Высокопроизводительное секвенирование (NGS) – метод, который в зависимости от задачи позволяет многократно прочитать любую нуклеотидную последовательность в исследуемом образце. До недавнего времени основным ограничением этого метода была его высокая стоимость, но с развитием технологий и инструментов это исследование становиться все более доступным. В первую очередь метод получил широкое применение для диагностики и прогнозирования развития онкологических заболеваний, но все большее практическое значение приобретают и другие направления, например такие как метагеномные исследования. В технологии NGS проводится секвенирование миллионов фрагментов ДНК, что позволяет выявлять любой генетический материал, который содержится в клиническом образце. В этом качестве могут быть использованы: кровь, смывы со слизистых, жидкости организма (ликвор, выпот), кал и др. В результате такого исследования мы получаем информацию обо всем спектре присутствующего в нем генетического материала (вирусы, бактерии, грибы, простейшие), а также и их процентное соотношение между собой.
Диагностическая важность NGS-технологии заключается в том, что поскольку в этой методике исследуют непосредственно полный геном организма (в отличие, например, от ПЦР, где выявляется только конкретный участок генома), то, соответственно, она позволяет выявлять не только наличие всего генетического материала в клиническом образце в его полном объеме, но и определяет его качественные характеристики. Так, например, с помощью NGS можно охарактеризовать полный спектр генов устойчивости к лекарственным препаратам, что существенно расширяет диагностические границы. В настоящее время методы обнаружения устойчивости к противомикробным и противогрибковым препаратам представляют собой, как правило, культуральные методы с посевом на питательную среду, содержащую определенный спектр препаратов. Несмотря на то, что такой подход и в настоящее время является «золотым стандартом» диагностики, он имеет ряд ограничений. Например, стандартный набор антибиотиков при посеве на питательную среду составляет немногим более20 препаратов, в то время как для бактерий известно более 1000 генов резистентности к антибиотикам. В отличии от культуральных методов технология NGS позволяет представить полный генотипический профиль устойчивости организма к лекарственным препаратам. Особенно актуальным этот вопрос является для организмов с характерной множественной лекарственной устойчивостью, например такими, как возбудитель туберкулеза - Mycobacterium tuberculosis.
Кроме того, некоторые организмы трудно культивируются, а то и вовсе не растут на питательных средах, что усложняет назначение эффективной и своевременной терапии. В этих случаях технология NGS является эффективным инструментом для выявления патогена и принятия решения о назначении специфических препаратов.
Важным аспектом получения правильных результатов является сбор клинического материала. Методика NGS обнаруживает миллионы последовательностей геномных ДНК или РНК, и, в зависимости от места сбора клинического материала, мы можем получать разный спектр выявляемых патогенов. Поэтому специалист, который занимается сбором проб для анализа, должен хорошо понимать локализацию, клиническую картину и предполагаемый патогенез заболевания.
В настоящее время высокая цена NGS пока еще остается серьезным ограничивающим фактором широкого применения этого метода. Но только за последние несколько лет стоимость этого исследования сократилась в несколько раз, и эта тенденция продолжает сохраняться. В ближайшие годы эта методика будет если не практикой рутинной диагностики, то, по крайней мере, очень хорошим и доступным инструментом для расшифровки сложных клинических случаев.
