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Nuove Frontiere nella Diagnostica Microbiologica

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Nuove Frontiere nella Diagnostica Microbiologica
(Last Updated On: 22 ottobre 2021)

Webinar sulle opportunità e limiti del sequenziamento

Ladiagnosi è spesso una lotta contro il tempo, specie in microbiologia e soprattutto quando la scelta del trattamento durante un processo infettivo è sostenuto da microrganismi resistenti a determinati antibiotici. Le moderne tecniche di sequenziamento massivo del DNA offrono, per la prima volta, la possibilità di introdurre la genomica nella microbiologia clinica.

Il sequenziamento e l’analisi del DNA si sta confermando come un’importante applicazione nella diagnostica, avendo acquisito una velocità e una robustezza tali da proporli come valide alternative alla microbiologica classica. La pandemia da SARS CoV2 ha reso questo termine ormai consueto, soprattutto nel tracciamento delle varianti del virus.

Risulta di grande interesse, per la microbiologia clinica, seguire l’evoluzione e l’espansione di varianti genomiche. I metodi tradizionali per la diagnosi non permettono di seguire l’evoluzione epidemiologica dell’agente patogeno. I processi di acquisizione di fattori di resistenza (trasferimento da un organismo ad un altro) possono complicare la diagnosi, producendo falsi negativi o situazioni in cui il patogeno risulta Non identificabile.

L’obiettivo principale della diagnosi precoce è la riduzione dei tempi di trattamento antibiotico con conseguente aumento della efficacia e specificità. Per tale motivo le tecniche di diagnosi, basate sul sequenziamento del DNA, sono entrate a far parte delle procedure analitiche nei laboratori di microbiologia più attrezzati.

L’evoluzione della metodica ci ha portati a distinguere tipologie e generazioni:

1 – Sequenziamento di prima generazione.
2 – NGS Next generation sequencing o sequenziamento di seconda generazione.
3 – Third generation sequencing o sequenziamento di Terza Generazione.

L’ideatore del sequenziamento del DNA è stato Frederick Sanger, premio Nobel per la Chimica nel 1980. Il suo metodo, nel corso degli anni, ha subito miglioramenti: oggi si parla di “metodo Sanger automatizzato”. Questa tecnica non prevede l’utilizzo di radioisotopi, ma l’adozione di quattro fluorocromi differenti, legati ai terminatori di catena, per non dover ricorrere all’uso di reazioni separate. La corsa elettroforetica avviene all’interno di un gel elettroforetico di forma cilindrica, sempre in base alla dimensione dei frammenti neosintetizzati.

I metodi conosciuti come NGS, consentono di identificare gli organismi usando il loro genoma: svelano la presenza di fattori di resistenza già conosciuti, insieme ad altri di nuova scoperta o che non ci si aspetterebbe di trovare. I moderni flussi di analisi bioinformatica sono alimentati dai dati provenienti dai sequenziatori. Ciò permette di comparare, in “streaming” (in tempo reale), le sequenze prodotte con quelle di banche dati specializzate, ricercando fattori nuovi o già noti di resistenza, virulenza o di identificazione precisa dell’organismo in esame.

Questi metodi offrono la possibilità di diagnosticare un determinato patogeno senza aspettare la sua crescita in coltura. Con la metagenomica, basata sul sequenziamento massivo e casuale di frammenti di DNA, i microrganismi vengono campionati, sequenziati ed annotati praticamente in “real time”.

I metodi di terza generazione hanno il grande vantaggio della portabilità. Alcuni sequenziatori si controllano direttamente da un computer portatile, collegato con una pendrive (USB-connected) permettendo un sequenziamento sul campo, senza la necessità di un data base di appoggio sofisticato. Anche l’analisi bioinformatica associata può essere facilmente condotta sullo stesso computer portatile, limitando l’unica necessità ad una fonte di energia. Questi metodi hanno permesso di identificare alcuni patogeni ad una velocità e precisione mai vista prima, in particolare durante le recenti epidemie di Ebola e Zika.

I metodi basati sulla classica coltura possono ritardare la diagnosi e spesso la scelta dell’antibiotico più adatto essendo basata sul profilo di resistenza, ottenuto mediante un antibiogramma. Quanto più veloce sarà la scelta corretta della terapia antibiotica, tanto più rapidamente si bloccherà l’infezione, prevenendo eventuali coinfezioni o la selezione di ceppi resistenti. E’ ben spiegato allora il successo del sequenziamento!

L’evento selezionato come webinar offre un’opportunità non solo di fare il punto sui diversi sistemi analitici (in particolare rispetto alle varianti del Covid), ma anche di esplorare utilizzi ulteriori di questa tecnica, applicabile in molteplici ambiti diagnostici della Microbiologia e suggestiva di strategie innovative alla pratica clinica.

BIBLIOWEB:

Locandina Webinar (vedi PDF allegato)
https://newmicro.altervista.org/?p=8550
Antibiotico-resistenza & Coniugazione Batterica https://newmicro.altervista.org/?p=8381
Infezioni ospedaliere in aumento. Parola di SDO http://newmicro.altervista.org/?p=7281
Contro l’Antibiotico-resistenza https://newmicro.altervista.org/?p=6803
L’antibioticoresistenza resiste https://newmicro.altervista.org/?p=5719
La Stewardship dell’antibiotico-terapia http://newmicro.altervista.org/?p=1451

 NUOVE FRONTIERE NELLA DIAGNOSTICA MICROBIOLOGICA – Live WEBINAR, 26 novembre 2021 (PDF)

Un Click per La Locandina

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Lucia Collini

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