Die Identifizierung von Infektionskrankheiten ist oft eine Geduldsprobe, eingeschränkt durch begrenzte spezifische Tests.
Doch Forscher der Universität Kalifornien in San Francisco (UCSF) haben gezeigt, dass ein einzigartiges Werkzeug, basierend auf der Metagenom-Sequenzierung der nächsten Generation (mNGS), dieses Paradigma verändern könnte. Im Gegensatz zu herkömmlichen Tests, die jeweils nur auf einen Krankheitserreger abzielen, analysiert diese Methode das gesamte in einer biologischen Probe enthaltene DNA- und RNA-Material.
Die Idee basiert auf einem genialen Prinzip: Das gesamte genetische Material aus einer Probe – sei es Blut, Liquor oder Atemwegsflüssigkeit – wird extrahiert und mit einer Datenbank von Tausenden von Krankheitserregern verglichen. Innerhalb weniger Stunden kann der Test eine präzise Zuordnung vornehmen und den Verursacher benennen.
Eine in
Nature Medicine veröffentlichte Studie hat die Wirksamkeit dieses Ansatzes bei Infektionen des zentralen Nervensystems wie Enzephalitis oder Meningitis untersucht. Zwischen 2016 und 2023 wurden mehr als 4.800 Proben analysiert, was in 86 % der Fälle zu einer genauen Diagnose führte. Diese besonders schwerwiegenden Erkrankungen erfordern eine schnelle Behandlung, um das Risiko von Komplikationen zu minimieren.
Neben neurologischen Infektionen wurde eine ergänzende Anwendung der Technologie bei Atemwegserkrankungen wie Lungenentzündung getestet. Diese Studie, die in
Nature Communications veröffentlicht wurde, zeigte ebenfalls vielversprechende Ergebnisse, insbesondere dank der Automatisierung des Prozesses. Diese verringert die Analysezeit, wodurch die Methode in Notfallsituationen noch besser zugänglich wird.
Ein weiterer großer Vorteil dieser Technik liegt in ihrer Fähigkeit, bislang unbekannte Krankheitserreger zu erkennen. Die Forscher sehen darin ein Schlüsselwerkzeug, um potenziell pandemische Viren zu identifizieren, in einer Welt, in der Umweltveränderungen die Entstehung neuer Infektionskrankheiten fördern.
Allerdings wirft diese Innovation Fragen des Zugangs auf. Derzeit ist mNGS in spezialisierten Laboren wie dem von Delve Bio verfügbar, einem Unternehmen, das die Technologie vermarktet. Mit Ergebnissen, die innerhalb von zwei Tagen erhältlich sind, könnte dieser Service zur Norm in komplexen klinischen Fällen werden.
Während die Forschung darauf abzielt, die Anwendungsmöglichkeiten von mNGS weiter auszudehnen, markiert diese Technologie einen Wendepunkt in der medizinischen Diagnostik. Sie könnte in naher Zukunft das Management von Infektionskrankheiten – ob häufig oder neu auftretend – grundlegend verändern.
Was ist die Metagenom-Sequenzierung der nächsten Generation (mNGS)?
Die Metagenom-Sequenzierung der nächsten Generation, oder mNGS, ist eine neuartige Technik in der medizinischen Mikrobiologie. Im Gegensatz zu herkömmlichen Tests, die auf einen spezifischen Krankheitserreger abzielen, analysiert mNGS das gesamte genetische Material – DNA und RNA – einer biologischen Probe.
Diese Methode funktioniert, indem die gewonnenen genetischen Sequenzen mit einer riesigen Datenbank abgeglichen werden, die Tausende von Krankheitserregern umfasst. Dadurch können Viren, Bakterien, Pilze oder Parasiten im Probematerial präzise identifiziert werden.
Einer der großen Vorteile von mNGS ist die Fähigkeit, seltene oder unbekannte Krankheitserreger zu erkennen. Diese Eigenschaft ist entscheidend, um aufkommende Bedrohungen wie neue potenziell pandemische Viren schnell zu erkennen.
Zudem macht die Automatisierung des Prozesses mNGS besonders schnell, sodass Ergebnisse innerhalb weniger Stunden bis Tage verfügbar sind und den Weg zu effizienteren Diagnosen und Behandlungen öffnen.
Autor des Artikels: Cédric DEPOND
Quelle: Nature Medicine und
Nature Communications