Wirusy, bakterie, grzyby czy pasożyty? Nowy test wykrywa wszystko

Test opiera się na technice sekwencjonowania genomowego zwanej metagenomicznym sekwencjonowaniem nowej generacji (mNGS). Zamiast polegać na obserwacji objawów, zgadywać, co może je powodować i przeprowadzać test w kierunku konkretnego patogenu, można za pomocą mNGS analizować próbkę pod kątem szerokiego zakresu patogenów jednocześnie i porównywać wyniki z bazą danych. Następnie test identyfikuje wirusy, bakterie, grzyby lub pasożyty odpowiedzialne za chorobę pacjenta. 

W ciągu 7 lat badacze pod kierownictwem profesora Charlesa Chiu z UCSF przetestowali próbki 4828 pacjentów metodą kliniczną mNGS. Testy analizowały próbki płynu mózgowo-rdzeniowego (CSF), czyli płynu krążącego wokół mózgu i rdzenia kręgowego. Zespół zauważył w swoim artykule, opublikowanym w Nature Medicine, że test mNGS dokładnie zidentyfikował 86 proc. infekcji neurologicznych.

Chiu pracuje nad tą metodą diagnostyczną od około dekady. Jest również współzałożycielem firmy Delve Bio, która produkuje zestawy do testów mNGS, analizuje próbki i dostarcza wyniki w ciągu 48 godzin. Metoda jest szczególnie przydatna do diagnozowania chorób neurologicznych lub infekcji ośrodkowego układu nerwowego, jak zapalenie opon mózgowych, które mogą mieć rzadkie przyczyny i szybko pogarszać stan pacjenta.

mNGS może pomóc lekarzom w diagnozie i rozpoczęciu leczenia poważnych stanów w ciągu kilku dni, zamiast tygodni. Może również zapobiec przedłużonej hospitalizacji i niepotrzebnym zabiegom. Podczas testu DNA i RNA pacjenta są ekstrahowane z próbki CSF - następnie są analizowane przez przetwarzanie sekwencji w specjalnym systemie obliczeniowym. Miliony sekwencji są analizowane na minutę, aby zidentyfikować genetyczne "podpisy" potencjalnych patogenów. Dla przykładu, Delve Bio, które współpracuje z UCSF przy testach mNGS, korzysta z bazy danych obejmującej ponad 68 tys. patogenów.

Choć skuteczność testów mNGS została już potwierdzona w diagnostyce infekcji ośrodkowego układu nerwowego na podstawie próbek CSF, ta metoda może być również wykorzystywana do wykrywania wirusów układu oddechowego o potencjale pandemicznym, jak SARS-CoV-2 i grypa, co oznacza, że mogłaby pomóc we wczesnym wykrywaniu nadchodzących kryzysów zdrowotnych. 

W tym celu badacze opracowali sposób na wykorzystanie płynów oddechowych do testów mNGS oraz w dużej mierze zautomatyzowali proces, skracając czas przetwarzania z 2-7 dni do 12-24 godzin. 

Metoda ta może także wykrywać nowe szczepy wirusów, nawet przy ich niewielkiej obecności w próbce. Chiu i jego zespół pracują również nad adaptacją metody testów mNGS do analizy osocza i innych płynów ustrojowych. Na razie wersje testu mNGS oparte na płynie mózgowo-rdzeniowym i płynie oddechowym uzyskały status przełomowego urządzenia od FDA, co oznacza, że mogą zostać zatwierdzone w ciągu kilku miesięcy.

***

Bądź na bieżąco i zostań jednym z 88 tys. obserwujących nasz fanpage - polub Geekweek na Facebooku i komentuj tam nasze artykuły!