Chẩn đoán phân tử nấm và ký sinh trùng

Chẩn đoán phân tử nấm và ký sinh trùng áp dụng các phương pháp dựa trên axit nucleic để phát hiện và nhận dạng nấm và ký sinh trùng thường phát triển chậm, khó nuôi cấy hoặc khó nhận biết bằng kính hiển vi. Các dấu hiệu trình tự và xét nghiệm khuếch đại mở rộng phạm vi chẩn đoán khi các phương pháp thông thường bị hạn chế.

Definition

Chẩn đoán phân tử nấm và ký sinh trùng là việc sử dụng các phương pháp phân tử — khuếch đại, lai hóa và giải trình tự các vùng dấu hiệu — để phát hiện và nhận dạng nấm và ký sinh trùng trong các mẫu lâm sàng hoặc phân lập.

Scope

Chủ đề này bao gồm mã vạch DNA của nấm (đặc biệt là vùng đệm phiên mã nội bộ), phát hiện mầm bệnh nấm và ký sinh trùng dựa trên PCR, cũng như những ưu điểm và hạn chế của các phương pháp này so với nuôi cấy và kính hiển vi. Chủ đề được trình bày dưới dạng một chủ đề phòng thí nghiệm và tham khảo mà không có hướng dẫn điều trị hoặc liều lượng.

Core questions

• Sinh vật nấm hoặc ký sinh trùng nào đang hiện diện, và vùng dấu hiệu nào xác định nó tốt nhất?
• Các phương pháp phân tử so sánh với kính hiển vi và nuôi cấy về độ nhạy và độ đặc hiệu như thế nào?
• Khi nào các xét nghiệm phân tử không phụ thuộc vào nuôi cấy mang lại giá trị chẩn đoán?

Key concepts

• Vùng ITS là dấu hiệu mã vạch nấm
• Phát hiện mầm bệnh dựa trên PCR
• Đầu dò DNA
• Các bảng phân tử đa hợp
• Chẩn đoán không phụ thuộc vào nuôi cấy
• Lựa chọn dấu hiệu và cơ sở dữ liệu tham chiếu

Mechanisms

Đối với nấm, vùng đệm phiên mã nội bộ (ITS) của ribosome hạt nhân đóng vai trò là mã vạch phổ quát được chấp nhận rộng rãi mà, khi được giải trình tự và đối chiếu với cơ sở dữ liệu tham chiếu, có thể xác định hầu hết các loài nấm đến cấp chi hoặc loài (Schoch et al., 2012). Các xét nghiệm dựa trên PCR khuếch đại các mục tiêu đặc hiệu của sinh vật để phát hiện nấm trực tiếp trong vật liệu lâm sàng, điều này có thể có giá trị đối với bệnh xâm lấn khi nuôi cấy chậm hoặc không nhạy, mặc dù mức độ sẵn sàng lâm sàng của chúng thay đổi tùy theo từng cơ sở (Nguyen & Clancy, 2018). Đối với ký sinh trùng, các đầu dò DNA và PCR đã được thiết lập sớm như những lựa chọn thay thế nhạy hơn cho một số phương pháp thông thường (Weiss, 1995), và các xét nghiệm dựa trên PCR và đa hợp hiện được áp dụng để phát hiện và phân biệt ký sinh trùng đường ruột và các ký sinh trùng khác trong phòng thí nghiệm lâm sàng (Verweij & Stensvold, 2014).

Clinical relevance

Chẩn đoán phân tử nấm và ký sinh trùng mô tả cách các phòng thí nghiệm phát hiện và nhận dạng các sinh vật mà nuôi cấy và kính hiển vi có thể bỏ sót, cung cấp thông tin cho báo cáo chẩn đoán và giám sát. Chủ đề này giải thích cách bằng chứng này được tạo ra và không phải là cơ sở cho các quyết định chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân.

Epidemiology

Phát hiện phân tử đã cải thiện việc nhận dạng và phân biệt các bệnh nhiễm nấm và ký sinh trùng, đặc biệt đối với các sinh vật khó nuôi cấy hoặc khó phân biệt về hình thái, hỗ trợ đánh giá chính xác hơn về sự xuất hiện của chúng ở cấp độ quần thể (Verweij & Stensvold, 2014; Weiss, 1995).

Evidence & guidelines

Việc xác định nấm dựa trên dấu hiệu dựa trên công trình hợp tác thiết lập vùng ITS làm mã vạch phổ quát (Schoch et al., 2012), trong khi các đánh giá tổng hợp hiệu suất lâm sàng và hạn chế của các xét nghiệm nấm và ký sinh trùng dựa trên PCR (Nguyen & Clancy, 2018; Verweij & Stensvold, 2014). Các tiêu chuẩn cụ thể cho từng xét nghiệm được đặt ra bởi các tổ chức chuyên môn và nhà sản xuất và không được trình bày lại ở đây.

History

Các phương pháp phân tử đã đi vào ngành nấm học và ký sinh trùng học khi PCR và phát hiện dựa trên đầu dò cho thấy độ nhạy cao hơn một số kỹ thuật truyền thống (Weiss, 1995). Việc chính thức chấp nhận vùng ITS làm mã vạch nấm phổ quát đã chuẩn hóa việc xác định nấm bằng phương pháp phân tử (Schoch et al., 2012), và các xét nghiệm ký sinh trùng dựa trên PCR dần dần được đưa vào các phòng thí nghiệm lâm sàng thường quy (Verweij & Stensvold, 2014).

Debates

Các xét nghiệm nấm phân tử đã sẵn sàng thay thế chẩn đoán thông thường chưa?

Các xét nghiệm nấm dựa trên PCR có thể tăng độ nhạy và tốc độ đối với bệnh xâm lấn, nhưng sự thay đổi trong tiêu chuẩn hóa và xác nhận lâm sàng có nghĩa là chúng thường được sử dụng để bổ sung chứ không thay thế nuôi cấy và xét nghiệm kháng nguyên.

Seminal works

• schoch-2012
• weiss-1995
• verweij-2014

Frequently asked questions

Tại sao vùng ITS được sử dụng để xác định nấm?

Vùng đệm phiên mã nội bộ kết hợp đủ sự bảo tồn để được khuếch đại trên khắp các loài nấm với đủ sự biến đổi để phân biệt nhiều loài, điều này đã dẫn đến việc nó được chấp nhận làm mã vạch DNA nấm phổ quát.

Các phương pháp phân tử có thay thế kính hiển vi và nuôi cấy đối với ký sinh trùng không?

Các phương pháp phân tử thường tăng độ nhạy và khả năng phân biệt loài, nhưng chúng thường được sử dụng cùng với kính hiển vi và các phương pháp khác chứ không phải là sự thay thế hoàn toàn, tùy thuộc vào sinh vật và bối cảnh lâm sàng.