Secuenciación del ADN de próxima generación mejora diagnóstico de la neumonía

La aplicación de la secuenciación avanzada de próxima generación (NGS), del ADN de muestras tomadas de pacientes intubados con sospecha de neumonía, tiene el potencial para suministrarle a los médicos con una identificación rápida, precisa, que no requiere cultivo, de patógenos bacterianos, hongos y virales y sus análisis de sensibilidad antimicrobiana.

La identificación exacta y rápida de los patógenos microbianos en pacientes con infecciones pulmonares podría conducir a una terapia antimicrobiana específica con menos efectos potencialmente adversos y costos más bajos. Con este fin, los investigadores de la Universidad George Washington (Washington DC, EUA) combinaron un método de NGS, con la interpretación de datos basado en el paquete de software de bioinformática “PathoScope” para analizar los aspirados bronquiales de 61 pacientes intubados con sospecha de neumonía.

Pathoscope capitaliza un marco estadístico bayesiano que adapta la información sobre la secuencia y la calidad delmapeo y ofrece probabilidades de correspondencias, a una base de datos conocida de genomas de referencia. Este método incorpora la posibilidad de que puedan estar presentes múltiples especies en la muestra o que la cepa objetivo no esté aún contenida dentro de la base de datos de referencia. También discrimina con exactitud entre las cepas muy estrechamente relacionados de la misma especie con mucho menos que la cobertura de una sola vez del genoma y sin la necesidad de la secuencia del montaje de la secuencia o el preprocesamiento complejo de la base de datos o la taxonomía. Ningún otro método descrito hasta ahora en la literatura ha demostrado que puede identificar especies o subcepas de una manera tan directa y automática y sin la necesidad de un gran número de lecturas.

El presente estudio utilizó NGS del ADN ribosomal 16S, esencialmente amplificado por PCR de longitud completa, de los aspirados bronquiales. Los resultados de los 61 pacientes demostraron que se podía obtener el ADN suficiente a partir de 72% de las muestras, el 44% de las cuales (27 muestras) produjeron amplímeros dePCR adecuados para la NGS. De 27 muestras secuenciadas, sólo 20 tenían crecimiento del cultivo bacteriano, mientras que la identificación microbiológica y la NGS de las bacterias coincidieron en 17 (85%) de estas muestras. A pesar de la falta de crecimiento bacteriano en siete muestras que arrojaron amplímeros y fueron secuenciadas, la NGS pudo identificarvarias especies de bacterias en estas muestras.

En general, se identificó una gran diversidad de especies bacterianas del mismo género que los patógenos cultivados predominantes. El número de géneros bacterianos,identificable por la NGS, fue consistentemente más alto que los identificados por los métodos microbiológicos estándar.

“En la actualidad, los pacientes que desarrollan neumonía después de entrar en la UCI son sometidos a los antibióticos de amplio espectro, lo que añade costos, aumenta potencialmente el riesgo de desarrollo de resistencia a los antibióticos, y crea una mayor probabilidad de un efecto adverso atribuible a los antibióticos”, dijo el autor sénior, Dr. Gary Simon, profesor de medicina en la Universidad George Washington. “En nuestro trabajo, mostramos como estos métodos podrían mejorar si establecemos una causa microbiológica más precisa”.

El estudio fue publicado en la edición en línea del 20 de agosto 2014, de la revista Journal of Clinical Microbiology.

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George Washington University