Identification of bacterial pathogens and antimicrobial resistance directly from clinical urines by nanopore-based metagenomic sequencing

Diagnosing antimicrobial resistance

“…In addition, the presence of genetic material does not always correlate with the expression levels of those genes, nor does it necessarily take into account other intrinsic or acquired mechanisms that contribute to the loss of susceptibility; therefore, a phenotypic test method will often need to be paired with a genotypic method to capture that complexity. profile within hours (for example, 4 h for the diagnosis of urinary tract infections 9 ) in a single test. This is a very powerful technique that is likely to have a big effect on clinical microbiology in the coming years.…”

Séquençage de l’ADN par nanopores

“…Le dispositif a également un coût, d'un millier d'euros, mais un encombrement qui est similaire à un téléphone portable (pour les systèmes à 512 pores). Cette méthode a permis récemment de réaliser le séquençage, directement sur site, d'espèces de bactéries sauvages [20,21], de détecter et d'identifier des virus in situ (virus de la dengue [22], parvovirus [23], virus Ebola [24]). Elle a été utilisée pour la détection d'éléments transposables [25], de méthylation de l'ADN [26], et de mutations précoces liées à la maladie d'Alzheimer [27].…”

Séquençage d’ADN : l’offensive des nanopores

“…À titre de banc d'essai, la séquence de l'ADN d'Escherichia coli a pu être ainsi assemblée à partir des seules données de cet appareil et avec un taux d'erreur de 0,5 % [4] ; des analyses métagénomiques ont pu être effectuées très rapidement, à partir d'échantillons d'urine [5]. Plus spectaculaire, l'emploi du MinIon sur le terrain a permis de caractéri-ser les souches du virus Ébola lors de la récente épidémie en Afrique, en 2015, et ainsi de révéler les voies de propagation de l'agent pathogène [6,7].…”

“…Ce travail, qui a directement utilisé l'ADN extrait de la lignée, sans amplification, a nécessité l'emploi de 39 MinIon qui ont fourni au total 91 gigabases de séquence (soit une couverture de 30X environ) ; la taille moyenne des lectures était de 10 kb, mais (avec des précautions spéciales pour la préparation d'ADN) des lectures très longues allant jusqu'à 882 kb ont été obtenues. Ces séquences ont pu être assemblées, sans faire appel aux données de référence, en moins de 3 000 contigs 5 , ce qui est déjà très bien pour le séquençage de novo d'un aussi grand génome. La comparaison avec la séquence de référence a montré que 90 % des polymorphismes (SNP, single nucleotide polymorphism) connus dans cette lignée étaient correctement détectés.…”

“…L'absence de barrière d'accès due au faible coût du MinIon 6 favorise sa diffusion (plus de 4 000 exemplaires ont déjà été vendus) et 4 Un site donnant accès aux versions préliminaires d'articles (non validées par une revue), mode de diffusion très utilisé en physique et qui commence à se répandre pour la biologie. 5 Blocs de séquence continue. 6 Un kit de démarrage comprenant un MinIon plus un ensemble de réactifs et d'accessoires est proposé pour 1 000 £, mais le prix d'un MinIon seul est nettement plus bas et varie en fonction des quantités commandées.…”