Desafíos invisibles, acción visible: nueva capacidad británica de análisis forense microbiano

Análisis forense microbiano: una disciplina científica reciente

El análisis forense microbiano facilita la atribución causal, cuyo objetivo es identificar el origen de un evento biológico, como un brote de enfermedad, así como a sus responsables. Por ejemplo, determinar si el incidente ha sido causado por un evento natural, una liberación accidental en un laboratorio o a la liberación deliberada de un organismo biológico modificado. Para hacerlo, resulta esencial llevar a cabo un análisis de laboratorio exhaustivo del agente biológico causante.

En la era de la biología sintética, existe una variedad cada vez mayor de métodos documentados [1] que permiten modificar organismos biológicos, y si un cambio diseñado consiste simplemente en un solo nucleótido o en un número reducido de nucleótidos (en un genoma de fondo de millones de pares de base), se debe determinar con certeza que se trata de una intervención deliberada y no de un evento evolutivo natural. Ya se están desarrollando herramientas computacionales para identificar estas anomalías [2] y cada vez se dispone de más métodos de ámbitos como la inteligencia artificial para facilitar esta labor.  

Una capacidad de análisis forense microbiano más sólida en el marco del enfoque «Una sola salud» para el Reino Unido

Para fortalecer la capacidad análisis forense microbiano de laboratorios en el Reino Unido, se está creando el Consorcio de Análisis Forense Microbiano del Reino Unido (United Kingdom Microbial Forensics Consortium (UKMFC; [3]), un aspecto clave de la Estrategia de Seguridad Biológica del Reino Unido de 2023 [4]. El proyecto UKMFC es manejado por el Laboratorio de Ciencia y Tecnología de Defensa (DSTL, por sus siglas en inglés), que dispone de la infraestructura de capacidad de análisis y atribución químico-biológicos (CBAAC, por sus siglas en inglés). La infraestructura CBAAC atribuye los riesgos biológicos asociados con la salud humana, garantizando así que el Reino Unido cumpla con los objetivos clave de la política contra el terrorismo químico, biológico, radiológico y nuclear (QBRN).  

El Consorcio UKMFC es innovador porque incorpora esta experiencia basada en la defensa en la elaboración de una red intergubernamental de laboratorios de vigilancia biológica en todo el espectro del enfoque «Una sola salud» [5], el cual, por lo que saben los autores, aún no ha sido adoptado por muchos países. La red de laboratorios acumula décadas de experiencia y conocimientos en la identificación, caracterización y manejo de diferentes patógenos, una experiencia que será esencial para garantizar el éxito global del consorcio. Este proyecto está ampliando los conocimientos técnicos profundos mediante el suministro de nuevas herramientas y procedimientos de análisis forense microbiano para mejorar y agilizar las oportunidades de atribuir un evento biológico, independientemente del sector objetivo. 

La secuenciación genómica es un buen ejemplo de un ámbito que el Consorcio UKMFC utiliza actualmente. La secuenciación es una herramienta importante en el análisis forense microbiano, ya que puede proporcionar más información (p. ej., pruebas de ingeniería genética o manipulación de laboratorio) y no simplemente la identidad de un patógeno. Por esta razón, una de las primeras acciones del proyecto fue la creación de un Grupo de trabajo de bioinformática (UKFMC BWG), compuesto por bioinformáticos de todo el Reino Unido, que está desarrollando nuevas formas de trabajo, como el desarrollo de software para analizar los gigabytes de datos de secuencias genómicas que suelen ser generados a partir de una muestra biológica (es decir, para buscar evidencias de ingeniería deliberada). Esta es la primera vez que este tipo de colaboración se lleva a cabo en el Reino Unido. Esta iniciativa se basa en mejoras rigurosas y continuas, como los ejercicios de evaluación externa de la calidad que identifican la capacidad bioinformática existente y aportan orientaciones sobre desarrollos futuros.  

Para promover el fortalecimiento de capacidades, se lanzó un concurso del Acelerador de defensa y seguridad (DASA, por sus siglas en inglés) [6] para buscar y evaluar propuestas de proyectos sobre herramientas forenses microbianas de última generación. Tras un proceso altamente competitivo, se han puesto en marcha cinco proyectos exitosos del ámbito académico y la industria⁽ᵃ⁾ [7]. Estos proyectos desarrollan métodos computacionales que utilizan la inteligencia artificial, el aprendizaje automático o el modelado estadístico avanzado para analizar genomas de patógenos y proporcionar una evaluación de alta fiabilidad para determinar si incluso un pequeño cambio genómico constituye una intervención deliberada de ingeniería genética.  

Teniendo en cuenta que el uso indebido deliberado de un organismo biológico constituye un delito (de conformidad con la definición de la Convención sobre Armas Biológicas [8] y la interpretación de cada legislación nacional), se ha creado un Grupo de trabajo de análisis forense que examina todo el proceso de investigación forense microbiana (es decir, desde la toma de muestras hasta la presentación de los resultados analíticos). El objetivo de este grupo es, básicamente, mejorar la capacidad de los laboratorios para generar un análisis de alta fiabilidad (acreditado siempre que sea posible) que respalde la toma de decisiones durante un evento biológico y que, en última instancia, pueda transmitirse a los sistemas de justicia penal del Reino Unido o internacionales. El grupo también se esfuerza por comprender mejor la manera en que se generan las alertas dentro de (y entre) los sectores.

Desarrollo de una investigación forense microbiana

Es importante comprender las alertas, ya que es bien sabido que los patógenos evolucionan incluso en cadenas de transmisión cerradas y poblaciones sanas [9]. Iniciar una investigación en el momento más cercano posible del incidente inicial resulta, por lo tanto, fundamental para reducir el riesgo de pérdida de información forense microbiana de un patógeno identificado o aislado. Hacer esto en el panorama tecnológico actual implica comprender cuándo y por qué se secuencia el genoma de un patógeno (dentro de las actividades de vigilancia biológica habituales) y qué se puede hacer para iniciar la secuenciación de una muestra o agente que, de otro modo, podría no ser secuenciado.  

El Consorcio UKMFC representa un nuevo estrato del sistema de alerta biológica del Reino Unido (es decir, un concepto de «detección-atribución»). Su proceso de investigación, las posibles etapas de alerta por liberación ilícita y la identidad de otros organismos de investigación posibles se resumen en la Figura 1. 

En este sentido, es evidente que una capacidad de análisis forense microbiano integral se fortalece si todas las partes de un sistema de vigilancia (y de un sistema de sanidad animal, incluyendo a veterinarios e inspectores) consideran la probabilidad de que un incidente pueda ser nefasto, como se hace durante los brotes de enfermedades humanas [10]. De este modo, es posible maximizar la posibilidad de detectar una liberación deliberada y garantizar el inicio temprano de una investigación forense microbiana, así como la colaboración con las fuerzas policiales y cualquier investigación sectorial. 

Al considerar los resultados de una investigación forense microbiana, es importante considerar en qué manera se comunican los niveles de incertidumbre restantes, p. ej., al responder a la pregunta «¿este organismo ha sido modificado?». La comunidad de inteligencia del Reino Unido ya utiliza enfoques para comunicar la incertidumbre [11], lo que podría proporcionar al Consorcio UKMFC un marco para desarrollar resultados (es decir, un «criterio de probabilidad»). Esta labor podría garantizar la claridad al comunicar información técnica compleja, reducir las interpretaciones erróneas y facilitar la toma de decisiones informada. 

Abordar la incertidumbre también es importante cuando se trata de identificar otros organismos de investigación que puedan proporcionar información pertinente para una investigación forense microbiana. 

Progresar gracias a la divulgación

Con la creación del Consorcio UKMFC [12], se ha realizado un importante trabajo de divulgación en un esfuerzo consciente por destacar esta nueva capacidad como factor de disuasión del uso indebido de materiales biológicos. Una de las ventajas de este enfoque abierto es la sensibilización y la colaboración con actividades de vigilancia biológica sinérgicas, tanto en el Reino Unido como a nivel internacional. Esto podría permitir, por ejemplo, la integración futura de los procesos bioinformáticos del Consorcio UKMFC directamente en actividades de vigilancia biológica basadas en la metagenómica [13] con el fin de proporcionar un sistema de alerta forense microbiana prácticamente en tiempo real. 

Si bien el Consorcio UKMFC se posiciona como una nueva capacidad de laboratorio húmedo, como se ha mencionado anteriormente y se muestra en la Figura 1, en caso de incidente también se llevarían a cabo otras investigaciones (es decir, investigaciones de sanidad animal y criminales). La información a la que los laboratorios del UKMFC no tienen necesariamente acceso (es decir, datos epidemiológicos o información contextual más amplia) podría proporcionar datos valiosos para evaluar si un incidente es de origen natural, accidental o deliberado. A través de este análisis combinado, se elevaría el nivel de confianza de cualquier evaluación basada en criterios de probabilidad, lo que haría posible una mejor toma de decisiones durante la fase de respuesta. Para promover esto, los autores han establecido vínculos activos entre las comunidades de vigilancia biológica, fuerzas policiales e inteligencia del Reino Unido. Dichos enlaces permitirán avanzar hacia una mejor coordinación de las actividades. 

El UKMFC añade un nuevo estrato al sistema de alerta del Reino Unido para identificar el uso indebido de materiales biológicos. A través de nuestro enfoque de «equipo de equipos» [14], con un intercambio transparente de información entre equipos y unidades interconectados (p. ej., Grupo de trabajo de bioinformática, Grupo de trabajo de análisis forense, diferentes laboratorios, proveedores del concurso del DASA), ha sido posible implementar una colaboración rápida e intersectorial para alcanzar objetivos unificados. Esta filosofía ha sido fundamental para nuestra evolución y, si bien cada país puede tener modelos diferentes, los autores agradecerían la oportunidad de intercambiar ideas y experiencias con cualquier país que esté trabajando en el fortalecimiento de capacidades similares. 

(𝖺) 𝖫𝖺 𝗉𝖺𝗅𝖺𝖻𝗋𝖺 «𝗂𝗇𝖽𝗎𝗌𝗍𝗋𝗂𝖺» 𝗌𝖾 𝖾𝗆𝗉𝗅𝖾𝖺 𝖼𝗈𝗆𝗈 𝗍é𝗋𝗆𝗂𝗇𝗈 𝗀𝖾𝗇é𝗋𝗂𝖼𝗈 𝗉𝖺𝗋𝖺 𝖺𝖻𝖺𝗋𝖼𝖺𝗋 𝗌𝗈𝖼𝗂𝖾𝖽𝖺𝖽𝖾𝗌 𝗅𝗂𝗆𝗂𝗍𝖺𝖽𝖺𝗌 𝖺𝗃𝖾𝗇𝖺𝗌 𝖺𝗅 á𝗆𝖻𝗂𝗍𝗈 𝖺𝖼𝖺𝖽é𝗆𝗂𝖼𝗈 (𝖾𝗌 𝖽𝖾𝖼𝗂𝗋, 𝗇𝗈 𝗎𝗇𝗂𝗏𝖾𝗋𝗌𝗂𝖽𝖺𝖽𝖾𝗌) 𝗊𝗎𝖾 𝗉𝗎𝖾𝖽𝖾𝗇 𝗉𝗋𝖾𝗌𝗍𝖺𝗋 𝗎𝗇 𝗌𝖾𝗋𝗏𝗂𝖼𝗂𝗈 𝗈 𝖽𝖾𝗌𝖺𝗋𝗋𝗈𝗅𝗅𝖺𝗋 𝗎𝗇𝖺 𝗍𝖾𝖼𝗇𝗈𝗅𝗈𝗀í𝖺 𝖾𝗇 𝖾𝗅 𝗆𝖺𝗋𝖼𝗈 𝖽𝖾 𝗅𝗈𝗌 𝗈𝖻𝗃𝖾𝗍𝗂𝗏𝗈𝗌 𝖽𝖾𝗅 𝖼𝗈𝗇𝖼𝗎𝗋𝗌𝗈 𝖽𝖾𝗅 𝖠𝖼𝖾𝗅𝖾𝗋𝖺𝖽𝗈𝗋 𝖽𝖾 𝖽𝖾𝖿𝖾𝗇𝗌𝖺 𝗒 𝗌𝖾𝗀𝗎𝗋𝗂𝖽𝖺𝖽 (𝖣𝖠𝖲𝖠).

Agradecimientos 

El equipo del proyecto del Laboratorio de Ciencia y Tecnología de Defensa (DSTL) agradece el apoyo y la colaboración de todos los laboratorios del Consorcio de Análisis Forense Microbiano del Reino Unido (UKMFC) y de las comunidades de vigilancia biológica del Reino Unido e internacionales para el desarrollo del UKMFC. Las opiniones expresadas en este artículo podrían no reflejar las del Ministerio de Defensa del Reino Unido ni las del Gobierno de Su Majestad.  

Derechos de autor 

Derechos de autor de la Corona (2025), Laboratorio de Ciencia y Tecnología de Defensa (DSTL). Esta obra está disponible en virtud de la licencia 3.0 OIG. Para consultar esta licencia, visite https://www.nationalarchives.gov.uk/doc/open-government-licence/. Si se identifica información de terceros sujeta a derechos de autor, el usuario deberá obtener la autorización del titular de los derechos correspondientes. Cualquier consulta relacionada con esta publicación debe enviarse a [email protected]. 

Traducido del original en inglés.  

Imagen principal: ©Crown Copyright 2025 Dstl

Referencias  

[1] Broothaerts W, Jacchia S, Angers A, Petrillo M, Querci M, Savini C, et al. New genomic techniques: state-of-the-art review. Luxemburgo (Luxemburgo): Oficina de Publicaciones de la Unión Europea; 2021. https://data.europa.eu/doi/10.2760/710056  

[2] Rissman T, Prieto A.Attributing biological weapons use: strengthening Department of Defense capabilities to investigate deliberate biological incidents. Santa Monica (Estados Unidos de América): RAND Corporation; 2024. Disponible en: https://www.rand.org/pubs/research_reports/RRA2360-1.html (consultado el 29 de agosto de 2025). 

[3] UK Microbial Forensics Consortium. Londres (Reino Unido): Ministerio de Defensa del Reino Unido; 2024. Disponible en: https://www.gov.uk/government/groups/uk-microbial-forensics-consortium (consultado el 29 de agosto de 2025). 

[4] UK Biological Security Strategy. Londres (Reino Unido): Oficina del Gabinete del Reino Unido; 2023. Disponible en: https://www.gov.uk/government/publications/uk-biological-security-strategy (consultado el 29 de agosto de 2025). 

[5] Organización Mundial de Sanidad Animal (OMSA). Una sola salud. París (Francia): OMSA; 2025. Disponible en: https://www.woah.org/es/que-hacemos/iniciativas-mundiales/una-sola-salud/ (consultado el 29 de agosto de 2025). 

[6] Future-proofing biosecurity by strengthening the UK’s microbial forensic capability: competition document. Londres (Reino Unido): Defence and Security Accelerator; 2025. Disponible en: https://www.gov.uk/government/publications/future-proofing-biosecurity-by-strengthening-the-uks-microbial-forensics-capability/future-proofing-biosecurity-by-strengthening-the-uks-microbial-forensic-capability-competition-document (consultado el 29 de agosto de 2025). 

[7] Press release: National Emergency Alert test to be held on 7th September. Londres (Reino Unido): Oficina del Gabinete del Reino Unido; 2025. Disponible en: https://www.gov.uk/government/news/national-emergency-alert-test-to-be-held-on-7th-september (consultado el 29 de agosto de 2025). 

[8] Oficina de Asuntos de Desarme de las Naciones Unidas. Base de datos de tratados sobre el desarme. La Convención sobre la prohibición del desarrollo, la producción y el almacenamiento de armas bacteriológicas (biológicas) y toxínicas y sobre su destrucción [en inglés]. Nueva York (Estados Unidos de América): Naciones Unidas; 1972. Disponible en: https://treaties.unoda.org/t/bwc (consultado el 1 de diciembre de 2025). 

[9] Goldswain H, Penrice-Randal R, Donovan-Banfield I, Duffy CW, Dong X, Randle N, et al. SARS-CoV-2 population dynamics in immunocompetent individuals in a closed transmission chain shows genomic diversity over the course of infection. Gen. Med. 2024;16:89. https://doi.org/10.1186/s13073-024-01360-1  

[10] Chemical, biological, radiological and nuclear incidents: clinical management and health protection. Londres (Reino Unido): Public Health England; 2018.Disponible en:https://assets.publishing.service.gov.uk/media/5b10120c40f0b634d14c21ed/Chemical_biological_radiological_and_nuclear_incidents_clinical_management_and_health_protection.pdf  (consultado el 29 de agosto de 2025).

[11] Defence Intelligence: communicating probability. Londres (Reino Unido): Ministerio de Defensa del Reino Unido; 2023. Disponible en: https://www.gov.uk/government/news/defence-intelligence-communicating-probability (consultado el 29 de agosto de 2025). 

[12] UK Biological Security Strategy Implementation Report June 2023–June 2025. Londres (Reino Unido): Oficina del Gabinete del Reino Unido; 2025. Disponible en: https://www.gov.uk/government/publications/uk-biological-security-strategy-implementation-report-june-2023-june-2025/uk-biological-security-strategy-implementation-report-june-2023-june-2025-html (consultado el 29 de agosto de 2025). 

[13] News story: UKHSA launches new metagenomic surveillance for health security. Londres (Reino Unido): Agencia de Seguridad Sanitaria del Reino Unido; 2025. Disponible en: https://www.gov.uk/government/news/ukhsa-launches-new-metagenomic-surveillance-for-health-security (consultado el 29 de agosto de 2025). 

[14] McChrystal GS, Silverman D, Collins T, Fussell C. Team of teams: new rules of engagement for a complex world. Londres (Reino Unido): Penguin; 2015.