Метод метагеномики ускорит выявление вспышек пищевых инфекций
Новая методика тестирования на основе метагеномики может ускорить диагностику вспышек пищевых бактериальных инфекций, позволяя специалистам здравоохранения идентифицировать патоген менее чем за день. Метод также способен выявлять ко-инфекции вторичными микробами, определять конкретный вариант патогена и предупреждать о новых или необычных возбудителях.
Исследователи из Технологического института Джорджии и Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) сравнили новую методику с традиционными культуральными методами на образцах двух серьёзных вспышек Salmonella. Метагеномный подход, основанный на секвенировании ДНК и биоинформатическом анализе данных, не только верно определил бактерию-виновника, но и обнаружил возможную ко-инфекцию вторым важным патогеном — Staphylococcus.
Широкое применение метода шотган-метагеномики может улучшить эпиднадзор в реальном времени, дать более точную количественную картину обилия патогенов и помочь понять реакцию естественного микробиома организма. Исследование поддержано CDC и Национальным научным фондом США и опубликовано 23 ноября в журнале Applied and Environmental Microbiology.
Преимущества подхода
- Скорость: Получение результата за один день, минуя этап культивирования.
- Детальность: Определение варианта патогена, его факторов вирулентности и потенциальной эффективности антибиотиков.
- Комплексность: Выявление всех микробов в образце, включая новые или редкие.
Сравнение с традиционными методами
- Культуральный метод: Требует 2–3 дня для роста бактерий; некоторые патогены могут не расти на стандартных средах.
- ПЦР: Также требует предварительного выделения микробов из культуры.
- Метагеномика: Позволяет перейти непосредственно от образца к секвенированию всего ДНК, включая ДНК пациента, здоровых бактерий и остатков пищи.
Результаты тестирования
В двух вспышках 2013 года метагеномика дала те же ответы, что и традиционная диагностика, но также предоставила:
- Конкретную информацию о фенотипе бактерий для отслеживания источника.
- Данные о вторичной инфекции Staphylococcus aureus, что может объяснить тяжесть заболевания.
- Возможность отличить невирулентные комменсальные штаммы E. coli от патогенных.
Текущие вызовы
- Стоимость: Метод значительно дороже традиционных, поэтому может применяться сначала в сложных случаях.
- Доля человеческой ДНК: Она может составлять до 99% данных секвенирования, и её удаление ускорит анализ.
Перспективы
Метод может помочь определить причину почти половины вспышек, источник которых в настоящее время остаётся неизвестным, и обеспечить раннее предупреждение о новых угрозах.