Metagenomik för detektion av okänd patogen

Vår erfarenhet visar på störst nytta för analysen hos immunsupprimerade patienter eller där en välkänd patogen infekterat en oväntad lokal vilket medfört att patogenen inte efterfrågats initialt. Metoden kan också vara användbar i de fall mikroorganismen man söker har ett muterat genom och därför missas med etablerad metodik.

All nukleinsyra i provet sekvenseras

All nukleinsyra (DNA och RNA) i det kliniska provet sekvenseras och kvalitetstrimmas för att avlägsna baser med låg läskvalitet. Ett "negativt" prov bestående av vatten och alla ingående reagenser analyseras parallellt för att bedöma förekomst av förorenande DNA och RNA. De erhållna sekvenserna jämförs med befintliga sekvenser i databasen NCBI nucleotide collection. som inkluderar alla bakterier, virus och eukaryota celler. Erhållna sekvenser mappas även mot alla sekvenser i databasen RefSeq virus. De humana sekvenser som erhålls, tas bort från analysen och redovisas inte.

Nucleotide (ncbi.nlm.nih.gov)

RefSeq: NCBI Reference Sequence Database (ncbi.nlm.nih.gov)

Eventuella fynd måste sättas i relation till patientens bild och känt kunskapsläge
Ett eventuellt fynd redovisas i svaret med en tolkning i förekommande fall. Det är inte otänkbart att en patogen som saknar klinisk betydelse detekteras eller där kunskapsläget om patogenens relevans för aktuell klinisk bild är ofullständigt.

Riktad diagnostik mot specifika smittämnen bör utföras först

Metoden är känslig men inte lika känslig som en specifik PCR. Av den anledningen är det viktigt att specifika analyser samt 16SrRNA-DNA-sekvensering (i de fall bakteriell infektion misstänks) utförs först. Helgenomsekvensering kräver stora personalresurser och ett svar tar ofta en vecka. I utvalda fall, om analysen löper på utan komplikationer, kan svarstiden pressas till 36 timmar.

Normalt sterila vävnader

Då metoden amplifierar all nukleinsyra i patientprovet innebär provmaterial från en provlokal eller -vävnad där en riklig normalflora finns etablerad att den bioinformatiska analysen blir allt för komplex och fynden svårtolkade. Metoden används därför i regel endast på material från normalt sterila lokaler. Vid särskilt riktad frågeställning kan också material med etablerad normalflora vara aktuell.

Störst nytta hos immunsupprimerade?

Vår erfarenhet med helgenomsekvensering av okänt prov visar på störst nytta hos immunsupprimerade patienter. Hos denna växande patientkategori kan normalt ofarliga mikroorganismer leda till svåra infektioner vilka det ibland saknas diagnostik för. För denna patientgrupp finns också enstaka fallrapporter publicerade om metodens användbarhet.

• Diagnosis of Neuroinvasive Astrovirus Infection in an Immunocompromised Adult With Encephalitis by Unbiased Next-Generation Sequencing (ncbi.nlm.nih.gov)
• Detection of Bacterial Pathogens from Broncho-Alveolar Lavage by Next-Generation Sequencing (ncbi.nlm.nih.gov)
• High-throughput sequencing of cerebrospinal fluid for diagnosis of chronic Propionibacterium acnes meningitis in an allogeneic stem cell transplant recipient (ncbi.nlm.nih.gov)

Vi har även detekterat välkända organismer i provmaterial där mikroorganismen inte förväntas förekomma och därför har rätt specifik analys inte beställts. I litteraturen finns också beskrivet metodens användbarhet för bakteriella icke odlingsbara eller svårodlade infektioner. Metoden bör även komma till nytta i de fall mikroorganismen man söker har ett muterat genom eller om patienten har besökt ett land med mycket ovanliga mikroorganismer där rätt specifik analys inte har beställts.

Metagenomic analysis for detecting pathogens in culture-negative infective endocarditis (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)

Complete Genome Sequence of a Sapporo Virus GV.2 Variant from a 2016 Outbreak of Gastroenteritis in Sweden (ncbi.nlm.nih.gov)

Läs mer

Generell detektion av patogen med metagenomik - Dokumentation från konferens om NGS 2 juni 2016