for Livestock Veterinary Medicines), Doherty Building, Pentlands Science Park, Bush Loan, Edinburgh EH26 0PZ, Escocia REINO UNIDO Tel.: (44-131) Fax: (44-131) Baptiste.Dungu@galvmed.org Ms Sara Linnane Secretaria de redacción científica Departamento científico y técnico s.linnane@oie.int Dr. François Diaz Comisionado, Departamento científico y técnico f.diaz@oie.int 48 Comisión de Normas Biológicas/Febrero de 2013