< Terug naar vorige pagina

Project

Implementatie van long-read metagenomische sequencing in precisiegeneeskunde en antibioticabeleid bij acute luchtweginfecties.

Wat de infectieziekten betreft, hebben respiratoire luchtweginfecties (RLI) een hoog aandeel in de wereldwijde mortaliteits- en morbiditeitscijfers. De etiologische factoren bij RLI blijven echter vaak onopgemerkt door de aanwezigheid van een complex amalgaam van bacteriële, virale en fungale pathogenen, en opportunistische micro-organismen in het complexe respiratoire microbioom. Daarnaast wordt het diagnosticeren van RLI bemoeilijkt door de technische beperkingen van de huidige conventionele cultuurgebaseerde tests en moleculaire tests met een nauw detectiespectrum die op eerdere kennis zijn gebaseerd. Om die reden is het niet geheel verrassend dat de causale pathogenen die bij RLI op het moment van behandeling vaak ongekend zijn, tot een hoog antibioticagebruik leiden. Hierbij worden de antibiotica vooral op empirische basis voorgeschreven, niet in het minst bij kritieke patiënten op de dienst intensieve zorgen. Deze patiënten hebben derhalve een verhoogd risico op overmatig antibioticagebruik, negatieve effecten en complicaties zoals infecties met Clostridium difficile. Bovendien bevordert het empirisch voorschrijven van breedspectrumantibiotica de selectie en verspreiding van multiresistente pathogenen. Een snelle en accurate microbiologische diagnose kan onnodig antibioticagebruik voorkomen of zorgen voor het tijdig overschakelen naar de juiste antibacteriële therapie. In deze context heeft metagenomische next-generation sequencing (mNGS), en meer specifiek long-readsequencing, het potentieel om bij te dragen tot een betere RLI-diagnostiek. Er wordt immers een testmogelijkheid geboden om pathogenen op alomvattende en cultuuronafhankelijke wijze te identificeren, zonder zich op eerdere kennis te moeten baseren. Hoewel deze voordelen reeds zijn aangetoond binnen proof of concept-studies, blijft de implementatie van metagenomica binnen de klinische diagnostiek een grote uitdaging. Dit geldt vooral voor respiratoire stalen (bronchoalveolaire lavage – BAL, endotracheale aspiratie – ETA, sputum) vanwege de talrijke aanwezigheid van commensale flora, extracellulair DNA en patiënt-specifiek menselijk DNA. Het doel van dit project bestaat erin state-of-the-art nanopore long-readsequencing te gebruiken voor de ontwikkeling van een snelle en complete mNGS-workflow voor point of care-testing waarbij rechtstreeks op basis van respiratoire stalen een RLI-diagnose in één stap mogelijk wordt gemaakt. De ontwikkelde workflow omvat een octrooieerbare gestandaardiseerde methode, "disclosure method A", voor het verwerken van respiratoire stalen. Deze methode is ontwikkeld om het hoofd te bieden aan de uitdagingen die gepaard gaan met het hoge percentage patiënt-specifiek DNA. Daarnaast zal in de workflow een bioinformatica-pijplijnmethode, "disclosure method B", worden ontwikkeld voor het analyseren van sequencinggegevens die via copyright kunnen worden beschermd. Tot slot beoogt het project het evalueren van de uitvoerbaarheid van de workflow en de desbetreffende ontwikkelde methodes, en het aantonen van de superioriteit ervan ten opzichte van de conventionele cultuurgebaseerde en moleculaire methodes op het gebied van sensitiviteit, specificiteit, doorlooptijd en kostenefficiëntie.
Datum:1 mei 2022 →  30 apr 2023
Trefwoorden:ADEMHALINGSINFECTIES, DNA, DIAGNOSE, SEQUENCING
Disciplines:Ontwikkeling van bio-informatica software, tools en databases, Microbiële diagnostiek, Klinische microbiologie, Infectieziekten, Microbioom, Respiratoire geneeskunde, Gezondheidseconomie