Metagenomisen verinäytteen tarkkuus patogeenin tunnistamiseksi tarttuvasta endokardiittipotilaista (AMetIP)

Infektiivinen endokardiitti (IE) syntyy, kun bakteerit tai sienet asettuvat sydänläppäihin ja vahingoittavat kudoksia. Sairaus voi olla katastrofaalinen ja johtaa kuolemaan, sydämen vajaatoimintaan, aivohalvaukseen, munuaisten vajaatoimintaan ja muihin komplikaatioihin. Läppien vaurio vaatii sydänleikkauksen noin 50 %:lla endokardiitin kanssa; varhainen antibioottihoito vähentää komplikaatioita ja parantaa ennustetta, mikä vähentää leikkauksen tarvetta. Tämä riippuu taudinaiheuttaja-organismin nopeasta ja tarkasta määrittämisestä tehokkaan ja kohdistetun antimikrobisen hoidon antamiseksi.

Nykyisin paras tekniikka bakteerien tunnistamiseen on veriviljely – organismit tunnistetaan kasvattamalla niitä verestä. Tämä kestää kuitenkin yleensä 5 päivää.

Jopa 18 %:lla potilaista veriviljely ei pysty tunnistamaan taudinaiheuttajaa eli verikulttuurin negatiivista tarttuvaa endokardiittia (BCNIE). Tämän seurauksena potilaita hoidetaan laajemmilla antibiooteilla, joilla on suurempi toksisuus kuin kohdistetuilla hoito-ohjelmilla, mikä johtaa korkeampiin komplikaatioihin. Siksi tarvitaan vaihtoehtoisia tekniikoita tavalliselle veriviljelylle.

Kliininen metagenomiikka (CMg) mahdollistaa bakteeri-DNA:n sekvensoinnin verinäytteistä, mikä mahdollistaa patogeenin tarkan ja nopean tunnistamisen. Tähän asti tämä tekniikka oli kallista ja rajoitettua. Uusi teknologia muuttaa CMg:n ilmettä ja mahdollistaa organismien nopean tunnistamisen alhaisin kustannuksin.

Barts Heart Center (BHC) on yksi maailman suurimmista sydänkeskuksista, jossa hoidetaan 150 IE-tapausta vuosittain. Vaikka kuolleisuus IE:iin on edelleen korkea - 17,1 % äskettäin julkaistussa EuroENDO-tutkimuksessa -, Barts Heart Centerin sairaalakuolleisuus on noin 13 %.

Quadram Institute (QI) on bioteknologian ja biologian tieteiden tutkimusneuvoston (BBSRC) rahoittama tutkimuslaitos, jolla on erityisosaamista CMg:stä, mukaan lukien kaksi Nature-paperia.

Tässä 200 potilaan tutkimuksessa arvioidaan veren CMg:n tarkkuutta ja määritellään paras ajankohta näytteenottoon sekä sen kustannustehokkuus. Potilailta pyydetään ylimääräinen 10 ml verta, joka lähetetään QI:lle rutiininomaisen vastaanoton verinäyteineen.

Lisäksi jos leikkaus on kliinisesti tarpeen, osa resektoidusta sydänläppäkudoksesta lähetetään myös CMg-analyysiin. CMg:n tuloksia verrataan veriviljelyyn. Rekrytoidaan myös verrokkiryhmä potilaista, joille tehdään läppäleikkaus muiden kuin IE-indikaatioiden vuoksi.

Kliinisen CMg-palvelun tulevan käyttöönoton helpottamiseksi NHS:ssä kehitetään kustannustehokkuusanalyysi CMg:n käytöstä endokardiitin diagnosoinnissa ja hoidossa.