Desenho e avaliação do sequenciamento sonda-captura para amostras clínicas de Neisseria gonorrhoeae

O que aconteceu

Caracterizar a epidemiologia molecular de Neisseria gonorrhoeae é essencial para compreender a carga de doenças, elucidar a dinâmica de transmissão e informar a tomada de decisão clínica e as intervenções em saúde pública. Tendo em vista que os diagnósticos de rotina, independentemente da cultura, detectam de forma rápida e sensível esse patógeno de difícil cultivo, é necessário alinhar a vigilância genômica com esses fluxos de trabalho para compreender sua epidemiologia e dinâmica evolutiva. Para enfrentar esse desafio, investigamos a utilidade do sequenciamento sonda-captura para enriquecer seletivamente para o DNA específico do patógeno durante o sequenciamento de próxima geração. As iscas personalizadas de oligonucleotídeos biotinilados foram projetadas usando informações genéticas de genomas disponíveis publicamente hospedados no Pathogenwatch. Dos 32.574 conjuntos, 2.877 genomas representativos foram selecionados para informar a geração de sonda utilizando agrupamento de distância de aminoácidos do genoma central e representação de genótipos associados à resistência e fenótipos de resistência previstos. O conjunto de sonda resultante proporcionou cobertura generosa do genoma de referência, N. gonorrhoeae FA 1090, com cobertura de nucleotídeo de 94,6% e 99,3% dos genes anotados cobertos por pelo menos uma sonda. Pilotar esta tecnologia em 12 espécimes clínicos de urina com abundâncias relativas de patógenos revelou que o sequenciamento de captura de sonda aumentou substancialmente a abundância relativa da sequência de N. gonorrhoeae a partir de uma amostra complexa (faixa de trocas duplas, 226-2046), permitindo uma cobertura considerável do genoma, a construção de conjuntos de genoma de alta qualidade e a detecção de genótipos associados à resistência. Esses achados demonstram que o sequenciamento sonda-captura é um método viável para enriquecer o material genético de N. gonorrhoeae a partir de amostras clínicas, possibilitando investigações genômicas independentes da cultura sobre a epidemiologia de patógenos de difícil cultivo e fornecendo insights acionáveis para informar intervenções clínicas e de saúde pública.