p Para garantir que os pacientes com sepse recebam os antibióticos apropriados o mais rápido possível, Os pesquisadores do Fraunhofer IGB desenvolveram um procedimento de diagnóstico que usa sequenciamento de alto rendimento de amostras de sangue e fornece resultados muito mais rápido do que as técnicas convencionais baseadas em cultura. Graças às mais recentes técnicas de sequenciamento de molécula única, este processo foi agora melhorado para que os patógenos possam ser identificados após apenas algumas horas. A metodologia básica está sendo testada em um estudo multicêntrico com várias centenas de pacientes. p Sepse - também conhecida como "envenenamento do sangue" - é uma doença fatal causada pela proliferação descontrolada de patógenos - bactérias, vírus ou parasitas - no sangue. Só na Alemanha, a sepse é responsável por cerca de 60, 000 mortes por ano, e essa tendência está aumentando. A terapia tem tanto mais sucesso quanto mais rápido o diagnóstico pode ser fornecido e o tipo de patógeno identificado:a intervenção rápida com antibióticos adequados aumenta significativamente a taxa de sobrevivência.

p Ainda é prática comum em muitos hospitais detectar patógenos da sepse usando métodos microbiológicos. Os patógenos são cultivados a partir de amostras de sangue de pacientes em laboratório e posteriormente identificados. As limitações dessa abordagem são um longo tempo de resposta de dois a cinco dias, bem como uma baixa taxa de detecção. Em geral, só fornece um resultado positivo em 10 a 30 por cento dos casos, que representa a base para o médico assistente na tomada de decisão sobre a terapia. Além disso, alguns patógenos não podem ser cultivados de forma alguma ou apenas sob condições especiais, de modo que o resultado é negativo, mesmo que uma infecção esteja realmente presente - com consequências fatais para os pacientes.

p Plataforma de alto desempenho para detecção rápida e confiável de patógenos

p Pesquisadores do Instituto Fraunhofer de Engenharia Interfacial e Biotecnologia IGB estabeleceram um procedimento de diagnóstico alternativo há algum tempo que pode detectar patógenos de todos os tipos com muito mais rapidez e confiabilidade. Ele usa o sequenciamento de última geração (NGS) de DNA microbiano circulante livre de células (cfDNA) de amostras de sangue de pacientes e tem uma taxa de detecção cinco a seis vezes melhor do que as técnicas baseadas em cultura.

p Em um processo de três etapas que consiste na preparação da amostra, sequenciamento e avaliação bioinformática com algoritmos de diagnóstico especialmente desenvolvidos, bactérias relevantes, vírus ou fungos podem ser claramente identificados dentro de 24 a 30 horas após a coleta de sangue, sem qualquer procedimento de cultivo demorado. Como uma abordagem baseada em plataforma, o método não é apenas adequado para o diagnóstico de sepse, mas potencialmente também para outras doenças, como endocardite ou CSF, ou seja, infecções do fluido espinhal. Além disso, não apenas a natureza biológica do patógeno, mas também sua resistência aos antibióticos pode ser determinada, que pode ser considerada uma terapia ideal.

p A validação clínica da plataforma de diagnóstico de sepse está atualmente em execução em um estudo multicêntrico:"Agora estamos testando nosso procedimento em grande escala na clínica, "relata o Dr. Kai Sohn, chefe do campo de inovação "In-vitro Diagnostics" na Fraunhofer IGB, sobre a situação do trabalho de pesquisa. "Isso envolve 500 pacientes em 20 clínicas; praticamente todas as principais clínicas universitárias com sede na Alemanha estão envolvidas. este estudo está bem além do cronograma e, portanto, ganhamos uma grande liderança. "O projeto é apoiado pela Fundação Dietmar Hopp.

p Diagnóstico mais rápido e econômico

p As tecnologias de sequenciamento se desenvolverão ainda mais para que os resultados possam ser entregues ainda mais rápido e com melhor custo-benefício:usando uma das tecnologias de sequenciamento de 3ª geração mais recentes, o DNA microbiano pode ser examinado em tempo real durante o sequenciamento, reduzindo a identificação do patógeno para apenas seis a oito horas, dependendo da gravidade da infecção do paciente. Isso foi possível graças ao sequenciamento de nanopore de moléculas de DNA individuais. "Com o sequenciamento de nanopore, obtemos resultados a cada minuto, "explica Sohn." Estamos agora aguardando a prova de conceito para descobrir o tempo de resposta mais curto possível. Mas parece possível que possamos detectar patógenos rotineiramente em menos de seis horas após a coleta de sangue no futuro. "

p A identificação inequívoca dos patógenos é possibilitada por cálculos matemáticos baseados na sequência de informações da amostra do paciente:para esse fim, os pesquisadores do Fraunhofer desenvolveram um escore de relevância - o Sepsis Indicating Quantifier (SIQ) Score - que compara bioinformaticamente os dados das pessoas infectadas com grupos de controle saudáveis ​​e, em seguida, os avalia. “Para este propósito, geramos antecipadamente valores de expectativa para centenas de patógenos diferentes, "relata Sohn." Com base nisso, agora podemos fornecer resultados de forma semelhante, como todos sabem pelo hemograma do médico de família. Nossos algoritmos, portanto, oferecem suporte a decisões de terapia rápidas e adequadas. E isso também pode ter o potencial de ser realizado como um teste pontual diretamente na unidade de terapia intensiva no futuro. "