La importancia de la mNGS en el diagnóstico de enfermedades infecciosas
Década de 1990. La secuencia completa del genoma de Haemophilus influenzae se determinó por primera vez utilizando tecnología de secuenciación de primera generación. Esta es la primera vez en la historia de la humanidad que se utiliza tecnología de secuenciación, y esta tecnología parece haber estado sellada durante más de diez años.
Antes de que una persona sea decapitada, se dice que no tiene miedo y dirá algunas palabras heroicas como "Sigue siendo un héroe 18 años después". Efectivamente, 18 años después, en 2008, tres receptores diferentes de órganos del mismo donante en Australia murieron de enfermedades relacionadas con la encefalopatía. El patógeno no fue detectado por los métodos etiológicos, inmunológicos y de biología molecular tradicionales. Algunas muestras de tejido del donante y del receptor fueron analizadas mediante secuenciación NGS de próxima generación, lo que sugirió la presencia de infección por arenavirus, que luego fue confirmada por otros métodos. Por lo tanto, la NGS se utilizó por primera vez en la detección de patógenos en enfermedades infecciosas. La tecnología de secuenciación de próxima generación, la tecnología de secuenciación metagenómica mNGS, se está desarrollando rápidamente.
MNGS realiza una secuenciación masiva en paralelo de todos los componentes de ácido nucleico de la muestra que se va a analizar y luego obtiene información completa de la secuencia de ácido nucleico de la muestra mediante el análisis bioinformático de los datos de secuenciación. Además, se aclara información sobre la composición, como los tipos y cantidades de microorganismos, así como información sobre propiedades o mecanismos, como la resistencia a los medicamentos y la virulencia. MNGS no requiere amplificación dirigida. No es necesario conocer la información de la secuencia del genoma del patógeno, por lo que se pueden detectar todos los patógenos, incluidas bacterias, virus, hongos y parásitos, lo cual es como un bombardeo de alfombra en la guerra. Los bombardeos en alfombra son un desperdicio de municiones y la secuenciación en alfombras es una pérdida de dinero. Los mNGS cuestan 35.000 por vez y no están cubiertos por el seguro médico.
De tres a cinco mil yuanes, solo el nombre de un microorganismo patógeno, tres palabras cortas, no más de 10 palabras largas, no es exagerado describirlo con una palabra de oro. Dado que el paciente gastó tanto dinero y el médico ganó más o menos algo de dinero con ello (la tarifa de contabilidad es de aproximadamente 500), es necesario estudiar algunas teorías de secuenciación e interpretar mejor este informe.
Los conceptos son relativamente aburridos y no son adecuados para escribir muchos libros de divulgación científica. Una vez escrito un libro, los lectores no querrán leerlo. Si los lectores no están dispuestos a leer ciencia popular, se sentirán solos en la ciencia popular. Aquí, nos centraremos en la abundancia relativa, que sirve como un indicador importante de qué es un patógeno infectado y se ve significativamente afectada por los siguientes factores: (1) Diferencias en el tamaño del genoma del patógeno. (2) Los componentes de la pared celular tienen un mayor impacto en la eficiencia de la extracción de ácidos nucleicos y el proceso de detección tiene una mayor interferencia con el procesamiento y la calidad de los patógenos refractarios (como hongos, tuberculosis, etc.). ) y la abundancia relativa de diferentes ácidos nucleicos patógenos. (3) La calidad de la base de datos también afecta la abundancia relativa de cada ácido nucleico patógeno en la muestra, lo que hace que los resultados de la detección no sean consistentes con la cantidad total real.
Los efectos del bombardeo en alfombra varían mucho según el terreno. Si bombardearan la sabana africana, básicamente ninguno de esos leones podría huir de una jirafa cebra. Si se bombardean montañas complejas y áridas, los pangolines, las comadrejas y similares pueden sobrevivir. De manera similar, la eficiencia de detección de mNGS para patógenos infecciosos en diferentes partes mostró grandes diferencias: para muestras respiratorias, mNGS pudo detectar 865.438+0,7%-94,8% de muestras con cultivo positivo. Para las infecciones del sistema nervioso central, MNGS solo pudo detectar el 22,4% de los patógenos que no pudieron identificarse mediante métodos de prueba convencionales (incluidos frotis, cultivos y pruebas inmunológicas en suero), pero omitió el 44,8% de los patógenos que pudieron identificarse mediante métodos de prueba convencionales. Por lo tanto, puede que no haya una gran ventaja en la sensibilidad de detección de patógenos bacterianos comunes (especialmente patógenos cultivables).
La razón principal es la profundidad de secuenciación limitada causada por el control del tiempo de informe y el costo de detección, así como la interferencia del ácido nucleico del huésped y el ácido nucleico contaminante en el proceso de detección y análisis de resultados, lo que hará La sensibilidad de detección de NGS para patógenos comunes es incluso menor que la de los métodos de cultivo convencionales. En comparación con los esfuerzos para mejorar la eficacia de los métodos de prueba convencionales (como la microscopía de tinción directa de alta calidad, pruebas inmunológicas, etc.), puede resultar difícil para la mayoría de los laboratorios de microbiología clínica mejorar el papel de la NGS en un corto período de tiempo. . de.
Otro mensaje, más sincero, es que los llamados patógenos en este informe, que compramos por mil yuanes, pueden no ser patógenos reales, sino tratamientos engañosos.
Esto es como la información que los héroes intercambiaron con sus vidas y sangre, pero resultó ser información falsa. En cambio, nuestras tropas fueron rodeadas por el enemigo. Un método consiste en utilizar información biológica obtenida mediante secuenciación para analizar las características genéticas de las bacterias patógenas relacionadas con su patogenicidad, como la adhesión, la invasión, la evasión inmunitaria y la producción de toxinas. Utilice tecnología bioinformática para analizar los datos de secuencia completa de muestras clínicas. Con base en las teorías de la microbiología médica, la inmunología y las enfermedades infecciosas, se especula que diferentes bacterias patógenas desempeñan un papel en la aparición y el desarrollo de la infección y ayudan a distinguir la flora normal, la colonización y la infección. Esto requiere que los médicos sean microbiólogos, inmunólogos del hogar e infecciosos. biólogo. Hasta donde yo sé, los biólogos desdeñan absolutamente ser médicos y están ocupados desarrollando varias vacunas para ganar mucho dinero.
Esto es lo que quiero decir sobre la importancia de la mNGS en el diagnóstico de enfermedades infecciosas. Aparte de las desventajas anteriores, todo lo demás es una ventaja.