Técnica por secuenciación de nueva generación (NGS) para detección de gérmenes en la EI

Investigadores de la RP China, publicaron en la edición de junio del International Journal of Infectious Diseases, órgano oficial de la International Society of Infectious Diseases los resultados de un estudio de evaluación utilizando una técnica por secuenciación de nueva generación (NGS, por sus siglas en inglés) – técnica que se refiere a maneras nuevas y más rápidas de secuenciar el ADN y el ARN que están revolucionando de manera eficaz la genómica y la biología molecular-, destinado a la detección de gérmenes patógenos de válvulas cardíacas resecadas de pacientes con endocarditis infecciosa*.

En la introducción de su estudio, los autores recuerdan que la endocarditis infecciosa (EI) se asocia con una alta morbilidad, con 30 a 100 episodios por millón de pacientes por año y alta mortalidad, con más de un tercio de los pacientes que mueren dentro del primer año si no reciben el tratamiento adecuado. 

El pronóstico para pacientes con EI depende en gran medida de la terapia antibiótica temprana y optimizada. Por lo tanto, la identificación de los patógenos causales es crucial y actualmente, los calendarios terapéuticos dependen principalmente del cultivo de sangre seguido de la identificación y las pruebas de sensibilidad del germen aislado. 

Sin embargo, el tratamiento con antibióticos que comienza antes del hemocultivo o aquella endocarditis causada por microorganismos infrecuentes o aún no cultivados puede conducir a resultados de cultivo negativos. 

Estos microorganismos comprenden típicamente Abiotrophia spp., Bartonella spp., Brucella spp., Coxiella burnetii, Listeria monocytogenes, Mycoplasma spp., Legionella spp., Tropheryma whipplei, Cardiobacterium spp., Eikenella corrodens, Kingella spp. y miembros del grupo HACEK. 

Para aislar estos organismos, se requieren medios especializados e incluso entonces el crecimiento es lento. Estudios previos mostraron que los hemocultivos fueron negativos en 2.5% a 31% de los casos sospechosos de EI a pesar de las mejoras en los procedimientos de laboratorio. 

En tales casos, puede ocurrir un diagnóstico erróneo y un tratamiento impreciso que también puede tener un impacto negativo grave en los resultados del paciente. En las últimas décadas, se han desarrollado técnicas moleculares como la PCR dirigida al gen 16S rRNA para detectar patógenos de las válvulas cardíacas resecadas y dichos enfoques han demostrado ser superiores a las técnicas tradicionales basadas en cultivos.

Recientemente, la secuenciación del genoma completo se ha convertido en una herramienta de rutina para detectar microbiología clínica y el análisis metagenómico utilizando secuenciación de nueva generación (NGS) se ha utilizado para detectar gérmenes patógenos directamente de muestras clínicas, sin necesidad de cultivo. 

En teoría, NGS puede identificar todos los tipos de patógenos de una muestra clínica. Fue publicado previamente un informe de casos en el que se aplicó NGS para la detección de patógenos de válvulas resecadas, pero solo se incluyó un pequeño número de casos. 

Recientemente, otros autores. publicaron un estudio de ocho casos destinado a identificar la biodiversidad potencial entre especies bacterianas de pacientes con EI (Oberbach et al., 2017). Hay muy pocos informes sobre el uso del análisis metagenómico para detectar patógenos directamente de los tejidos del corazón extirpado en pacientes con EI y el rendimiento de este nuevo método debe ser considerado. 

El objetivo de este estudio fue evaluar el rendimiento de NGS para detectar patógenos directamente de las válvulas cardíacas resecadas de pacientes con EI que se habían sometido a cirugía.

La tecnología NGS tiene una sensibilidad superior y tiempos de respuesta más cortos en comparación con los métodos basados ​​en cultivo para identificar patógenos causales, particularmente para microorganismos no cultivables o difíciles de cultivar. 

La aplicación de la tecnología NGS puede identificar todos los tipos de microorganismos simultáneamente y detectar el gen AMR en las especies identificadas, lo que no solo puede ayudar al diagnóstico de IE, sino que también guía la terapia antibiótica postoperatoria y previene la recurrencia de IE. Esta tecnología debe considerarse un suplemento esencial, especialmente en pacientes con IE con cultivo negativo.

Con este cometido y estas consideraciones fue evaluado un método metagenómico con secuenciación de nueva generación (NGS) para la detección directa de patógenos de las válvulas resecadas de 44 pacientes con IE y siete pacientes con IE rechazados de acuerdo con los criterios modificados de Duke.

NGS mostró sensibilidad, especificidad, valores predictivos positivos y valores predictivos negativos de 97.6%, 85.7%, 97.6% y 85.7% respectivamente en comparación con 46.2%, 100%, 100% y 12.5% ​​para hemocultivo y 17.1%, 100%, 100% y 17.1% para cultivo de válvula y 51.4%, 100%, 100% y 26.1% para tinción de Gram de válvula.

Como conclusiones, los autores subrayan que la técnica NGS tuvo una sensibilidad superior y un tiempo de respuesta más corto en comparación con los métodos basados ​​en cultivos para identificar los patógenos causales de la EI. La tecnología NGS debe considerarse un suplemento esencial para los métodos basados ​​en cultivos, particularmente para microorganismos no cultivables o difíciles de cultivar.

* Cheng J, Hu H, Fang W, Shi D, Liang C, Sun Y, Gao G, Wang H, Zhang Q, Wang L, Wu H, Hu L, Chen L, Zhang J, Lee S, Wang F, Zhou Z. Detection of pathogens from resected heart valves of patients with infective endocarditis by next-generation sequencing. Int J Infect Dis. 2019 Jun;83:148-153. doi: 10.1016/j.ijid.2019.03.007. Epub 2019 Mar 27.