Ασφαλώς. Η τεχνολογία mNGS (metagenomic next-generation sequencing) μπορεί να ανιχνεύσει ταυτόχρονα και το DNA και το RNA, το οποίο είναι ένα από τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα της σε σχέση με τις παραδοσιακές μεθόδους δοκιμών.Αυτός ο συνδυασμός δοκιμών τόσο για παθογόνα DNA όσο και για παθογόνα RNA αναφέρεται συχνά ως mNGS (για παθογόνα DNA) + RNA-Seq (για παθογόνα RNA), και στην κλινική πρακτική, συχνά αναφέρεται συλλογικά ως "μεταγενονομική αλληλουχία παθογόνου".

Τα ακόλουθα περιγράφουν λεπτομερώς τις αρχές, τα πλεονεκτήματα και τα σενάρια εφαρμογής:

1Πώς να επιτευχθεί η συν-ανίχνευση DNA και RNA;

Η συν-ανίχνευση δεν συνίσταται απλώς στην εισαγωγή ενός δείγματος σε ένα μηχάνημα· απαιτεί μια ειδική εργαστηριακή διαδικασία:

Εκχύλιση δείγματος νουκλεϊκού οξέος: Πρώτα, το σύνολο του νουκλεϊκού οξέος (συμπεριλαμβανομένου τόσο του DNA όσο και του RNA) εκχυλίζεται από κλινικά δείγματα (όπως αίμα, εγκεφαλικό υγρό,και βροχοαλβεολικό υγρό πλύσης) χρησιμοποιώντας ειδικό κιτ εκχύλισης.

Αντίστροφη μεταγραφή (κλειδί): Η αντίστροφη μεταγραφάση προστίθεται στο εκχυλισμένο συνολικό νουκλεϊκό οξύ για την αντίστροφη μεταγραφή όλου του RNA (τόσο ανθρώπινου όσο και παθογόνου) σε συμπληρωματικό DNA (cDNA).

Κατασκευή βιβλιοθήκης αλληλουχίας: Σε αυτό το σημείο, όλο το γενετικό υλικό στο δείγμα μετατρέπεται σε DNA (αρχικό DNA + cDNA αντιστροφικά μεταγραμμένο από RNA).και επεξεργάζεται χρησιμοποιώντας ένα universal library construction kit για να κατασκευάσει μια βιβλιοθήκη έτοιμη για αλληλουχία.

Ακολουθία υψηλής απόδοσης και ανάλυση βιοπληροφορικής: Μετά την υψηλής απόδοσης ακολουθία της βιβλιοθήκης, η τεράστια ποσότητα δεδομένων που παράγονται υποβάλλεται σε εξειδικευμένους αγωγούς βιοπληροφορικής:

Απομάκρυνση ανθρώπινης αλληλουχίας: Οι αλληλουχίες που ανήκουν στο ανθρώπινο γονιδίωμα ευθυγραμμίζονται και φιλτράρονται για τη μείωση του όγκου των δεδομένων και τη βελτίωση της αναλυτικής ευαισθησίας.

Ταξινομική σύγκριση: Οι υπόλοιπες αλληλουχίες συγκρίνονται με μια τεράστια βάση δεδομένων παθογόνων μικροοργανισμών (συμπεριλαμβανομένων βακτηρίων, ιών DNA, ιών RNA, μύκητες, παράσιτα και πολλά άλλα).

Παραγωγή αναφοράς: παράγεται μια αναφορά, στην οποία απαριθμούνται όλα τα ύποπτα παθογόνα που εντοπίστηκαν (συμπεριλαμβανομένων των ιών DNA και RNA) και παρέχονται σχετικές πληροφορίες σχετικά με τον αριθμό ανάγνωσης.

2Τα σημαντικά πλεονεκτήματα της συν-εξέτασης DNA/RNA

Ευρύ φάσμα και χωρίς υποθέσεις: Εξάλειψη της ανάγκης για προδιαγεγραμμένα παθογόνα, μία μόνο δοκιμή μπορεί να διερευνήσει για όλα τα πιθανά παθογόνα σε ένα δείγμα, συμπεριλαμβανομένων των άγνωστων, σπάνιων και αναδυόμενων ιών (π.χ.g., SARS-CoV-2 και νέους Bunyaviruses, που ανακαλύφθηκαν μέσω αυτής της τεχνολογίας).

Αποτελεσματική και ολοκληρωμένη: Μια ενιαία εξέταση μπορεί να καλύψει σχεδόν όλα τα παθογόνα, καθιστώντας την ιδιαίτερα κατάλληλη για την ταχεία διάγνωση αιτιολογίας σε κρίσιμα άρρωστα, δύσκολα διαγνωζόμενα, μικτές λοιμώξεις,και ασθενείς με ανοσοκαταστολή, αποφεύγοντας την χρονοβόρα, παραδοσιακή διαδικασία δοκιμών "ένα προς ένα".

Ανακάλυψη απροσδόκητων παθογόνων οργανισμών: Τα παθογόνα που δεν είχαν προηγουμένως εξεταστεί κλινικά μπορούν συχνά να ανακαλυφθούν, παρέχοντας νέες διαγνωστικές γνώσεις.

3Κύρια σενάρια εφαρμογής

Η τεχνολογία αυτή γενικά δεν είναι η πρώτη επιλογή, αλλά διαδραματίζει βασικό ρόλο όταν οι παραδοσιακές μεθόδους δεν μπορούν να εντοπίσουν με σαφήνεια την αιτία:

Πυρετός άγνωστης προέλευσης (FUO)

Ενδοκρανιακή λοίμωξη άγνωστης προέλευσης (όπως μηνιγγίτιδα, εγκεφαλίτιδα)

Πνευμονία άγνωστης προέλευσης (ειδικά σε κρίσιμα άρρωστους και ασθενείς με εξασθενημένο ανοσοποιητικό σύστημα)

Αιτιολογική διάγνωση σηπτικού σοκ

Διαγνώριση των οπορτουνιστικών λοιμώξεων

4. Περιορισμοί

Υψηλό κόστος: Η αλληλουχία και η ανάλυση δεδομένων είναι δαπανηρές.

Υψηλές τεχνικές απαιτήσεις: Απαιτεί εξαιρετικά υψηλό εργαστήριο, λειτουργικές διαδικασίες και δυνατότητες ανάλυσης βιοπληροφορικής.

Δυσκολία διάκρισης μεταξύ αποικισμού και μόλυνσης: Η ανίχνευση μιας μικροβιακής αλληλουχίας δεν εγγυάται ότι είναι ο ένοχος.Οι γιατροί πρέπει να κάνουν μια ολοκληρωμένη αξιολόγηση με βάση τα συμπτώματα του ασθενούς., σημάδια και άλλα αποτελέσματα δοκιμών.

Προβλήματα ευαισθησίας: Μερικά δείγματα με χαμηλό φορτίο παθογόνων μπορεί να μην ανιχνευθούν.

Συνοπτικά, η τεχνολογία mNGS, μέσω του βασικού βήματος της "αντίστροφης μεταγραφής", επιτρέπει με επιτυχία την ταυτόχρονη ανίχνευση παθογόνων οργανισμών τόσο του DNA όσο και του RNA. It is a powerful and unbiased pathogen screening tool that plays an irreplaceable role in the diagnosis of difficult and critical infections and is an important advancement in modern medical diagnostic technology.