Tipizzazione molecolare di ceppi di Mycobacterium tuberculosis complex isolati in regione Lombardia: confronto tra metodica MIRU-VNTR e Whole Genome Sequencing.

Tuberculosis (TB), caused by Mycobacterium tuberculosis, continues to represent a major challenge for global public health. In recent years, molecular typing techniques have assumed a crucial role in epidemiological surveillance and management of epidemics. In this context, the aim of this work was to compare the effectiveness of the MIRU-VNTR (Mycobacterial Interspersed Repetitive Unit-Variable Number Tandem Repeat) technique with Whole Genome Sequencing (WGS) for typing M. tuberculosis strains isolated in Lombardy and afferent to the ASST GOM Niguarda, as a regional reference center for the diagnosis of TB. 450 samples were analyzed using these two methodologies, with the aim of evaluating the resolution and reliability in distinguishing between epidemiologically related strains. The demographic analysis revealed a greater incidence regarding both the origin and the sex of the patients. Patients of foreign origin appear to be more numerous than Italian ones, as in the case of male subjects, compared to female subjects. The results also show how WGS offers a significantly higher resolution than the MIRU-VNTR technique. This approach has highlighted how strains with similar VNTR profiles can be distinguished with greater accuracy through WGS, contributing significantly to epidemiological surveillance and management of drug resistance. Of the 350 sequenced strains, 34 infection clusters were identified, almost entirely consisting of only 2 isolates. This has allowed us to indicate a high diversity of the population and therefore a low diffusion within it. The implementation of WGS, as a routine method in the laboratory, has therefore allowed us to improve molecular epidemiology analyses and the tracking of new cases. In addition, the use of this technique can be applied to evaluate the drug resistance of each strain and also be applied to other pathogens that require accurate epidemiological surveillance.

La tubercolosi (TB), causata dal Mycobacterium tuberculosis, continua a rappresentare una delle principali sfide per la salute pubblica globale. Negli ultimi anni, le tecniche di tipizzazione molecolare hanno assunto un ruolo cruciale nella sorveglianza epidemiologica e nella gestione delle epidemie. In questo contesto, lo scopo di questo lavoro è stato confrontare l’efficacia della tecnica MIRU-VNTR (Mycobacterial Interspersed Repetitive Unit-Variable Number Tandem Repeat) con il Whole Genome Sequencing (WGS) per la tipizzazione di ceppi di M. tuberculosis isolati in Lombardia ed afferenti presso la ASST GOM Niguarda, in quanto centro di riferimento regionale per la diagnosi di TB. Sono stati analizzati 450 campioni mediante queste due metodologie, con l’obiettivo di valutare la risoluzione e l’affidabilità nel distinguere tra ceppi epidemiologicamente correlati. Dall’analisi demografica è emersa una maggior incidenza riguardante, sia l’origine che il sesso dei pazienti. I pazienti con origine straniera risultano essere più numerosi rispetto a quelli italiani, come nel caso dei soggetti di sesso maschile, rispetto a quelli di sesso femminile. I risultati, inoltre, mostrano come il WGS offra una risoluzione significativamente superiore rispetto alla tecnica MIRU-VNTR. Questo approccio ha evidenziato come ceppi con profili VNTR simili possano essere distinti con maggiore accuratezza attraverso il WGS, contribuendo in modo determinante alla sorveglianza epidemiologica e alla gestione delle resistenze farmacologiche. Dei 350 ceppi sequenziati sono stati individuati 34 cluster di infezione costituiti quasi nella totalità da solo 2 isolati. Questo ha permesso di indicare un’alta diversità di popolazione e pertanto una bassa diffusione nella stessa. L'implementazione del WGS, come metodo di routine nel laboratorio, ha permesso quindi di migliorare le analisi di epidemiologia molecolare e il tracciamento dei nuovi casi. In aggiunta l’utilizzo di tale tecnica potrà essere applicata per valutare la farmacoresistenza di ciascun ceppo ed essere anche applicata per altri patogeni che richiedono una sorveglianza epidemiologica accurata.