2020年3月5日-Elsevier发表的《分子诊断学杂志》中的一份报告介绍了一项新技术，该技术使用实时下一代测序(NGS)来分析血浆中微量的微生物无细胞DNA。脓毒症患者提供了在抽血后几小时内准确诊断引起脓毒症的药物的可能性。目前的诊断测试既不够快，也不够具体，无法提供及时和重要的信息。
海德堡大学麻醉科副主任、医学博士Thorsten Brenner解释说：“每年脓毒症病例高达5000万，脓毒症相关死亡人数达1100万，是健康损失的主要原因。”德国海德堡医院。“病原体的可靠早期识别可以快速、适当地干预抗生素，从而增加更好预后和患者生存的机会。目前护理的标准诊断仍依赖于相应病原体的微生物培养，多数情况下(70%至90%)并不能及时提供阳性结果。”
NGS包含了几种先进的方法来对DNA中的核苷酸进行测序。在之前的工作中，研究人员描述了一种使用微生物无细胞脱氧核糖核酸NGS检测血液病原体的系统，该系统比标准血液培养(28小时内)更高灵敏度和更快。然而，他们的最终目标是开发更快的测试来加速治疗。
为了克服这一局限性，研究人员建立了基于微生物DNA第三代高通量(纳米孔)测序的诊断工作流程。通常，纳米孔测序可用于分析足够长的片段。而无微生物的DNA在血浆中会出现小块，数量很少。纳米孔测序提供了测序过程中实时分析的可能性，大大减少了获得结果所需的时间。“我们还必须创建经过验证和特别调整的生物信息学程序，以可靠地识别病原体，”德国斯图加特的Flawn Hof的界面工程和生物技术研究所首席研究员Kai Sohn博士指出。
这项新技术依赖于一种叫做MinION的手持纳米孔测序仪的使用。该装置是便携式的，可以读出超长读数，并立即对读数进行实时处理。
在这项概念验证研究中，研究人员分析了四名入住重症监护室的脓毒症患者和三名健康对照者的血浆。使用两种技术对每个样本的DNA进行测序：标准NGS(Illumina)和新的纳米孔NGS技术。通过纳米孔测序，发现脓毒症患者的所有样本均为细菌、病毒或真菌阳性。
经过进一步改进，新技术可以将测序吞吐量提高3.5倍，从而允许在测序后几分钟内识别病原体。事实上，最高质量的结果是在测序开始后的2或3小时内产生的。相比之下，Illumina只有测序后才能得到最终结果。Sohn医生评论说：“这种新系统可能有助于ICU中同等调整的抗生素干预，进而可以显著改善患者的预后。”
在对239份败血症患者样本的回顾性分析中，研究人员比较了MinION系统和Illumina NGS技术检测病原体的可能性，后者具有高度的准确性和临床证明。尽管纳米孔测序的准确性低于Illumina(约85%对99%)，但他们发现MinION和Illumina的发现之间有很强的相关性。
brenner教授说：“血培养费时、易出错、易被污染，但仍被认为是脓毒症诊断的标准治疗方法，这往往导致针对性治疗的不当和延迟。”“纳米孔测序平台可以实时测序，有可能将诊断时间缩短至数小时。”
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