Молекулярные диагностические методы

Молекулярные диагностические методы выявляют и характеризуют бактерии по их нуклеиновым кислотам, а не по росту, используя такие методы, как полимеразная цепная реакция и секвенирование. Они могут идентифицировать организмы непосредственно из образцов, часто быстрее, чем культуральный метод, а иногда и в тех случаях, когда культуральный метод неэффективен, а также могут обнаруживать детерминанты резистентности.

Definition

Молекулярные диагностические методы — это лабораторные методы, которые обнаруживают, амплифицируют или секвенируют микробные нуклеиновые кислоты для идентификации организмов или детерминант резистентности, как правило, без необходимости культивирования организма.

Scope

Тема охватывает тесты амплификации нуклеиновых кислот, полимеразную цепную реакцию в реальном времени и мультиплексную ПЦР, идентификацию на основе секвенирования и синдромные молекулярные панели, а также их преимущества и предостережения при интерпретации. Она рассматривается как методологический предмет и не содержит инструкций по тестированию или лечению для отдельных пациентов.

Core questions

• Как тесты амплификации нуклеиновых кислот обнаруживают бактерии?
• В каких случаях молекулярные методы могут быть успешными там, где культуральный метод неэффективен, и каковы их ограничения?
• Как молекулярные и культуральные методы диагностики дополняют друг друга?

Key concepts

• Тестирование с амплификацией нуклеиновых кислот
• ПЦР в реальном времени (количественная)
• Мультиплексные и синдромные панели
• Секвенирование гена 16S рРНК
• Обнаружение генов резистентности
• Обнаружение нежизнеспособных организмов
• Аналитическая чувствительность и специфичность

Mechanisms

Молекулярные методы нацелены на специфическую последовательность нуклеиновой кислоты и амплифицируют ее, так что могут быть обнаружены даже небольшие количества организма; форматы реального времени количественно определяют мишень и сокращают время выполнения анализа, в то время как мультиплексные панели тестируют на множество патогенов одновременно (Espy 2006). Секвенирование консервативных генов, таких как 16S рРНК, может идентифицировать организмы, которые трудно культивировать или фенотипировать. Поскольку эти методы обнаруживают нуклеиновую кислоту, а не рост, они могут давать результаты при отрицательной культуре, в том числе после воздействия антибиотиков, но они также могут обнаруживать нежизнеспособные организмы или колонизаторы, поэтому результаты требуют интерпретации в контексте. Обзоры описывают, как молекулярная диагностика улучшила скорость и чувствительность, одновременно поднимая новые вопросы интерпретации (Espy 2006; Caliendo 2013).

Clinical relevance

Молекулярная диагностика влияет на то, насколько быстро и надежно инфекции приписываются организмам и как обнаруживается резистентность, но их интерпретация отличается от культурального метода, поскольку обнаружение гена не то же самое, что выделение жизнеспособного организма, поддающегося тестированию на чувствительность. Тема описывает, как генерируются лабораторные данные, и не является основой для индивидуальных диагностических или лечебных решений.

Evidence & guidelines

Комплексные обзоры описывают применение и эффективность ПЦР в реальном времени и других молекулярных методов в рутинной клинической микробиологии (Espy 2006) и более широкий сдвиг в сторону улучшенной диагностики инфекционных заболеваний (Caliendo 2013); стандартные тексты подробно описывают молекулярные методы и их место наряду с культуральным методом (Jorgensen 2015).

History

Полимеразная цепная реакция, введенная в 1980-х годах, сделала целенаправленное обнаружение нуклеиновых кислот практичным, а форматы реального времени и мультиплексные форматы впоследствии вошли в рутинные клинические лаборатории, расширив молекулярную диагностику и идентификацию на основе секвенирования (Espy 2006; Caliendo 2013).

Seminal works

• espy-2006
• caliendo-2013

Frequently asked questions

Могут ли молекулярные тесты заменить культуральный метод?

Не полностью; они часто обнаруживают организмы быстрее, а иногда и в тех случаях, когда культуральный метод неэффективен, но культура по-прежнему предоставляет жизнеспособный изолят для дальнейшей характеристики, а молекулярные результаты, обнаруживающие нуклеиновую кислоту, требуют тщательной интерпретации.

Почему молекулярный тест может быть положительным при отрицательном культуральном методе?

Молекулярные методы обнаруживают нуклеиновую кислоту, а не рост, поэтому они могут оставаться положительными, когда организмы нежизнеспособны или присутствуют в небольших количествах, в том числе после воздействия антибиотиков, которое препятствует выделению культуры.