Wissenschaftler und Kliniker der Norwich Research Park haben Pionierarbeit geleistet, eine neue Methode für profile, die das mikrobiom des Frühgeborenen können erheblich beschleunigen die Identifizierung von Infektionen und zeigen mehr wirksame Behandlungen.
Durch die Nutzung von next generation sequencing Techniken, das team von der Quadram-Institut und der Earlham Institut (EI) haben gezeigt, dass Sie rasch und zuverlässig zu identifizieren, die Mikroben in Gegenwart eines Frühgeborenen die Stuhlprobe, die möglicherweise zu lebensbedrohlichen Erkrankungen wie sepsis oder abgestorbenem Enterokolitis (NEC). Die Methode deckt auch das Vorhandensein der Resistenz-Gene, die wichtige Informationen erforderlich, um wählen Sie die effektivste Behandlung.
Mit Oxford Nanopore Technology MinION portable Sequenzierung Gerät gepaart mit maßgeschneiderter software zur analyse der Sequenz-Daten in Echtzeit, die Daten erhalten Sie in unter fünf Stunden. Mit aktuellen Methoden der Einnahme bis zu 48 Stunden, die Entwicklung dieser Plattform für die routinemäßige Verwendung in einer klinischen Einstellung erlauben würde, schneller und maßgeschneiderte antimikrobielle Behandlungen verwendet werden.
Dr. Richard Leggett, Gruppenleiter am EI, ergänzte: „Mit der MinION und unserer eigenen Analyse-pipeline (NanoOK RT, die speziell für diese Arbeit), wir können von fäkale Probe auf Erreger und Resistenz gegen antimikrobielle Wirkstoffe (AMR) Profil in nur vier bis fünf Stunden. Mit dieser Art von hoch-Risiko-Patienten, die Zeit ist absolut entscheidend. Wir können auch die Vorteile der MinION ‚ s lange DNA liest, um Platz AMR Gene in host-Bakterien, wodurch ein besseres Verständnis von Antibiotika-Resistenzen.“
„Nanopore-Sequenzierung ist eine interessante Technologie, denn Sie liefert nützliche Daten so schnell. Wir waren gespannt zu sehen, wie gut es durchführen könnte, die auf klinische Proben—mit unserem custom-software. Es hat nicht entging unserer Aufmerksamkeit, weil es Billig ist, kleine und leistungsschwache, könnte es sein, die eindeutig nützlich in der unteren und mittleren Einkommen-Ländern,“ sagte Dr. Matthew D. Clark, der ehemalige Leiter des Technologie-Entwicklung im EI, jetzt Research Leader am Natural History Museum, London.
Testen Sie Ihre Plattform, die Forscher der tragbare Diener durchführen Schrotflinte metagenomics auf mock mikrobiellen Gemeinschaften. Shotgun metagenomics-Analysen der genomischen Sequenz von einer gemischten Sammlung von Organismen, in diesem Fall 20 verschiedene Mikroben. Bestätigt, dass der Ansatz mit dem MinION gearbeitet, die Forscher Fortschritte mit Proben von Frühgeborenen.
Zu beurteilen, wie gut die Plattform arbeitete in Situationen des wirklichen Lebens, die Forscher arbeiteten mit der Norfolk und Norwich University Hospital Neonatalen Intensivstation (NICU). Das klinische Forschungsteam gesammelten kotproben von Frühgeborenen, mit Zustimmung der Eltern, als Teil einer langfristigen Zusammenarbeit in der Darmflora und mikrobiom in sehr Frühgeborenen.
Die Methode, veröffentlicht in der Zeitschrift Natur Mikrobiologie, entdeckte zwischen gesunden Babys, und diejenigen diagnostiziert mit NEC oder sepsis, mit dem gesunden Babys mit einer starken Bevölkerung von Vorteil Bifidobacterium und die anderen beherbergen entweder E. cloacae oder Klebsiella pneumoniae, die beide können zu lebensbedrohlichen Infektionen.
Prof. Paul Clarke, Berater neonatologist und Forschung führen am Norfolk and Norwich University Hospital, NICU und der Universität von East Anglia und einer der co-Autoren der Forschung, sagte: „Frühgeborene sind eine Gruppe mit einem hohen Risiko gefährlicher Infektionen. Mehr als 90% der Frühgeborenen sind derzeit mit Antibiotika behandelt, doch im Nachhinein die meisten nicht brauchen. Diese Studie ist wichtig, weil es wirft die Hoffnung, dass wir vielleicht schon bald zur Verfügung haben, die Technologie, die uns helfen könnten, zu erkennen, in einem viel früheren Stadium die Babys wirklich brauchen Antibiotika, und die braucht Sie nicht. Dies könnte sparen Sie viele Babys bekommen Antibiotika, die Sie nicht brauchen und wäre ein wichtiger Fortschritt in der Unterstützung beschränken AMR.“
Entscheidend ist, dass das system erleichtert die Probenahme über einen Zeitraum von Zeit, so dass Veränderungen in der mikrobiota Profil überwacht werden können. Dies ist sehr nützlich für die überwachung von pathogenen Bakterien, sondern es ermöglicht auch die Forscher sehen, wie andere Interventionen mit Einfluss auf das mikrobiom im Laufe der Zeit. Zum Beispiel kann das überwachen der Wirkung von Antibiotika auf die gesamte mikrobielle Profil oder Messen Sie die Wirkungen von probiotischen Supplementierung.
Shotgun metagenomics nicht nur das Profil der Artenvielfalt. In dieser Studie, die Forscher waren besonders daran interessiert, die Profilierung der Gene, die bestimmte Antibiotika-Resistenz in der mikrobiom—bekannt als die “ resistome.“ Klebsiella ist insbesondere von Bedeutung, weil es zunehmend resistent gegen mehrere Antibiotika. Eine Erweiterung der Schrotflinte metagenomics könnte daher helfen, überwachung der AMR in diese klinischen Einstellungen.