Detector bacteriano específico de especie para el diagnóstico rápido de patógenos de neumonía grave

Los pacientes de la UCI tienen una alta incidencia de infección bacteriana en el tracto respiratorio inferior, principalmente con neumonía grave, que a menudo causa sepsis severa y shock séptico, que es una de las principales causas de muerte en los pacientes. En la actualidad, la mayor dificultad a la que se enfrentan los clínicos es el aumento continuo de la tasa de resistencia bacteriana y el aumento de la mortalidad de los pacientes debido a la inadecuación temprana del tratamiento antiinfeccioso empírico. Los estudios han demostrado que los pacientes con VAP (neumonía asociada al ventilador) tienen un uso irracional de drogas en la etapa temprana, con una tasa de mortalidad de más del 50%. Cuando la tasa de uso apropiado de medicamentos se ha reducido al 33%, mientras que el tiempo de ventilación mecánica y el tiempo de hospitalización en la UCI se han reducido significativamente. Por tanto, identificar los patógenos lo antes posible y acortar el tiempo de tratamiento antiinfeccioso empírico es muy importante para mejorar el pronóstico de los pacientes con neumonía grave y reducir la incidencia de resistencias bacterianas.

Existen tres métodos tradicionales para detectar microorganismos patógenos: 1. El método de cultivo microbiano es el medio más tradicional para identificar patógenos. Es necesario inocular el fluido corporal, la sangre, etc. del paciente en un medio adecuado, incubar en una incubadora adecuada y luego pasar el medicamento. Las pruebas de sensibilidad determinan la resistencia de los microorganismos, por lo general toma de 3 a 7 días. Para algunos tipos específicos de microorganismos patógenos o microorganismos con condiciones de crecimiento difíciles, puede haber resultados de cultivo negativos. Por lo tanto, los métodos de cultivo tradicionales tienen desventajas como poca puntualidad, requisitos relativamente altos y una baja tasa de cultivo positivo (30-40%). 2. espectrometría de masas de tiempo de vuelo: la técnica de espectrometría de masas se utiliza para analizar y detectar los componentes proteicos de la cepa, y se obtiene el espectro de pico característico. En comparación con el mapa bacteriano en la base de datos, las bacterias se pueden juzgar por coincidencia. El método se puede acortar entre 6 y 8 horas en comparación con el método de cultivo convencional, pero dado que la detección de la colonia debe alcanzar una cierta cantidad, la muestra no se puede detectar directamente después de obtener la muestra, y el cultivo microbiano preliminar es requerido. Por lo tanto, el tiempo de detección aún toma de 1 a 2 días o más, y también existe la desventaja de la poca puntualidad. Además, es necesario comparar la expansión y estandarización de la base de datos, y la incapacidad para analizar la resistencia de los microorganismos es también la insuficiencia de la tecnología de detección. 3. Tecnología de secuenciación de alto rendimiento: con el rápido desarrollo de la biología molecular en los últimos años, la tecnología de secuenciación de alto rendimiento se usa ampliamente en el diagnóstico temprano de la microbiología clínica, el principio es principalmente a través de la conexión del enlazador universal a la fragmentación para ser secuenciado. El ADN genómico, que produce decenas de millones de matrices de reacción en cadena de la polimerasa policlonal de una sola molécula, luego realiza hibridación de cebadores a gran escala y reacciones de extensión de enzimas, y obtiene información completa de la secuencia de ADN mediante análisis informático. Sin embargo, esta tecnología es difícil de distinguir de manera efectiva entre bacterias patógenas y bacterias de fondo, la tecnología y la base de datos deben estandarizarse, el tiempo de detección aún toma alrededor de 2 días, no se puede obtener resistencia microbiana, costosas y otras deficiencias en la oficina. En resumen, el límite de tiempo actual para el tratamiento antiinfeccioso dirigido se detiene 2 días después de la toma de la muestra. Por lo tanto, la búsqueda de una nueva tecnología de detección microbiana patógena que sea más rápida, más precisa y más sensible es un punto crítico y un punto difícil en el campo de la investigación microbiana y antiinfecciosa en los últimos años.

CRISPR/Cas12a tiene actividad de escisión trans, que podría desarrollarse como un nuevo método molecular para probar secuencias de nucleótidos específicas con alta especificidad y sensibilidad. Por lo tanto, diseñamos por iniciativa el sistema Detector de bacterias específicas de la especie (SSBD) basado en CRISPR/Cas12a. En teoría, el método se destaca por su rapidez, alta sensibilidad y especificidad, y objetivos de detección variables, lo que es una innovación en la identificación de microorganismos y puede traer beneficios al tratamiento de la sepsis. Dado que algunas bacterias en particular son responsables de la mayor parte de la sepsis, se eligen 12 bacterias comunes como panel inicial de acuerdo con estudios previos y datos epidémicos locales de nuestro hospital. Nuestro objetivo del estudio es establecer y validar la efectividad del sistema SSBD a través de la comparación con los resultados del cultivo, y luego evaluar los posibles valores clínicos en los ajustes de la terapia y los resultados clínicos de la neumonía grave en la UCI, que fue la principal causa de sepsis.