突破所有已知细菌感染的测试屏幕

哥伦比亚大学Mailman公共卫生学院感染和免疫中心(CII)的科学家们开发出第一个诊断平台，可以同时筛查所有已知的人类致病菌以及毒力和抗生素抗性标记。mBio期刊的一项研究提供了有关BacCapSeq平台性能的详细信息。

“一旦批准临床使用，BacCapSeq将为医生提供一种强大的工具，可以快速准确地筛查所有已知的致病菌，包括引起败血症的细菌，这是美国第三大死因，”第一作者Orchid M. Allicock说。 ，博士，CII博士后研究员。“这个平台比传统的无偏测试灵敏度高1000倍，与一次筛选一种细菌的测试水平相当。”

目前，用于检测败血症的最常用方法可能需要长达三天，甚至更长时间才能提供有关抗生素耐药性的信息。当医生等待结果时，他们通常会开广谱抗生素，这种做法有助于抗生素耐药性的增长。BacCapSeq在70小时内提供结果，但研究人员相信随着计算能力的提高，该平台将变得更快。

根据世界经济论坛的估计，每年抗生素耐药性感染在美国造成10万人死亡，全球70万人死亡，发展中国家负担最重。根据美国疾病控制和预防中心的数据，美国抗生素耐药性的直接年度影响为200-350亿美元，另外还有350亿美元的生产力损失。如果没有有效的反应来限制抗菌素耐药性的进一步增长，那么挑战将继续增加。世界银行在2017年发布了一份报告，预计对GDP的影响在1.1万亿美元到3.4万亿美元之间。

BacCapSeq含有420万个遗传探针，用于检测所有307种病原菌的特征DNA，以及抗生素抗性和毒力的生物标记物。每个探针结合相应的序列; 当特定细菌和生物标志物存在于样品中时，磁性过程“拉出”其独特序列，然后可用于鉴定细菌及其特征。迄今为止，即使是最先进的多重聚合酶链式反应系统也只能筛查多达19种致病菌，而且没有一种能够评估毒力和抗菌素耐药性。

在这项研究中，研究人员以几种方式评估BacCapSeq的性能：使用来自几种不同细菌的DNA的血液中的核酸，掺入细菌细胞的血液，血液培养样本和来自不明原因脓毒症患者的血液样本。在每种情况下，平台性能都超过了传统方法，有时会检测替代方法遗漏的感染。在一个案例中，该试验暗示了阴道加德纳菌(Gardnerella vaginalis)，它很少与重大疾病相关，是艾滋病毒/艾滋病患者不明原因脓毒症的原因。

BacCapSeq是VirCapSeq的补充，VirCapSeq是在CII开发的类似测试，可筛选所有已知的人类病毒感染。最近发表的研究报告了该测试在坦桑尼亚和乌干达的表现。正在开发用于鉴别诊断真菌感染的测试。

“微生物智能必须是精准医学的一个组成部分，”CII主任，哥伦比亚公共卫生部流行病学John Snow教授医学博士W. Ian Lipkin说。“对传染病的准确，早期鉴别诊断和药物敏感性概况的知识将降低死亡率，发病率和医疗保健成本。”