Metagenómica rápida diagnostica infecciones del torrente sanguíneo resistentes a los antibióticos entre 18 y 42 horas más rápido que pruebas convencionales

La terapia antibiótica oportuna y apropiada es crucial para controlar la infección. La resistencia a los antimicrobianos (RAM) plantea un desafío significativo en el tratamiento de infecciones del torrente sanguíneo. Los métodos clínicos actuales para identificar el patógeno causal son largos y laboriosos, e incluyen dos cultivos y pruebas de sensibilidad que tardan al menos de 1 a 3 días en completarse: primero aislando e identificando el patógeno y luego realizando pruebas de susceptibilidad a los antimicrobianos. Ahora, una nueva investigación presentada en ECCMID 2023, demuestra que la secuenciación metagenómica puede ofrecer predicciones de RAM rápidas y procesables para tratar infecciones del torrente sanguíneo mucho más rápido que las pruebas de laboratorio tradicionales, lo que podría salvar vidas y mejorar la administración de antibióticos.

El estudio realizado por investigadores de la Universidad de Oxford (Oxford, Reino Unido) revela que la metagenómica rápida puede proporcionar resultados precisos en solo seis horas después de detectar el crecimiento bacteriano en una muestra de sangre. La metagenómica clínica secuencia simultáneamente en una muestra todo el material genético, incluidos los patógenos infecciosos, lo que reduce el tiempo dedicado a realizar pruebas, esperar los resultados y realizar pruebas adicionales. Para su estudio, los investigadores de Oxford seleccionaron aleatoriamente 210 muestras de cultivo de sangre positivas y 61 negativas para la secuenciación metagenómica, utilizando la plataforma Oxford Nanopore GridION para secuenciar el ADN. Las secuencias se utilizaron para identificar las especies de patógenos que causan infecciones y para detectar especies comunes que pueden contaminar los hemocultivos.

La secuenciación identificó con éxito el 99 % de los patógenos infecciosos, incluidas las infecciones polimicrobianas y los contaminantes, y arrojó resultados negativos en el 100 % de las muestras con cultivo negativo. En algunos casos, la secuenciación detectó causas probables de infección que los cultivos de rutina pasaron por alto, mientras que en otros, identificó especies no cultivables cuando no se pudo determinar un resultado. La secuenciación también podría detectar la resistencia a los antibióticos en las 10 causas de infección más comunes. Se examinaron un total de 741 combinaciones de antibióticos y patógenos resistentes y 4.047 sensibles, con pruebas tradicionales basadas en cultivos y resultados de secuenciación que coincidieron en el 92 % de las veces. Se podría lograr un rendimiento comparable utilizando lecturas sin procesar después de solo dos horas de secuenciación, con una coincidencia general del 90 %. El tiempo promedio desde la extracción de la muestra hasta la secuenciación fue de cuatro horas, y la predicción completa de RAM se logró dos horas más tarde, proporcionando resultados de RAM procesables entre 18 y 42 horas antes que los métodos de laboratorio convencionales.

“Las infecciones del torrente sanguíneo resistentes a los antibióticos son una de las principales causas de muerte en los hospitales, y comenzar rápidamente con el antibiótico correcto salva vidas”, dijo el Dr. Kumeren Govender del Hospital John Radcliffe de la Universidad de Oxford, quien dirigió el estudio. “Nuestros resultados sugieren que la metagenómica es una herramienta poderosa para el diagnóstico rápido y preciso de organismos patógenos y resistencia a los antimicrobianos, lo que permite un tratamiento efectivo de 18 a 42 horas antes de lo que sería posible utilizando técnicas de cultivo estándar”.

"Este es un avance realmente emocionante que significa que podremos diagnosticar la causa de las infecciones de los pacientes de manera más rápida y completa de lo que ha sido posible antes", agregó David Eyre, profesor de enfermedades infecciosas en la Universidad de Oxford, quien codirigió el estudio. “Estamos trabajando arduamente para continuar superando algunas de las barreras restantes para que la secuenciación metagenómica se use más ampliamente, que incluyen su alto costo actual, mejorar aún más la precisión y crear una experiencia de laboratorio mejorada en estas nuevas tecnologías y flujos de trabajo más simples para interpretar los resultados”.

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Universidad de Oxford