O metodă de analiză genetică ce a contribuit la identificarea virusului SARS-CoV-2 este folosită tot mai des în spitale pentru a depista infecții greu de diagnosticat.
Combinată cu inteligența artificială, aceasta i-ar putea ajuta pe medici să aleagă mai repede tratamentul potrivit și ar putea contribui la detectarea timpurie a unor epidemii, scrie BBC.
La sfârșitul lunii decembrie 2019, o echipă de virusologi din trei mari orașe chineze a început să analizeze probe prelevate de la pacienți spitalizați cu forme misterioase de pneumonie severă. Toți fuseseră în Piața de fructe de mare Huanan din Wuhan înainte de a se îmbolnăvi rapid.
Pentru că materialul genetic din probe nu corespundea niciunui agent patogen identificat până atunci, cercetătorii au apelat la o metodă nouă de investigare: testarea metagenomică. Spre deosebire de testele care caută microorganisme cunoscute, aceasta poate analiza simultan materialul genetic al unei game largi de microorganisme, inclusiv al unora încă nedescoperite.
Metoda a contribuit la identificarea SARS-CoV-2, virusul care provoacă Covid-19. Descoperirea a permis dezvoltarea rapidă a testelor de diagnostic și a accelerat eforturile internaționale de găsire a tratamentelor și vaccinurilor.
Astăzi, metagenomica este folosită tot mai mult în spitale, unde îi ajută pe medici să identifice cauzele unor boli grave și să ia decizii care pot face diferența dintre viață și moarte.
Poate face diferența dintre viață și moarte într-o cursă contra cronometru
Confuzia, somnolența, febra, durerile de cap și slăbiciunea pot indica meningită sau encefalită, afecțiuni grave care afectează creierul și măduva spinării. Tratamentul depinde de cauza bolii, care poate fi o infecție virală sau bacteriană ori o reacție exagerată a sistemului imunitar. Când timpul este limitat, iar diagnosticul nu este clar, medicii sunt uneori nevoiți să înceapă tratamente pentru mai multe cauze posibile.
„Trebuie să iei o decizie imediat. În prezent, în cazul pacienților aflați în stare critică, medicii îi tratează atât pentru o posibilă infecție, cât și pentru o boală autoimună”, spune Charles Chiu, profesor și specialist în boli infecțioase la Universitatea California din San Francisco, SUA, care studiază utilizarea testelor metagenomice.
Această abordare poate însemna suprimarea sistemului imunitar chiar și atunci când pacientul are o infecție, ceea ce poate complica situația.
Metagenomica începe însă să ofere informații care îi ajută pe medici să aleagă mai bine tratamentul. Chiu și colegii săi au dezvoltat un test care identifică agenți patogeni în lichidul cefalorahidian, fluidul care înconjoară creierul și măduva spinării. Testul a dezvăluit cazuri în care o infecție nedepistată anterior era cauza simptomelor.
Un exemplu este cel al unei paciente diagnosticate cu meningită și insuficiență hepatică, pentru care era pregătit un transplant de ficat. Analiza metagenomică a lichidului cefalorahidian a arătat că femeia era infectată cu virusul hepatitei E. Medicii i-au administrat un antiviral, starea ei s-a îmbunătățit, iar transplantul nu a mai fost necesar.
Cum funcționează testarea metagenomică
Metagenomica presupune analizarea întregului material genetic, ADN și ARN, dintr-o probă, pentru a identifica microorganismele prezente. Materialul genetic este extras și secvențiat, adică este citit cu ajutorul unor tehnologii specializate. Ulterior, un computer compară rezultatele cu baze de date care conțin informații despre numeroase microorganisme.
Astfel, medicii pot identifica bacterii, virusuri și alți agenți patogeni, inclusiv unii care nu sunt căutați în mod obișnuit prin testele clasice. În loc să verifice prezența unui singur microb, metoda analizează simultan o gamă largă de posibili agenți infecțioși.
Până recent, analiza putea dura până la o săptămână și necesita competențe specializate. Noile aparate și instrumentele de inteligență artificială pot scurta procesarea datelor și pot facilita identificarea microorganismelor relevante.
Un proiect din Singapore analizează dacă inteligența artificială poate îmbunătăți această metodă, eliminând informațiile irelevante și ajutând la identificarea agentului patogen care provoacă efectiv boala. Analiza activității genelor poate oferi indicii suplimentare despre reacția organismului, astfel încât medicii să poată adapta tratamentul fiecărui pacient.
Cu un pas înaintea unei epidemii
Metagenomica ar putea contribui nu doar la diagnosticarea pacienților, ci și la identificarea timpurie a unor epidemii.
Un studiu-pilot realizat în două spitale din Londra a arătat că metoda poate identifica agenți patogeni care nu sunt detectați prin testele obișnuite în aproximativ 30% dintre cazuri. Într-unul dintre acestea, analiza a arătat că un pacient avea tuberculoză, nu cancer pulmonar, evitându-se astfel o intervenție chirurgicală invazivă.
În Singapore, mai multe laboratoare analizează probe de aer și ape uzate prin metagenomică, folosind inteligența artificială pentru a căuta indicii ale apariției unor virusuri noi. Scopul este detectarea timpurie a unor amenințări și prevenirea viitoarelor pandemii.
Importanța acestei monitorizări este ilustrată de un exemplu din Italia, unde urme de SARS-CoV-2 au fost detectate în apele uzate cu luni înainte de confirmarea primelor cazuri de Covid-19.
C.S.
Părinți de veghe în era digitală. Expert: Nu spune nu. Dar ce spui în loc?
Armand Goșu, avertisment pentru România: „Acolo se joacă soarta noastră” (Video)
Ofertă concretă de transfer trimisă după Universitatea Craiova - Getafe: Președintele a confirmat
Două drone intrate în spațiul aerian românesc au fost doborâte de avioane F-16 deasupra Mării Negre
