Genomski test razvijen na Kalifornijskom sveučilištu u San Franciscu može brzo otkriti i prepoznati gotovo sve vrste patogena, uključujući viruse, bakterije, gljivice i parazite. Ovaj test koristi takozvano metagenomsko sekvenciranje sljedeće generacije (mNGS), moćnu tehniku ​​genomskog sekvenciranja koja istovremeno u uzorku analizira sve nukleinske kiseline, RNK i DNK. Zbog toga bi, kažu njegovi tvorci, ovaj test mogao drastično poboljšati liječenje neuroloških infekcija koje uzrokuju bolesti poput meningitisa i encefalitisa te ubrzati otkrivanje novih prijetnji virusnih pandemija. 

Identifikacija patogena

Istraživači su izvorno razvili klinički mNGS test za analizu cerebrospinalne tekućine (CSF), a test je punih sedam godina iskušavan na tisućama pacijenata s neobjašnjivim neurološkim simptomima. Studija, netom objavljena u časopisu Nature Medicine, pokazala je da je mNGS test ispravno identificirao 86 % neuroloških infekcija.

U popratnom radu, istovremeno objavljenom u Nature Communications, mNGS je korišten za identifikaciju patogena u respiratornoj tekućini koji mogu uzrokovati upalu pluća i automatiziran kako bi brže dobio rezultate. Istraživači očekuju da će automatizirani test moći otkriti nove virusne patogene koji bi mogli uzrokovati respiratorne pandemije poput kovida.

Automatizacija testa

Neurološke bolesti može biti vrlo teško dijagnosticirati, osobito kad je uzrok rijedak ili prethodno nepoznat patogen. Kalifornijski istraživači na novoj metodi rade još od početka prošlog desetljeća, a tehnologija je prvi put isprobana na teško bolesnom dječaku s nedijagnosticiranom infekcijom. Novom testu trebalo je samo 48 sati da otkrije leptospirozu koja se liječi penicilinom. Kalifornijski mNGS test ubrzo je postao rutina, a laboranti UCSF-a dosad su analizirali gotovo 5000 uzoraka likvora.

Kako bi ga koristili kao sustav ranog upozoravanja na pandemije, istraživači su automatizirali mNGS test i prilagodili za rad s respiratornom tekućinom. Dok test likvora uključuje više od stotinu zasebnih koraka, a obrada traje između dva i sedam dana, respiratorni test zahtijeva samo 30 minuta prije nego što ga na obradu preuzmu roboti i algoritmi.

Otkriva i nove sojeve

"Naš je cilj bio da cijeli proces bude dovršen u roku od 12 do 24 sata i da rezultat bude dostupan istog ili sljedećeg dana", kažu istraživači koji su pokazali da test može otkriti respiratorne viruse s pandemijskim potencijalom, uključujući SARS-CoV-2, influencu A i B i RSV za manje od jednog dana, čak i kad su u uzorku prisutne samo male količine virusa.

Metoda otkriva i divergentne viruse ili novorazvijene sojeve pa bi, hipotetski, mogao otkriti sve njih, ako se pojave u budućnosti pa ne čudi što su i CSF i respiratorna verzija mNGS testa od američke Uprave za hranu i lijekove (FDA) dobili oznaku "revolucionarnog uređaja".