• By Sharon Theimer

妙佑医疗国际研究发现纳米孔测序法可快速检测和鉴定抗生素耐药性微生物 

2022 年 3 月 29 日
多种细菌的插图

明尼苏达州罗切斯特 — 有越来越多人因抗生素耐药性感染而面临死亡。此类感染是微生物物种通过突变以躲避制药破坏性攻击所引发的。仅2019年,全球便有超过120万人死于抗生素耐药性感染。 

为了对此作出应对,妙佑医疗国际个体化医学中心(Mayo Clinic’s Center for Individualized Medicine)的一组研究人员开发了一种能够在一次测试中快速检测和鉴定微生物及抗生素耐药表型的基因测序技术,即纳米孔测序法。这种创新方法已发表在SurgerymSphere期刊上。  

“经由我们的验证,纳米孔测序法可在样本采集后数小时内以及患者开始出现症状前几天用来预测感染,”外科研究员及本研究的主要作者Emma Whittle哲学博士说。 

“这种方法能够将诊断时间从几天缩短到几个小时,从而帮助预防危及生命的感染。”Whittle博士说,“它还能够帮助临床专业人员针对感染配制更有效的抗生素药物。”

纳米孔测序法可以分析任何长度的DNA或RNA,还可以在测序运行期间的任何时间点执行微生物DNA/RNA的检测,从而实现实时微生物诊断。 

在这项研究中,科学家们对接受胰头切除术的患者的胆汁样本进行了纳米孔测序,以鉴定样本中的微生物物种和抗生素耐药表型。在接受该医疗操作的患者中,多达45%的人都会出现一种常见的并发症,即手术部位感染。这些感染会显著影响患者的术后结果。 

“与目前的标准临床技术相比,我们能够100%确定哪些患者存在感染性胆汁,因而面临手术部位感染的风险。”Whittle博士说,“与标准临床实践相比,我们的技术还改进了对真菌物种的检测,并增加了可检出的微生物物种和耐药表型的总数。”

标准临床技术通常涉及在培养皿中进行可能长达72小时的细菌培养。与此同时,患者通常开始接受预防性抗生素鸡尾酒疗法,并寄望于其中至少会有一种抗生素产生效果。但抗生素也会杀死肠道中的益菌,包括那些用于支持免疫系统、帮助消化和控制炎症的细菌。 

令研究小组感到惊讶的是,所有感染性胆汁样本都检测出了抗生素耐药基因。 

“我们所持的理论为,存在肠道内的细菌是肠道微生物群的一部分,当患者接受手术时,会因此遭到破坏,并导致一些细菌逸出到胆汁中,”Whittle博士说。 

“所有感染性胆汁样本都检测出了抗生素抗药基因,这表明在我们研究中的所有患者的肠道微生物群中都自然具有抗生素耐药性。这些抗生素耐药细菌还可能逸出到血液和其他部位,并有可能导致危及生命的脓毒症。”

Whittle博士说,基因测序法不仅仅适用于诊断胰腺癌患者。

“这种方法可用于检测所有面临感染风险或有出现感染体征的患者。它也不仅限于检测细菌,还可用于诊断病毒、真菌或寄生虫感染,”Whittle博士解释说。 

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