这篇文章已经更新，包括来自Kai Sohn的额外信息。
纽约-德国的研究人员开发了一种纳米孔测序方法，利用血浆中游离的DNA来检测引起败血症的病原体。
“我们可以显著缩短诊断时间，”一篇描述该方法的论文的资深作者孙凯(Kai Sohn)说分子诊断学杂志．“从样品进入实验室到得到第一个结果，我们可以将大多数样品的时间缩短到6个小时。”
这项概念验证研究使用了牛津纳米孔技术公司的MinIon设备，分析了此前研究中确定患有败血症的4名患者的8个样本，以及来自3名健康对照组的样本。它使用了一种优化的无细胞DNA样品制备方法，并将序列读取与脓毒症反应相关的病原体数据库进行比较。对于7个败血症样本，纳米孔方法检测到了病原体，对于所有7个样本，在1小时内发现了一些病原体序列命中;25次点击中有16次是在两小时内发现的。
Sohn说，一个小时的测序产生了大约5万次读取，或大约100 Mb的数据。研究人员说，包括无细胞DNA分离和文库制备在内，每个样本的成本约为1100美元，而Illumina测序的成本约为300美元。
根据一份附件评论在美国，这项研究是“首次描述使用MinIon直接从脓毒症患者的血液样本中检测病原体。”
“这是一项很有前途的技术，”英国Quvwin德赢ac米兰合作adram研究所的研究员贾斯汀•奥格雷迪(Justin O’grady)说正在开发基于纳米孔测序的败血症检测该公司分析细胞DNA。“他们现在已经证明，他们可以通过实时测序来做到这一点，这是一种进步。它们确实能检测到正确的病原体。”
但O'Grady一直对其他无细胞DNA败血症检测的特异性持批评态度，比如斯坦福大学衍生机构Karius的检测，他说他仍然不相信这是治疗这种疾病的好方法，因为来自人类微生物组的无细胞DNA可以进入血液。他说:“有时你会发现引起感染的病原体，但有时你会检测到(细菌DNA)的背景水平。”此外，还不清楚这项新研究是否在对照样本中检测到细菌DNA, O'Grady说。
尽管如此，无细胞DNA检测提供了“显著提高败血症患者诊断率”的机会，KariusCSO和联合创始人Tim Blauwkamp说。“它的美妙之处在于，(这些检测)不需要微生物本身的样本，”消除了旨在发现引发败血症的特定感染的侵入性程序的需要。
这项新研究是由海德堡大学医院夫琅和费界面工程和生物技术研究所的研究人员进行的vwin德赢ac米兰合作Noscendo——孙教授共同创立的一家德国诊断公司，以及威斯特法尔兹-克林尼库姆医院的基础之前的研究使用了Illumina测序用无细胞DNA诊断败血症
“我们最初的动机是找到一个最可靠的诊断流程，”Sohn说。基于ngs的方法提供了精确的生物标记分析，具有良好的敏感性，但需要一天或更长时间。这比血培养快，血培养被认为是脓毒症检测的标准护理方法，“但仍然很长，”他说。他们求助于牛津纳米孔公司的MinIon，以使这种方法更快，因为败血症患者没有得到适当的治疗，死亡风险每增加一个小时。
Blauwkamp指出:“纳米孔测序具有一些特点，在适当的情况下使用，可以提供一些优势，例如能够获得实时数据。”Karius自己的测试使用了Illumina测序，该公司称该测试可用于广泛的与感染相关的问题，但他说公司已经考虑过其他平台。德国团队还修改了牛津纳米孔样品制备步骤，以节省时间和提高产量，减少了1.5小时的文库制备。
但是纳米孔技术在序列信息质vwin德赢ac米兰合作量方面也有缺点，Blauwkamp说。在论文中，作者提供了他们的方法的“辨别能力”的数据。虽然他们能够通过基于illumina的方法识别出病原体，但在MinIon中发现的一些病原体是其他方法无法发现的——作者说，这可能是假阳性——还有一些是纳米孔方法遗漏的。
此外，O'Grady说，根据所提供的数据，还不清楚MinIon的读数是否能识别对照样本中的病原体。他说:“如果他们在健康患者中检测到病原体，那么这是特异性的另一个问题。”这样的结果，如果被医疗服务提供者采用，可能会导致治疗患者的微生物实际上与败血症无关。Sohn说，MinIon测序确实在三个对照样本中发现了微生物，但它们是其他测序研究没有发现或认为与败血症无关的物种。Sohn指出:“基于MinIon测序的病原体分类相关性评分还没有建立起来。”
O’grady和Blauwkamp都指出，这项新研究的样本量很小，因此无法计算敏感性和特异性。但Sohn表示，他将很快将这种方法应用到更多的患者身上:他的实验室正在参与一项多中心研究，招募了500名患者来测试他们基于illumina的败血症诊断方法。他“肯定”计划用MinIon工作流测试其中一些样本，他说。
Sohn说，这种基于纳米孔的方法当然还没有准备好作为一种诊断工具，但他可以看到基于测序的败血症检测，一般来说，遵循与基于ngs的无创产前检测相似的路径进入临床。
他指出，Noscendo已经在德国提供基于测序的感染检测服务，目前该服务不获得保险报销，但NIPT最初也没有获得任何保险报销。十年后的今天，德国是这样马上就可以报销了NIPT。他说:“因为技术相似，如果这是同一条路线，我vwin德赢ac米兰合作不会太惊讶。”
目前，Sohn说他的团队继续优化工作流程，以减少输入和更小的片段。他和他的同事也在研究将这种方法应用于其他牛津纳米孔设备，如Flongle，这可以降低成本，并使用更新的测序化学物质。
他说:“这真的是在发展中，这类协议还没有固定下来。”“我认为这是一个有希望深入挖掘的起点。”