Noggrannhet av metagenomisk blodprovtagning för att identifiera patogen hos patienter med infektiös endokardit (AMetIP)

Infektiös endokardit (IE) uppstår när bakterier eller svampar sätter sig på hjärtklaffarna och skadar vävnaderna. Sjukdomen kan vara katastrofal och leda till dödsfall, hjärtsvikt, stroke, njursvikt och andra komplikationer. Valvulär skada kräver hjärtkirurgi hos cirka 50 % med endokardit; tidig antibiotikabehandling minskar komplikationer och förbättrar prognosen, vilket minskar behovet av operation. Detta är beroende av snabb, noggrann bestämning av den orsakande organismen för att administrera effektiv och riktad antimikrobiell terapi.

Den nuvarande bästa tekniken för att identifiera bakterier är blododling - organismer identifieras genom att odla dem från blod. Detta tar dock vanligtvis upp till 5 dagar.

Hos upp till 18 % av patienterna lyckas inte blododling identifiera en orsakande organism - Blood Culture Negative Infective Endocarditis (BCNIE). Som ett resultat av detta behandlas patienter med bredare spektrum antibiotika som har större toxicitet än riktade regimer, vilket resulterar i högre komplikationsfrekvens. Alternativa tekniker till standardblododling behövs därför.

Klinisk metagenomik (CMg) möjliggör sekvensering av bakteriellt DNA från blodprover, vilket möjliggör exakt, snabb identifiering av patogenen. Hittills var denna teknik dyr och begränsad. Ny teknologi förändrar CMg:s ansikte och kommer potentiellt att möjliggöra att organismer snabbt kan identifieras till låg kostnad.

Barts Heart Center (BHC) är ett av de största hjärtcentra i världen och hanterar 150 IE-fall årligen. Även om dödligheten för IE är fortsatt hög - 17,1 % i den nyligen publicerade EuroENDO-studien - är dödligheten på sjukhus vid Barts Heart Center ~13 %.

Quadram Institute (QI) är ett bioteknologiskt och biologiskt forskningsråd (BBSRC) finansierat forskningsinstitut som har särskild expertis inom CMg, inklusive två Nature papers.

Denna studie av 200 patienter kommer att bedöma noggrannheten av blod CMg och identifiera den bästa tiden att ta prover tillsammans med dess kostnadseffektivitet. Patienterna kommer att tillfrågas om ytterligare 10 ml blod som kommer att skickas till QI tillsammans med ett rutinmässigt taget blodprov.

Om kirurgi krävs kliniskt kommer en del av den resekerade hjärtklaffvävnaden också att skickas för CMg-analys. Resultat från CMg kommer att jämföras med blododling. En kontrollgrupp av patienter som genomgår klaffkirurgi för icke-IE-indikationer kommer också att rekryteras.

För att underlätta framtida driftsättning av en klinisk CMg-tjänst inom NHS kommer en kostnadseffektivitetsanalys av användningen av CMg i endokarditdiagnostik och behandlingsväg att utvecklas.