Zdecydowanie. Technologia mNGS (metagenomiczne sekwencjonowanie nowej generacji) może jednocześnie wykrywać zarówno DNA, jak i RNA, co jest jedną z jej najistotniejszych zalet w porównaniu z tradycyjnymi metodami testowania. Ta kombinacja testowania zarówno patogenów DNA, jak i RNA jest często określana jako mNGS (dla patogenów DNA) + RNA-Seq (dla patogenów RNA), a w praktyce klinicznej jest często zbiorczo określana jako "metagenomiczne sekwencjonowanie patogenów."

Poniżej szczegółowo wyjaśniono jej zasady, zalety i scenariusze zastosowań:

1. Jak osiągnąć jednoczesne wykrywanie DNA i RNA?

Wykrywanie jednoczesne to nie tylko wrzucenie próbki do maszyny; wymaga to specyficznego procesu laboratoryjnego:

Ekstrakcja kwasów nukleinowych z próbki: Najpierw całkowity kwas nukleinowy (obejmujący zarówno DNA, jak i RNA) jest ekstrahowany z próbek klinicznych (takich jak krew, płyn mózgowo-rdzeniowy i płyn z płukania oskrzelowo-pęcherzykowego) za pomocą specjalistycznego zestawu ekstrakcyjnego.

Transkrypcja wsteczna (kluczowy krok): Do ekstrahowanego całkowitego kwasu nukleinowego dodaje się odwrotną transkryptazę, aby odwrócić transkrypcję całego RNA (zarówno ludzkiego, jak i patogennego) do komplementarnego DNA (cDNA).

Budowa biblioteki sekwencjonowania: W tym momencie cały materiał genetyczny w próbce jest przekształcany w DNA (oryginalne DNA + cDNA transkrybowane wstecznie z RNA). To DNA jest następnie fragmentowane, dodawane są adaptory i przetwarzane za pomocą uniwersalnego zestawu do budowy biblioteki, aby zbudować bibliotekę gotową do sekwencjonowania.

Sekwencjonowanie wysokoprzepustowe i analiza bioinformatyczna: Po sekwencjonowaniu wysokoprzepustowym biblioteki, ogromna ilość wygenerowanych danych przechodzi przez specjalistyczne potoki bioinformatyczne:

Usuwanie sekwencji ludzkich: Sekwencje należące do ludzkiego genomu są wyrównywane i filtrowane, aby zmniejszyć objętość danych i poprawić czułość analityczną.

Porównanie taksonomiczne: Pozostałe sekwencje są porównywane z rozległą bazą danych patogennych mikroorganizmów (w tym bakterii, wirusów DNA, wirusów RNA, grzybów, pasożytów i innych).

Generowanie raportu: Generowany jest raport, zawierający listę wszystkich podejrzanych wykrytych patogenów (w tym wirusów DNA i RNA) i dostarczający odpowiednich informacji o liczbie odczytów.

2. Znaczące zalety jednoczesnego testowania DNA/RNA

Szerokie spektrum i brak hipotez: Eliminując potrzebę wstępnie określonych patogenów, pojedynczy test może przeskanować wszystkie potencjalne patogeny w próbce, w tym nieznane, rzadkie i nowo pojawiające się wirusy (np. SARS-CoV-2 i nowe Bunyawirusy, odkryte dzięki tej technologii).

Wydajne i kompleksowe: Pojedynczy test może obejmować prawie wszystkie patogeny, co czyni go szczególnie odpowiednim do szybkiej diagnozy etiologicznej u pacjentów w stanie krytycznym, trudnych do zdiagnozowania, z mieszanymi infekcjami i immunosupresją, unikając czasochłonnego, tradycyjnego procesu testowania "jeden po drugim".

Odkrywanie nieoczekiwanych patogenów: Patogeny, które wcześniej nie były brane pod uwagę klinicznie, mogą być często odkrywane, zapewniając nowe wglądy diagnostyczne.

3. Główne scenariusze zastosowań

Technologia ta generalnie nie jest wyborem pierwszego rzutu, ale odgrywa kluczową rolę, gdy tradycyjne metody nie mogą jasno zidentyfikować przyczyny:

Gorączka o nieznanym pochodzeniu (FUO)

Zakażenie wewnątrzczaszkowe o nieznanym pochodzeniu (takie jak zapalenie opon mózgowych, zapalenie mózgu)

Zapalenie płuc o nieznanym pochodzeniu (szczególnie u pacjentów w stanie krytycznym i z obniżoną odpornością)

Diagnostyka etiologiczna wstrząsu septycznego

Rozpoznawanie infekcji oportunistycznych

4. Ograniczenia

Wysoki koszt: Sekwencjonowanie i analiza danych są kosztowne.

Wysokie wymagania techniczne: Wymaga bardzo wysokiego sprzętu laboratoryjnego, procedur operacyjnych i możliwości analizy bioinformatycznej.

Trudność w odróżnieniu kolonizacji od infekcji: Wykrycie sekwencji mikrobiologicznej nie gwarantuje, że jest ona winowajcą; klinicyści muszą dokonać kompleksowej oceny na podstawie objawów, oznak i innych wyników badań pacjenta.

Problemy z czułością: Niektóre próbki o niskim obciążeniu patogenami mogą pominąć wykrycie.

Podsumowując, technologia mNGS, poprzez kluczowy krok "odwrotnej transkrypcji", z powodzeniem umożliwia jednoczesne wykrywanie zarówno patogenów DNA, jak i RNA. Jest to potężne i bezstronne narzędzie do badania patogenów, które odgrywa niezastąpioną rolę w diagnozowaniu trudnych i krytycznych infekcji i jest ważnym postępem w nowoczesnej technologii diagnostyki medycznej.