Language
Country/Area
No result found
Как работает mNGS без необходимости использования известных патогенов?
С развитием науки и техники методы диагностики в клинической микробиологии постоянно совершенствуются. Среди них технология секвенирования нового поколения в области клинической метагеномики (mNGS) считается революционной инновацией, особенно при столкновении с неизвестными патогенами, ее потенциал безграничен. mNGS позволяет медицинскому персоналу быстро и точно идентифицировать патогены в клинических образцах без предварительного знания конкретного патогена, что имеет решающее значение для диагностики и лечения на месте.
mNGS позволяет не только идентифицировать болезнетворные бактерии, грибы, паразиты и т. д., но и анализировать потенциальные вирусы, что значительно повышает точность диагностики инфекционных заболеваний.
Введение в процесс mNGS
Процесс работы mNGS обычно включает сбор образцов, извлечение РНК/ДНК, подготовку библиотеки, высокопроизводительное секвенирование и анализ биоинформатических данных. Качество образца напрямую влияет на точность результатов. Кровь и спинномозговая жидкость представляют собой относительно чистые образцы, тогда как стул и моча могут содержать большое количество резидентных микроорганизмов.
Сбор и извлечение образцов
Отбор образцов — это первый этап mNGS, который необходимо проводить в стерильных условиях, чтобы избежать загрязнения образцов. Затем геномную ДНК и РНК извлекают из образца с помощью наборов для экстракции для последующего анализа. Обычные наборы для экстракции включают набор Qiagen RNeasy PowerSoil Total RNA и т. д.
Оптимизация технологии подготовки библиотеки
Из-за присутствия фонового шума оптимизация во время подготовки библиотеки имеет решающее значение. Для увеличения вероятности обнаружения сигналов патогена используются несколько методов, таких как отрицательный отбор и положительное обогащение. Негативный отбор сохраняет нуклеиновые кислоты патогена за счет устранения фона из геномов хозяина и микробов, тогда как позитивное обогащение направлено на улучшение обнаружения сигналов патогена.
Выбор высокопроизводительного секвенирования зависит от целей исследования, опыта и уровня квалификации каждой лаборатории. В настоящее время система Illumina MiSeq является наиболее продемонстрированной и широко используемой платформой.
Применение mNGS при инфекционных заболеваниях
Основным применением mNGS в диагностике инфекционных заболеваний является его способность выполнять как целевое, так и нецелевое обнаружение. Целевое тестирование часто более чувствительно к обнаружению известных микроорганизмов, тогда как нецелевое тестирование позволяет всесторонне проанализировать образцы на уровне всего генома.
При инфекционных заболеваниях, которые трудно диагностировать, таких как пневмония, причину которой невозможно точно определить, mNGS обеспечивает экономически эффективное решение, что особенно важно во время таких эпидемий, как COVID-19.
Анализ случая и проблемы
Многие исследования подтвердили применение mNGS при острых заболеваниях, таких как менингит, миелит и сепсис. Он может не только обеспечить точную идентификацию возбудителя, но и помочь в мониторинге больничных эпидемий. Однако клиническое применение mNGS по-прежнему сталкивается с некоторыми проблемами, включая такие проблемы, как клиническая полезность, лабораторная надежность и стоимость.
В настоящее время большинство результатов mNGS представлены в виде отчетов о клинических случаях, что препятствует его популяризации в клинической микробиологии. Реальная и эффективная диагностика все еще требует дальнейших исследований и подтверждения на практике.
Перспективы на будущее
В условиях потенциальных эпидемических заболеваний развитие технологии mNGS еще больше расширит возможности общественного здравоохранения по реагированию. Ожидается, что по мере развития технологии ее применение будет расширяться в таких областях, как мониторинг патогенов, исследование устойчивости к антибиотикам и анализ микробиома, что в конечном итоге будет способствовать развитию современной медицины.
Сможем ли мы в ближайшем будущем увидеть, как mNGS станет рутинным инструментом обнаружения для клинической диагностики и позволит устранить еще больше неизвестных патогенов?
