英國和岡比亞的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種新的方法來診斷結(jié)核病（TB），這種方法利用Illumina的MiSeq系統(tǒng)對(duì)痰液中的DNA進(jìn)行直接測序，以檢測和鑒定分枝桿菌，而不再需要耗時(shí)的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)。

這項(xiàng)研究成果于9月23日刊登在開放獲取的《PeerJ》雜志上。它是由英國華威醫(yī)學(xué)院的微生物基因組學(xué)教授Mark Pallen和岡比亞的英國醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)TB診斷實(shí)驗(yàn)室的主管Martin Antonio博士指導(dǎo)的。

Pallen教授表示，一直以來，實(shí)驗(yàn)室都利用傳統(tǒng)方法來診斷結(jié)核病，這需要數(shù)周甚至數(shù)月。“宏基因組學(xué)利用最新的高通量測序技術(shù)和一些智能的生物信息學(xué)，讓我們能夠在一到兩天的時(shí)間內(nèi)檢測和鑒定那些導(dǎo)致TB的細(xì)菌，同時(shí)讓我們深入了解它們的基因組序列和所屬的譜系，”他說。

在這項(xiàng)研究中，Pallen和他的團(tuán)隊(duì)聯(lián)合非洲科學(xué)家一起開發(fā)新穎的測序和分析方法。Antonio博士表示：“結(jié)核病仍然是非洲乃至全世界的一個(gè)大問題。參與開發(fā)這種致命疾病的新診斷方法讓人很興奮。”

研究人員檢測了8個(gè)痰液樣本中TB細(xì)菌的序列，能夠?qū)?個(gè)樣本的細(xì)菌分配到已知的譜系。他們還發(fā)現(xiàn)，2個(gè)樣本含有非洲分枝桿菌（Mycobacterium africanum）的序列，這是結(jié)核分枝桿菌的一種，主要在西非出現(xiàn)。研究人員利用差異裂解方法對(duì)痰液樣本進(jìn)行分析，接著采用試劑盒提取DNA，并在Illumina的MiSeq平臺(tái)上開展了測序。

Pallen及其同事之前也利用鳥槍法宏基因組來檢測當(dāng)代及過去一些材料中的病原菌。去年，他的研究小組采用宏基因組學(xué)的方法，從糞便樣本中確定大腸桿菌爆發(fā)菌株，并從215年歷史的匈牙利木乃伊中發(fā)現(xiàn)了TB基因組。在今年早些時(shí)候，他們還從意大利撒丁島上距今700年的骨骼中發(fā)現(xiàn)了羊種布魯氏菌（Brucella melitensis）的基因組，這種細(xì)菌導(dǎo)致牲畜和人類出現(xiàn)布魯氏菌病。

Pallen和Antonio的團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在廣泛的樣本上檢測宏基因組學(xué)技術(shù)。他們希望宏基因組學(xué)能協(xié)助檢測由一種以上細(xì)菌引起的混合感染。不過，他們也強(qiáng)調(diào)，對(duì)于常規(guī)診斷，宏基因組學(xué)還有很長一段路要走。

“我們已經(jīng)提供了原理論證，但我們還需要讓宏基因組學(xué)更加靈敏，同時(shí)改進(jìn)我們的流程。不過，我們還是可以慶祝一下，因?yàn)楹昊蚪M學(xué)隨時(shí)能記錄過去和現(xiàn)在的感染，闡明微生物病原體的出現(xiàn)、進(jìn)化和擴(kuò)散，”Pallen說。