El análisis metagenómico permite identificar los patógenos causantes de infecciones del sistema nervioso central y respiratorias difíciles de diagnosticar.
Patógenos de todo tipo pueden causar enfermedades graves que lleguen a comprometer la supervivencia de la persona infectada. En estas situaciones, la identificación del agente causal lo antes posible es de vital importancia para iniciar el tratamiento adecuado.
Las herramientas moleculares representan una estrategia muy útil para diagnosticar infecciones de difícil detección, especialmente, la secuenciación metagenómica. Esta técnica permite analizar de forma exhaustiva todo el material genético presente en una muestra, identificando patógenos de manera agnóstica, sin necesidad de buscarlos específicamente.
Recientemente, un equipo de investigadores de la Universidad de California, San Francisco (UCSF) ha demostrado el alcance del análisis metagenómico al publicar los resultados de un estudio a lo largo de 7 años sobre el uso de esta prueba genómica para infecciones en el sistema nervioso central difíciles de diagnosticar.
En un segundo trabajo el mismo equipo ha publicado la puesta a punto y validación de una prueba metagenómica para la detección de virus respiratorios en la práctica clínica. “Nuestro objetivo era completar todo el proceso en un plazo de 12 a 24 horas, con un resultado en el mismo día o al día siguiente”, ha destacado Charles Chiu, profesor de medicina y enfermedades infecciosas en la Universidad de California San Francisco y director del trabajo.
Metagenómica para identificar infecciones del sistema nervioso
El equipo de investigadores dirigido por Charles Chiu analizó la utilidad del análisis metagenómico en 4828 muestras de fluido cerebroespinal recogidas de pacientes a lo largo de 7 años. En este conjunto de muestras la prueba genómica mNGS (de NGS metagenómica) detectó infecciones en el 14.4% de las muestras analizadas, identificando 797 patógenos en 697 de las muestras. De estos, el 45.5% fueron virus de ADN, el 26.4% virus de ARN, el 16.6% bacterias, el 8.5% hongos y el 2.9% parásitos.
En paralelo, los investigadores obtuvieron la información clínica y metadatos de un subconjunto de 1053 pacientes. En esta muestra, uno de cada 5 diagnósticos de infección obtenidos (de un total de 220) fue obtenido únicamente mediante el análisis metagenómico.
En cuanto al rendimiento, el análisis metagenómico presentó una sensibilidad del 63.1%, superior a la de los métodos serológicos (28.8%) y las pruebas de detección directa en fluido cerebroespinal (45.9%). Este porcentaje aumenta hasta el 86% cuando al considerar únicamente diagnósticos realizados con métodos de detección directa en fluido cerebroespinal. Además, la especificidad de la prueba alcanzó un destacado 99.6%.
“Estos hallazgos respaldan la inclusión de la secuenciación metagenómica como herramienta básica en la evaluación clínica de las infecciones del sistema nervioso central”, ha destacado Steve Miller,director médico de Delve Bio. “La secuenciación metagenómica ofrece la herramienta más imparcial, completa y definitiva para la detección de patógenos. Gracias a su capacidad para diagnosticar rápidamente una infección, ayuda a guiar las decisiones de gestión y el tratamiento de los pacientes con meningitis y encefalitis, reduciendo potencialmente los costes sanitarios en el futuro”.
El análisis metagenómico también mejora el diagnóstico en enfermedades respiratorias como el COVID
En un segundo estudio, los investigadores muestran la utilidad de la secuenciación metagenómica para la detección de patógenos virales respiratorios, como los responsables de COVID19 o la gripe.
La secuenciación metagenómica demostró elevadas sensibilidad, especificidad y precisión, con un rendimiento superior a la utilización de paneles de virus respiratorios. Además, frente a los paneles, que analizan un número limitado de patógenos, la secuenciación metagenómica puede detectar potencialmente cualquier patógeno, de ADN o ARN, así como nuevas variantes. Otro aspecto positivo es que los investigadores consiguieron reducir el tiempo de obtención de resultados de la prueba clínica a 14-24 horas, con menos de dos horas de manejo técnico.
Utilidad clínica elevada con algunas limitaciones para su implantación de forma generalizada
Los resultados del trabajo respaldan el uso del análisis metagenómico como una herramienta complementaria en el diagnóstico de infecciones neurológicas difíciles de detectar. Su capacidad para identificar un amplio espectro de patógenos, incluyendo aquellos raros o no sospechados, ofrece un valor significativo en la práctica clínica. Según los investigadores, “la secuenciación metagenómica debe ser vista como una parte complementaria pero esencial del abordaje diagnóstico para infecciones neurológicas desafiantes”.
Sin embargo, la implementación generalizada de esta prueba ofrece algunos desafíos, entre los que destacan la falta de directrices clínicas que definan su uso y el alto coste, de alrededor de 3000 dólares por muestra, que limita su acceso en países con menos recursos. A pesar de estas limitaciones, los avances en la automatización de la técnica podrían reducir costos y tiempos de procesamiento, ampliando su disponibilidad. Además, la posibilidad de aplicar la secuenciación metagenómica a diferentes tipos de muestras, como aquellas de origen respiratorio, abre nuevas oportunidades para su uso en la detección rápida de patógenos con potencial para generar nuevas pandemias.
Artículos científicos:
Benoit, P., Brazer, N., de Lorenzi-Tognon, M. et al. Seven-year performance of a clinical metagenomic next-generation sequencing test for diagnosis of central nervous system infections. Nat Med (2024). https://doi.org/10.1038/
Tan, J.K., Servellita, V., Stryke, D. et al. Laboratory validation of a clinical metagenomic next-generation sequencing assay for respiratory virus detection and discovery. Nat Commun 15, 9016 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-51470-y
Fuente: 1 Genomic Test Can Diagnose Nearly Any Infection. https://www.ucsf.edu/news/2024/11/428831/1-genomic-test-can-diagnose-nearly-any-infection
Si te ha gustado esta noticia y quieres aprender más sobre Genética en Medicina, te interesa nuestra formación, como el “Máster de Medicina de Precisión y Genética Clínica“, o el “Experto Universitario en Genética Médica y Genómica“.
