Com o avanço da ciência e da tecnologia, os métodos de diagnóstico em microbiologia clínica estão em constante inovação. Entre eles, a tecnologia de sequenciamento de próxima geração da metagenômica clínica (mNGS) é considerada uma inovação revolucionária, especialmente quando se trata de patógenos desconhecidos, seu potencial é ilimitado. O mNGS permite que a equipe médica identifique patógenos com rapidez e precisão a partir de amostras clínicas, sem conhecimento prévio do patógeno específico, o que é fundamental para o diagnóstico e tratamento no local de atendimento.
O mNGS pode não apenas identificar bactérias patogênicas, fungos, parasitas, etc., mas também analisar vírus potenciais, melhorando muito a precisão do diagnóstico de doenças infecciosas.
O processo operacional do mNGS geralmente inclui coleta de amostras, extração de RNA/DNA, preparação de biblioteca, sequenciamento de alto rendimento e análise de dados de bioinformática. A qualidade da amostra afeta diretamente a precisão dos resultados. O sangue e o líquido cefalorraquidiano são amostras relativamente limpas, enquanto as fezes e a urina podem conter um grande número de microrganismos residentes.
A coleta de amostras é a primeira etapa do mNGS, que precisa ser realizada em condições estéreis para evitar a contaminação da amostra. O DNA genômico e o RNA são então extraídos da amostra usando kits de extração para análise posterior. Os kits de extração comuns incluem o kit RNeasy PowerSoil Total RNA da Qiagen, etc.
Devido à presença de ruído de fundo, a otimização durante a preparação da biblioteca é crítica. Diversas técnicas, como seleção negativa e enriquecimento positivo, são utilizadas para aumentar a probabilidade de detecção de sinais de patógenos. A seleção negativa preserva os ácidos nucleicos do patógeno, eliminando o fundo dos genomas do hospedeiro e microbiano, enquanto o enriquecimento positivo se concentra em melhorar a detecção de sinais de patógenos.
A escolha do sequenciamento de alto rendimento depende dos objetivos de pesquisa, experiência e nível de habilidade de cada laboratório Atualmente, o sistema Illumina MiSeq é a plataforma mais demonstrada e amplamente utilizada.
Uma das principais aplicações do mNGS no diagnóstico de doenças infecciosas é sua capacidade de realizar detecção direcionada e não direcionada. Os testes direcionados são frequentemente mais sensíveis à detecção de microrganismos conhecidos, enquanto os testes não direcionados podem analisar amostras de forma abrangente em todo o genoma.
Para doenças infecciosas difíceis de diagnosticar, como pneumonia cuja causa não pode ser determinada com precisão, o mNGS oferece uma solução econômica, o que é particularmente importante durante epidemias como a COVID-19.
Muitos estudos confirmaram a aplicação do mNGS em doenças agudas, como meningite, mielite e sepse. Ele pode não apenas fornecer identificação precisa de patógenos, mas também ajudar a monitorar epidemias hospitalares. No entanto, a aplicação clínica do mNGS ainda enfrenta alguns desafios, incluindo questões como utilidade clínica, confiabilidade laboratorial e custo.
Atualmente, a maioria dos resultados da mNGS são apresentados como relatos de casos, o que dificulta sua popularização na microbiologia clínica. O diagnóstico real e eficaz ainda requer mais pesquisas e prática para ser comprovado.
Diante de potenciais doenças epidémicas, o desenvolvimento da tecnologia mNGS irá melhorar ainda mais as capacidades de resposta da saúde pública. À medida que a tecnologia avança, espera-se que as suas aplicações aumentem em áreas como a monitorização de agentes patogénicos, a investigação de resistência a antibióticos e a análise de microbiomas, promovendo, em última análise, o avanço da medicina moderna.
Veremos o mNGS se tornar uma ferramenta de detecção de rotina para diagnóstico clínico em um futuro próximo e eliminar mais patógenos desconhecidos?