Zirkulierende zellfreie DNA zur Diagnose von Hirnabszessen: Eine Pilotstudie (METABCES-PoC)

Hirnabszess ist eine seltene, aber schwerwiegende intrakranielle Infektion mit einer geschätzten Inzidenz von etwa 0,8 Fällen pro 100.000 Personen und einer berichteten Sterblichkeitsrate zwischen 10 % und 20 %. Die derzeitige Behandlung stützt sich auf eine Kombination aus neurochirurgischer Intervention und längerer intravenöser antimikrobieller Therapie. Wenn möglich, werden chirurgische Drainage oder stereotaktische Aspiration durchgeführt, um den intrakraniellen Druck zu senken, die Infektionslast zu verringern und biologische Proben zur mikrobiologischen Identifizierung des verursachenden Erregers zu gewinnen, um eine gezielte antimikrobielle Behandlung zu ermöglichen.

Allerdings ist eine neurochirurgische Intervention nicht immer möglich. Technische Faktoren wie kleine Abszessgröße oder tiefe anatomische Lage können den Zugang zur Läsion verhindern, und bei einigen Patienten können Kontraindikationen für neurochirurgische Eingriffe vorliegen. In diesen Situationen wird die mikrobiologische Dokumentation besonders herausfordernd. Konventionelle diagnostische Methoden, einschließlich Blutkulturen und Liquoranalyse, haben bei Hirnabszessen eine begrenzte Sensitivität und scheitern häufig daran, den verursachenden Erreger zu identifizieren.

Jüngste Fortschritte in der molekularen Diagnostik haben zur Entwicklung metagenomischer Sequenzierungsansätze für die Erregerdetektion geführt. Metagenomische Analyse ermöglicht die unvoreingenommene Identifizierung von mikrobieller DNA direkt aus klinischen Proben und kann eine umfassendere Erregerdetektion bieten als herkömmliche kulturbasierte Techniken. Bei neurochirurgischen Infektionen haben metagenomische Sequenzierungen an Operationsproben vielversprechende Ergebnisse gezeigt und können im Vergleich zu Standarddiagnosemethoden die mikrobiologische Dokumentation verbessern.

Parallel dazu stellt die Sequenzierung zirkulierender mikrobieller zellfreier DNA (cfDNA) im peripheren Blut unter Verwendung von Next-Generation-Sequenzierung einen innovativen und minimalinvasiven diagnostischen Ansatz dar. Diese Technologie erkennt kurze Fragmente mikrobieller DNA, die während aktiver Infektionen in den Blutkreislauf freigesetzt werden, und kann klinisch relevante diagnostische Informationen liefern.

Diese Studie zielt darauf ab, die diagnostische Leistungsfähigkeit der metagenomischen Sequenzierung zirkulierender mikrobieller cfDNA bei Patienten mit Hirnabszess zu bewerten und ihre Leistung mit der metagenomischen Sequenzierung und konventionellen mikrobiologischen Kulturen an intraoperativen Proben zu vergleichen, sofern verfügbar.

Diese Pilotstudie ist darauf ausgelegt, Proof-of-Concept-Daten zur diagnostischen Leistungsfähigkeit der Sequenzierung zirkulierender mikrobieller cfDNA bei Hirnabszess zu liefern. Die Ergebnisse könnten dazu beitragen, die Rolle dieses diagnostischen Ansatzes bei der Verbesserung der mikrobiologischen Dokumentation und der gezielten antimikrobiellen Therapie zu definieren, insbesondere wenn eine neurochirurgische Probenentnahme nicht möglich ist.