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ADN sans cellule : Le contrat à terme de la Non-Culture a basé la microbiologie

Un article de point de vue publié en chimie clinique a discuté la possibilité d'employer l'ADN microbien (cf) sans cellule de diffusion en microbiologie culture-indépendante. Cet article observe particulièrement le test de Karius pour trouver des agents pathogènes qui a une cadence rapide que le contrôle conventionnel.

Test de KariusCrédits d'image : photo de la science/Shutterstock.com

Quel est le test de Karius ?

Le test de Karius est une prise de sang cette les séquences ADN sans cellule microbien. Il offre une plus grande puissance diagnostique et un temps plus rapide à tests conventionnels relatifs afin de diagnostiquer le pouvoir envahissant inconnu.

Metagenomics : le contrat à terme de la caractérisation microbienne

Metagenomic représente l'orientation future pour l'épidémiologie et les études humaines de microbiome. Particulièrement, l'ordonnancement de la deuxième génération metagenomic (mNGS) est essentiel dans l'identification de l'agent pathogène causal, qui reste un défi dans le réglage clinique.

Dans d'autres réglages, le plasma ADN sans cellule (cfDNA) ordonnançant a été employé pour la diagnose prénatale d'examen critique ainsi que de cancer.

En mettant en application le mNGS de cfDNA de plasma, les études ont recensé des séquences d'ADN microbiennes non-imputables aux organismes de contaminant. Celles-ci sont censées pour représenter des composantes du microbiome humain. Davantage de travail a dévoilé le matériel génétique viral non caractérisé (virome) et les bactéries >1000 neuves.

Ceci a expliqué que le mNGS de cfDNA de plasma peut caractériser l'ADN des microbes dans la circulation sanguine des organismes demeurant en tissu environnant. Ceci représente des moyens de diagnostiquer la maladie infectieuse comme décrit par le test de Karius (microbiologie de nature).

Contrôle de ordonnancement de la deuxième génération utilisant la cellule libre-ADN

Le flux de travail de test de Karius peut être récapitulé comme séparation de plasma, extraction de cfDNA, préparation de l'échantillon et de la bibliothèque, paire de bases ordonnançant, comparaison microbienne de base de données de séquence, et enregistrement. Cette analyse a le potentiel de caractériser 1250 agents pathogènes (mesurés comme les molécules par microlitre (MPM) et flux de travail peuvent produire des résultats dans une trame de temps cliniquement appropriée.

Évaluation de la validité analytique du test de Karius

Dans la pratique, le test de Karius a été appliqué au contrôle patient pour la sepsie. La validation de ce test a été exécutée avec 13 organismes qui ont été ajoutés aux échantillons. Cependant pas tous les organismes ont été représentés, et l'enregistrement était quantitatif.

Cet ensemble de données limité de validation, avec la quantification effectue la remise en question d'évaluation de test ; en particulier en tant que différentes populations des patients biaisez le rapport du micro-organisme ADN qui affecte la spécificité et le limite-de-dépistage du test.

D'ailleurs, le test de Karius ajoute des ordres d'exécution des instructions aux spécimens pour normaliser la valeur de MPM. Cependant, il n'y a - coupure - les offs pas clairs pour différencier des agents pathogènes des nonpathogens et ainsi la mesure quantitative du cfDNA microbien n'est pas couronnée de succès. Ceci évite l'identification de l'agent pathogène le plus approprié dans un échantillon.

Une question supplémentaire est l'incapacité de trouver des virus ARN (entérovirus, virus de la hépatite, virus de fièvre hémorragique, et virus respiratoires). Les virus ARN sont cliniquement importants, comportant en conditions telles que la méningo-encéphalite et la sepsie ainsi que les voyageurs avec des maladies inexpliquées. La biologie moléculaire fondamentale des agents pathogènes est rarement considérée en diagnostiquant différentiel la patience.

Le test de Karius dans des infections polymicrobiennes

Le test de Karius s'avère capable trouver un agent pathogène susceptible dans plus de 50% des cas patients. Cependant, beaucoup de patients ont fait recenser plusieurs microbes, et ceux trouvés ou micros-organismes qui comportent le microbiome humain. C'est donné prévisible l'utilisation du cfDNA de plasma.

Une considération importante est que les infections basées sur tissu sont souvent polymicrobiennes, et pas tous les organismes ont la capacité d'être individuellement recensé. Les dépistages microbiens multiples réfléchissent, pour cette raison, le fait que les infections sont polymicrobiennes en nature. Cependant, l'incapacité de déterminer l'emplacement de ces microbes rend des interprétations cliniques difficiles ; c'est particulièrement important dans les patients qui sont en danger de perturbation muqueuse de barrage.

Recensement du spectre et de la durée de traitement antibiotique

Il n'est pas possible d'éviter la question des polymicrobes en administrant des antibiotiques aux patients avant que des échantillons soient obtenus. Bien que ceux-ci aient détruit les substances bactériennes ne se divisent pas, elles peuvent continuer à jeter le cfDNA qui est trouvé par le test de Karius.

Le test de Karius n'indique pas la susceptibilité antimicrobienne (le procédé de déterminer quel traitement antimicrobien sera couronné de succès dans les patients souffrant de bactérien/d'infection fongique), cependant, il peut demeurer positif après que des cultures soient traitées avec des antibiotiques. Ceci qui trouve explique pourquoi des agents pathogènes que la pneumonie communauté-acquise par cause ne sont pas confirmées par le culture-contrôle.

Type, le traitement pour ceci considère les agents pathogènes causaux. Cependant, l'incapacité de recenser des agents pathogènes dans des infections basées sur tissu peut avoir comme conséquence le traitement prolongé d'antibiotique à large spectre étant prescrit.

En recensant un agent pathogène entraînant la pneumonie communauté-acquise, la prise de décision au sujet de la durée et du spectre du traitement peut être au courant.

Agents pathogènes causaux de dévoilement manqués par des traitements conventionnels

Le test de Karius peut recenser des agents pathogènes vraisemblablement à manquer avec des méthodes conventionnelles. Celles-ci comprennent mycobactérien et des infections fongiques. De plasma de cfDNA de mNGS aides également dans le diagnostic des infections invasives dans les patients qui sont immunodéprimé, ou non favorable au test invasif. Ces patients reçoivent type le traitement antibactérien.

Cependant, la décision pour commencer le traitement antimycosique ou antimycobacterial exige la prise de décision clinique qui est supportée par l'essai en laboratoire qui souffre d'un rendement suboptimal. Un plein bilan du besoin de ces traitements exige l'échantillonnage invasif.

En recensant un agent pathogène, la prise de décision clinique est au courant, et le risque de négatif résulte de l'échantillonnage invasif et l'incubation étendue est évitée.

Le test de Karius est une analyse basée sur non culture ce mNGS de cfDNA de bureau pour le diagnostic de la maladie infectieuse. D'autres choix sont procurables, et les cliniciens évaluent plus des priorités pour déterminer les meilleurs moyens d'une utilité basée sur non culture d'analyse.

Le coût des analyses est également une considération importante pour des cliniciens. Le test de Karius coûte type plus de $2000. De plus en plus, la vente de ces tests commerciaux hautement complexes aux fournisseurs qui ne possèdent pas les compétences de laboratoire nécessaires se produit. En soi, le bilan de la critique potentielle est nécessaire avant que des décisions au courant sur sa mise en place soient prises par des parties prenantes.

Il y a plusieurs bilans basés sur non culture des micros-organismes causaux de la maladie dans les patients. Tandis que le test de Karius représente une méthode prometteuse, il y a la nécessité d'évaluer considérable toutes les méthodes avant de construire une approche concise à la diagnose de maladie infectieuse, y compris la constitution des méthodes de mNGS.

Sources

Peaper, DT et Durant, les SOLIDES TOTAUX (2020) peuvent ADN microbien sans cellule de diffusion nous transporter dans le contrat à terme de la microbiologie d'indépendant de culture ? Chimie clinique. doi : 10.1373/clinchem.2019.304220

Validation analytique et clinique de Blauwkamp MERCI et autres d'un ADN sans cellule microbien ordonnançant le test pour la maladie infectieuse. Microbiol national. doi : 10.1038/s41564-018-0349-6

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Last Updated: Mar 10, 2020

Hidaya Aliouche

Written by

Hidaya Aliouche

Hidaya is a science communications enthusiast who has recently graduated and is embarking on a career in the science and medical copywriting. She has a B.Sc. in Biochemistry from The University of Manchester. She is passionate about writing and is particularly interested in microbiology, immunology, and biochemistry.

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