Comparison of two maldi-tof MS systems for identification of isolated bacterial strains from immunobiological production industry

Abstract

A contaminação microbiana é um dos principais riscos associados à produção de medicamentos. A identificação precisa da microbiota detectada no ambiente de produção farmacêutica é essencial para a investigação de fontes de contaminação e para a execução de ações preventivas e corretivas. Estudos utilizando a metodologia Matriz-Assistida por Dessorção a Laser Ionização-Tempo de Voo/Espectrometria de Massa (MALDI-TOF/MS), que fornece informações sobre o proteoma bacteriano, têm mostrado bons índices na identificação de cepas de origem farmacêutica em comparação com outras metodologias fenotípicas , além da alta rapidez na obtenção de resultados. O objetivo deste estudo foi comparar dois sistemas MALDI-TOF MS para identificação de cepas bacterianas isoladas de uma fábrica de imunobiológicos, não identificadas anteriormente pelo sistema semiautomático VITEK®2. Quarenta e seis cepas isoladas de 2015 a 2019 foram analisadas pelos sistemas MALDI Biotyper® (Bruker) e VITEK® MS (bioMérieux), conforme instruções dos fabricantes, e pelos programas Biotyper®2.0 (Bruker Daltronics, Bremen, Alemanha) e Saramis Premium (versão 4.0.0.14), respectivamente. A identificação foi confirmada através do sequenciamento completo do gene 16S rRNA utilizando o kit MicroSEQ® Full Gene 16SrDNA e utilizando o banco de dados EZBioCloud. Cepas com similaridade > 98,7% em relação às sequências presentes no banco de dados foram consideradas espécies possíveis. Das 46 cepas analisadas pelo sistema VITEK® MS, 42 (91,3%) não foram identificadas e quatro (8,7%) foram identificadas em nível de gênero. A análise do sequenciamento do gene 16S rRNA confirmou o gênero das quatro (100,0%) cepas. O sistema MALDI Biotyper® foi capaz de identificar 16 (34,8%) cepas, sendo 10 (62,5%) em nível de gênero e seis (37,5%) em nível de espécie. Entre as cepas identificadas em nível de gênero, sete (70,0%) gêneros foram confirmados por sequenciamento de 16S rRNA; dois foram identificados pelo basônimo de Sutcliffiella cohnii (Bacillus cohnii) pela MALDI Biotyper®; e um foi identificado como Bacillus siralis pelo MALDI Biotyper® e Microbacterium laevaniformans por sequenciamento. Das seis cepas identificadas em nível de espécie pelo MALDI Biotyper®, quatro (66,6%) espécies foram confirmadas por sequenciamento, e outras duas estavam entre as possíveis espécies mostradas pelo EzBioCloud com similaridade acima de 98,7%. Concluindo, o sistema MALDI-TOF/MS não conseguiu identificar a maioria das cepas avaliadas. Porém, o MALDI Biotyper® apresentou maior eficiência de identificação que o VITEK® MS, sugerindo que o banco de dados do primeiro apresenta maior número de espectros de espécies de bactérias do ambiente farmacêutico. A customização do banco de dados, baseada na introdução de novos espectros de cepas ambientais, torna-se uma boa alternativa para melhorar a capacidade do MALDI-TOF/MS de obter melhores resultados de identificação.