EHEC mai ușor de atribuit

Nouă tehnică de diagnostic: genomul agentului patogen EHEC reconstruit direct din materialul pacientului pentru prima dată

Microbiologii medicali de la Spitalul Universitar Hamburg-Eppendorf (UKE), împreună cu oameni de știință britanici și angajați de la compania de biotehnologie Illumina, au reconstruit secvența completă a genomului agentului patogen care a provocat epidemia EHEC în 2011 direct din probe de scaun de la pacienții infectați. Oamenii de știință conduși de prof. dr. Martin Applebacher. Permite identificarea și caracterizarea extensivă a agenților infecțioși fără cultivarea obișnuită în laborator.

Rezultatele studiului au apărut într-un număr special al prestigioasei reviste medicale JAMA¹ miercuri, 10 aprilie.

Focarul EHEC de la începutul verii 2011, cauzat de bacteria din genul Escherichia coli numită STEC O104:H4, a arătat daunele enorme pe care o epidemie infecțioasă le poate provoca chiar și într-o societate modernă, foarte industrializată. La acel moment, peste 3000 de oameni erau infectați, peste 50 dintre ei au murit și probabil sute suferă și astăzi de efectele ulterioare. „În timpul unei astfel de epidemii, gestionarea cazurilor individuale de boală și răspândirea ulterioară a agentului patogen depind în mod crucial de cât de repede poate fi identificată și caracterizată tulpina focarului”, explică prof. Aepfelbacher, director al Institutului de Microbiologie Medicală, Virologie. și Igienă.

Anterior, agenții patogeni bacterieni trebuiau cultivați în laborator și prezentați în formă pură înainte de analiza detaliată. „Pentru unele tipuri de agenți patogeni, acest proces de cultivare este lung sau chiar imposibil; În alte cazuri, identificarea tulpinilor de focare este îngreunată de lipsa unor teste standard pentru scrierea fină”, explică microbiologul Dr. Martin Christner.

În studiul actual, așa-numitele metode metagenomice au fost folosite pentru prima dată pentru a investiga un focar care implică un patogen bacterian. Au fost utilizate cele mai moderne tehnici de secvențiere și metode bioinformatice special dezvoltate. Pentru analiza retrospectivă, au fost procesate și secvențiate 45 de probe de scaun de la pacienții aflați în focarul EHEC. Secvențele de ADN obținute au fost examinate pentru similitudini și comparate cu secvențele din probe de scaun de la voluntari sănătoși. Prof. Aepfelbacher: „În acest fel, în metagenomul complex al scaunului ar putea fi identificate secțiuni specifice de ADN care indică tulpina focarului. În majoritatea probelor, au fost găsite mai multe copii ale întregului material genetic al STEC O104:H4." Cu ajutorul analizelor ADN, au fost identificați și alți agenți patogeni diareici precum Clostridium difficile și Campylobacter jejuni în unele probe de pacienți în care nu STEC O104: S-a găsit H4 sau poate fi detectată Salmonella enterica.

„Aceste succese în cercetare demonstrează potențialul considerabil al metagenomicii ca metodă deschisă, independentă de cultură, pentru identificarea și caracterizarea agenților patogeni infecțioși bacterieni”, explică prof. Aepfelbacher. Colegul său Dr. Martin Christner este convins că „dezvoltarea rapidă a tehnologiilor de secvențiere care se observă în prezent nu numai că va crește viteza și sensibilitatea metodelor descrise, ci și va reduce costurile într-o asemenea măsură încât utilizarea lor în operațiile clinice de rutină va fi posibilă. ”

literatură:

¹Loman și colab., O abordare metagenomică bazată pe secvență independentă de cultură pentru investigarea unui focar de Escherichia coli Shiga-toxigenă O104:H4, JAMA. 2013; 309(14):1502-1510; Disponibil pre-embargo pentru mass-media la http://media.jamanetwork.com)

Sursa: Hamburg [UKE]