Com o rápido desenvolvimento da tecnologia, o sequenciamento clínico de metagenoma de próxima geração (MNGS) tornou-se uma ferramenta poderosa para diagnosticar doenças infecciosas. Essa técnica permite uma análise abrangente de material genético a partir de microrganismos e hospedeiros de amostras clínicas sem conhecer um patógeno específico. No entanto, como garantir a precisão dessa tecnologia durante o processo de amostragem continua sendo um desafio importante.
Os métodos tradicionais de detecção de patógenos são frequentemente perturbados pelo processamento da amostra e por ruído de fundo, e os MNGs podem detectar vários patógenos ao mesmo tempo, que é sua maior vantagem.
A precisão dos MNGs depende primeiro da coleta de amostra correta. De um modo geral, o sangue, o líquido cefalorraquidiano, a urina e os swabs nasofaríngeos são as amostras mais usadas. Essas amostras devem ser coletadas com cautela, especialmente ao realizar procedimentos traumáticos como punção lombar, a contaminação cruzada deve ser evitada. A limpeza da amostra afeta diretamente a precisão do sequenciamento subsequente, portanto, a amostragem deve ser realizada em um ambiente estéril.
Durante o processo de extração, também é crucial escolher o kit de extração correto. Por exemplo, a seleção de um método específico de extração de RNA ou DNA para amostras com alto ruído ambiental pode melhorar a especificidade e a conveniência da detecção de patógenos. O processo de extração requer garantir que o RNA/DNA do patógeno na amostra possa ser efetivamente extraído e o impacto do ruído de fundo deve ser minimizado.
Usando métodos de enriquecimento direcionado, como seleção negativa ou enriquecimento positivo, podem melhorar a taxa de detecção de sinais de patógenos na amostra.
Durante a fase de sequenciamento, a escolha da plataforma de sequenciamento correta também é crucial para a precisão dos resultados. Geralmente, o sistema Illumina MiSeq é a plataforma preferida para a pesquisa generalizada na pesquisa de doenças infecciosas e é rápida e tem um forte apoio da comunidade. Com a melhoria da tecnologia, outras plataformas como o Minion estão gradualmente se tornando opções em potencial, especialmente para pequenos laboratórios com recursos limitados.
A análise de dados de sequenciamento também requer conhecimento profissional de bioinformática, que inclui limpeza de dados, cisalhamento e desduplicação para melhorar a precisão dos resultados. A remoção de leituras do genoma do host para reduzir o ruído de fundo é uma etapa crítica nesse processo. Além disso, os resultados da análise precisam ser comparados com o banco de dados público para identificar o escopo organizacional, o que garante a confiabilidade dos resultados subsequentes.
Atualmente, a implementação do MNGS enfrenta muitos desafios clínicos, como praticidade clínica, eficácia do laboratório e custo. Portanto, a melhoria contínua desses processos e tecnologias é uma parte importante para garantir a precisão da detecção de MNGs. O monitoramento direcionado e o estabelecimento de padrões de referência podem promover sua aplicação eficaz na comunidade médica.
Combinando testes microbianos tradicionais e tecnologia MNGS pode melhorar a sensibilidade e a precisão do diagnóstico, especialmente quando monitorar infecções complexas.
O desenvolvimento futuro dos MNGs não apenas depende do progresso tecnológico, mas também requer aceitação e verificação clínica extensa da comunidade médica. À medida que seu escopo de aplicação se expande, mais casos demonstram seu valor no diagnóstico de doenças infecciosas. Estamos prontos para as mudanças revolucionárias provocadas por essa tecnologia?