Un informe en el Revista de Diagnóstico Molecular , publicado por Elsevier, describe una nueva técnica que utiliza la secuenciación de próxima generación NGS en tiempo real para analizar pequeñas cantidades de ADN libre de células microbianas en el plasma de pacientes con sepsis, ofreciendo la posibilidad de un diagnóstico preciso de sepsiscausando agentes a las pocas horas de extraer sangre. Las pruebas de diagnóstico actuales no son lo suficientemente rápidas ni específicas como para proporcionar información oportuna y de importancia crítica.
"Con hasta 50 millones de casos de sepsis incidentes y 11 millones de muertes relacionadas con sepsis por año, la sepsis representa una causa importante de pérdida de salud", explicó el co-investigador principal, Thorsten Brenner, MD, vicepresidente del Departamento de Anestesiología,Hospital de la Universidad de Heidelberg, Heidelberg, Alemania. "La identificación confiable y temprana del patógeno permite una intervención antibiótica rápida y más adecuada, lo que aumenta la posibilidad de mejores resultados y la supervivencia del paciente. Actualmente, los diagnósticos estándar de atención todavía se basan en el cultivo microbiológico delos patógenos respectivos, que en la mayoría de los casos 70 a 90 por ciento no proporcionan resultados positivos oportunos ".
NGS abarca varios procesos avanzados utilizados para secuenciar los nucleótidos en el ADN. En trabajos anteriores, los investigadores describieron un sistema que utilizaba NGS de ADN libre de células microbianas para detectar patógenos sanguíneos que era altamente sensible y más rápido que los hemocultivos estándar dentro de 28horas. Sin embargo, su objetivo final era desarrollar una prueba aún más rápida para acelerar el tratamiento.
Para superar esta limitación, los investigadores establecieron un flujo de trabajo de diagnóstico basado en la secuenciación de ADN microbiano de alto rendimiento nanopore de tercera generación. Normalmente, la secuenciación de nanopore se usa para analizar fragmentos largos en cantidades suficientes. Sin embargo, el ADN libre de células microbianas se produce enfragmentos pequeños y cantidades bajas en plasma. La secuenciación de nanoporos ofrece la posibilidad de análisis en tiempo real durante la secuenciación, lo que reduce drásticamente el tiempo necesario para obtener resultados. "También tuvimos que crear procedimientos bioinformáticos validados y específicamente adaptados para identificar de manera confiable los patógenos".investigador principal Kai Sohn, PhD, Instituto Fraunhofer de Ingeniería Interfacial y Biotecnología, Stuttgart, Alemania.
Esta nueva técnica se basa en el uso de un secuenciador portátil de nanoporos conocido como MinION. Este dispositivo es portátil, puede leer lecturas ultra largas e inmediatamente procesa las lecturas en tiempo real.
En este estudio de prueba de concepto, los investigadores analizaron plasma de cuatro pacientes sépticos y tres controles sanos que fueron hospitalizados en la UCI. El ADN de cada muestra se sometió a secuenciación utilizando ambas tecnologías: el NGS estándar Illumina y el nuevo NGS de nanoporos.Con la secuenciación de nanoporos, todas las muestras de pacientes sépticos resultaron positivas para patógenos relevantes, ya sean bacterianos, virales o fúngicos.
Después de mejoras adicionales, la nueva técnica fue capaz de lograr un aumento de 3.5 veces en el rendimiento de secuenciación, permitiendo la identificación del patógeno en minutos después de que comenzó la secuenciación. De hecho, los resultados de mayor calidad se generaron dentro de las 2 o 3 horas del comienzo de la secuenciaciónEn contraste, con Illumina, los resultados finales están disponibles solo después de que finaliza la secuencia. "Este nuevo sistema podría facilitar la adaptación del mismo turno de la intervención antibiótica en la UCI, lo que a su vez podría mejorar significativamente los resultados de los pacientes", comentó el Dr.Sohn.
Los investigadores también compararon la probabilidad de detección de patógenos con el sistema MinION con la técnica de Illumina NGS altamente precisa y clínicamente validada en un análisis retrospectivo de 239 muestras tomadas de pacientes con sepsis. Aunque la precisión de la secuenciación de nanoporos fue menor que con Illumina aproximadamente85 por ciento frente a 99 por ciento, encontraron una fuerte correlación entre los hallazgos generados por MinION vs. Illumina.
"Los hemocultivos que consumen mucho tiempo, son propensos a errores y contaminación todavía se consideran el estándar de atención para el diagnóstico de sepsis, lo que a menudo conduce a una terapia dirigida inapropiada y retrasada", dijo el Prof. Dr. Brenner. "Las secuencias de la plataforma de secuenciación de nanoporosen tiempo real y tiene el potencial de reducir el tiempo de diagnóstico a solo unas pocas horas "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Elsevier . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :