Metagenomica clinica delle infezioni post-traumatiche (METADIAG)
Sequenziamento clinico metagenomico di nuova generazione per le infezioni microbiche nel trauma
Il trattamento dell'infezione correlata alla frattura è impegnativo e spesso porta al fallimento in tali situazioni che comportano un elevato onere sanitario.
Queste infezioni sono spesso polimicrobiche, rendendo l'identificazione di tutti i microrganismi coinvolti una delle principali preoccupazioni per fornire un trattamento antibiotico su misura. Sono necessari metodi indipendenti dalla coltura per rappresentare meglio la diversità microbica delle ferite infette. Il sequenziamento metagenomico potrebbe portare a un'accurata caratterizzazione del microbioma nella ferita infetta correlata al trauma.
Studi preliminari hanno riportato i risultati del sequenziamento metagenomico nell'infezione del piede diabetico, ma i dati incentrati sui pazienti infetti non diabetici sono scarsi.
L'impatto del microbioma della ferita infetta post-traumatico deve essere valutato, per quanto riguarda l'abbondanza batterica, la diversità anche a livello di ceppo e i geni funzionali, insieme alla loro evoluzione longitudinale e all'associazione con gli esiti clinici.
Panoramica dello studio
Stato
Condizioni
Intervento / Trattamento
Descrizione dettagliata
Il DNA sarà estratto da campioni effettuati durante le procedure chirurgiche. Saranno valutati diversi protocolli di estrazione per determinare il migliore da utilizzare per questo tipo di campioni di tessuto.
Il DNA purificato sarà quantificato utilizzando il kit Qubit dsDNA High-Sensitivity Assay (Invitrogen). La qualità della lunghezza del frammento sarà stimata con il DNA high-sensitivity kit nel 2100 Bioanalyzer (Agilent Technologies). Il sequenziamento del DNA sarà effettuato con dispositivi Oxford Nanopore Technologie: MinIONTM e GridIONTM.
Un altro sequenziamento degli stessi campioni verrà eseguito su MiSeq dopo la preparazione delle librerie utilizzando il NexteraXT DNA Library Preparation Kit (Illumina).
OTU sequenziate da entrambi i metodi di sequenziamento saranno confrontate a diversi ranghi tassonomici e confrontate con i risultati del metodo di routine convenzionale (coltura batterica). Verrà effettuata un'analisi funzionale delle sequenze per identificare potenziali geni associati all'esito clinico.
Tipo di studio
Iscrizione (Effettivo)
Contatti e Sedi
Luoghi di studio
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Var
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Toulon, Var, Francia, 83000
- Military Teaching Hospital Sainte Anne
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Criteri di partecipazione
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
Accetta volontari sani
Metodo di campionamento
Popolazione di studio
Descrizione
Criterio di inclusione:
- Età ≥ 18 anni
- Diagnosi di infezione da trauma
Criteri di esclusione:
- Partecipazione a una ricerca interventistica durante lo studio
- Opposizione paziente
- Assenza di campioni ossei o di tessuti molli conservati a -80°C
Piano di studio
Come è strutturato lo studio?
Dettagli di progettazione
Coorti e interventi
Gruppo / Coorte |
Intervento / Trattamento |
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Infezione correlata al trauma
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I campioni devono essere sottoposti a sequenziamento ad alta produttività utilizzando sia illumine MiSeq che Oxford Nanopore Technologies.
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Cosa sta misurando lo studio?
Misure di risultato primarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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Microbioma di infezioni correlate a fratture e altre infezioni correlate a traumi
Lasso di tempo: Circa 2 mesi
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Il sequenziamento metagenomico verrà utilizzato per determinare il microbioma delle infezioni correlate al trauma utilizzando Illumina MiSeq e Oxford Nanopore Technologies. I dati saranno confrontati con quelli delle tecniche di identificazione microbiologica di riferimento (coltura). |
Circa 2 mesi
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Misure di risultato secondarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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Confronto della resa delle tecniche di sequenziamento ad alto rendimento
Lasso di tempo: Circa 3 mesi
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La composizione dei microbiomi associati a FRI ottenuta con ciascun metodo di sequenziamento sarà confrontata in termini di abbondanza e varietà (coefficiente K e frequenza)
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Circa 3 mesi
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Numero e natura dei fattori di virulenza o resistenza tra le OTU identificate (Unità tassonomica operativa)
Lasso di tempo: Circa 6 mesi
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Annotazione funzionale di genomi batterici sequenziati per valutare la presenza di virulenza e/o fattori associati alla resistenza, utilizzando il software Prokka.
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Circa 6 mesi
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Numero di batteri e relativa abbondanza in base all'esito dei pazienti utilizzando la definizione EBJIS (European Bone and Joint Infection).
Lasso di tempo: Circa 6 mesi
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Determinare l'associazione della composizione longitudinale del microbioma basata su NGS in termini di varietà (numero di OTU) e abbondanza (numero di letture) con la persistenza dell'infezione secondo la definizione EBJIS (European Bone and Joint Infection).
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Circa 6 mesi
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Collaboratori e investigatori
Investigatori
- Direttore dello studio: David LACÔTE-DELARBRE, MD, Military Teaching Hospital Sainte Anne
Pubblicazioni e link utili
Pubblicazioni generali
- Ivy MI, Thoendel MJ, Jeraldo PR, Greenwood-Quaintance KE, Hanssen AD, Abdel MP, Chia N, Yao JZ, Tande AJ, Mandrekar JN, Patel R. Direct Detection and Identification of Prosthetic Joint Infection Pathogens in Synovial Fluid by Metagenomic Shotgun Sequencing. J Clin Microbiol. 2018 Aug 27;56(9):e00402-18. doi: 10.1128/JCM.00402-18. Print 2018 Sep.
- Jnana A, Muthuraman V, Varghese VK, Chakrabarty S, Murali TS, Ramachandra L, Shenoy KR, Rodrigues GS, Prasad SS, Dendukuri D, Morschhauser A, Nestler J, Peter H, Bier FF, Satyamoorthy K. Microbial Community Distribution and Core Microbiome in Successive Wound Grades of Individuals with Diabetic Foot Ulcers. Appl Environ Microbiol. 2020 Mar 2;86(6):e02608-19. doi: 10.1128/AEM.02608-19. Print 2020 Mar 2.
- Kalan LR, Meisel JS, Loesche MA, Horwinski J, Soaita I, Chen X, Uberoi A, Gardner SE, Grice EA. Strain- and Species-Level Variation in the Microbiome of Diabetic Wounds Is Associated with Clinical Outcomes and Therapeutic Efficacy. Cell Host Microbe. 2019 May 8;25(5):641-655.e5. doi: 10.1016/j.chom.2019.03.006. Epub 2019 Apr 18.
- Mudrik-Zohar H, Carasso S, Gefen T, Zalmanovich A, Katzir M, Cohen Y, Paitan Y, Geva-Zatorsky N, Chowers M. Microbiome Characterization of Infected Diabetic Foot Ulcers in Association With Clinical Outcomes: Traditional Cultures Versus Molecular Sequencing Methods. Front Cell Infect Microbiol. 2022 Mar 24;12:836699. doi: 10.3389/fcimb.2022.836699. eCollection 2022.
- Delarbre D, Lavrard P, Elias A, Bossi V, Kacel I, Janvier F, Fournier PE. Bacterial DNA enrichment for low-inoculum fracture-related infection diagnostic using high-throughput sequencing. Diagn Microbiol Infect Dis. 2024 Jun 22;110(1):116411. doi: 10.1016/j.diagmicrobio.2024.116411. Online ahead of print.
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- 2023-CHITS-003
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