Uus relv tuberkuloosi diagnoosimiseks ja ravimiresistentsuse tuvastamiseks: uue põlvkonna suunatud sekveneerimine (tNGS) koos masinõppega tuberkuloosi ülitundlikkuse diagnoosimiseks
Kirjanduse aruanne: CCa: tNGS-il ja masinõppel põhinev diagnostiline mudel, mis sobib vähem bakteriaalse tuberkuloosi ja tuberkuloosse meningiidiga inimestele.
Väitekirja pealkiri: Tuberkuloosi sihtmärgiks olev järgmise põlvkonna sekveneerimine ja masinõpe: ülitundlik diagnostiline strateegia väheste kopsutuubulite ja tubulaarse meningiidi raviks.
Perioodiline väljaanne: 《Clinica Chimica Acta》
KUI: 6,5
Avaldamise kuupäev: jaanuar 2024
Koostöös Hiina Teaduste Akadeemia Ülikooli ja Pekingi Meditsiiniülikooli Rindkerehaiglaga lõi Macro & Micro-Test tuberkuloosi diagnoosimise mudeli, mis põhineb uue põlvkonna suunatud sekveneerimise (tNGS) tehnoloogial ja masinõppe meetodil. See mudel tagab ülikõrge tuberkuloosi tuvastamise tundlikkuse vähese bakterite arvuga ja tuberkuloosse meningiidi korral, pakub uut ülitundlikkuse diagnoosimise meetodit kahe tuberkuloositüübi kliiniliseks diagnoosimiseks ning aitab tuberkuloosi täpselt diagnoosida, ravimiresistentsust tuvastada ja ravida. Samal ajal leiti, et patsiendi plasma cfDNA-d saab kasutada sobiva proovitüübina kliiniliseks proovivõtmiseks tuberkuloosi diagnoosimisel.
Selles uuringus kasutati 227 plasmaproovi ja tserebrospinaalvedeliku proovi kahe kliinilise kohordi loomiseks, kusjuures laboratoorsete diagnostiliste kohordi proove kasutati tuberkuloosi diagnoosimise masinõppe mudeli loomiseks ja kliinilise diagnostilise kohordi proove kasutati kehtestatud diagnostilise mudeli kontrollimiseks. Kõiki proove uuriti esmalt spetsiaalselt Mycobacterium tuberculosis'e jaoks loodud sihitud püüdmissondide abil. Seejärel, TB-tNGS sekveneerimisandmete põhjal, kasutati otsustuspuu mudelit laboratoorse diagnostika järjekorra treening- ja valideerimiskomplektide 5-kordseks ristvalideerimiseks ning saadi plasmaproovide ja tserebrospinaalvedeliku proovide diagnostilised läved. Saadud lävi viiakse tuvastamiseks kahte kliinilise diagnoosi järjekorra testkomplekti ja õppija diagnostilist jõudlust hinnatakse ROC-kõvera abil. Lõpuks saadi tuberkuloosi diagnoosimudel.
Joonis 1. Uurimiskavandi skemaatiline diagramm
Tulemused: Käesolevas uuringus määratud tserebrospinaalvedeliku DNA proovi (AUC = 0,974) ja plasma cfDNA proovi (AUC = 0,908) spetsiifiliste läviväärtuste kohaselt oli 227 proovi hulgas tserebrospinaalvedeliku proovi tundlikkus 97,01%, spetsiifilisus 95,65% ning plasma proovi tundlikkus ja spetsiifilisus 82,61% ja 86,36%. TBM-i patsientide 44 plasma cfDNA ja tserebrospinaalvedeliku DNA paarisproovi analüüsimisel oli selle uuringu diagnostilisel strateegial kõrge järjepidevus, 90,91% (40/44) plasma cfDNA ja tserebrospinaalvedeliku DNA osas, ning tundlikkus oli 95,45% (42/44). Kopsutuberkuloosiga lastel on selle uuringu diagnostiline strateegia plasmaproovide suhtes tundlikum kui samade patsientide maomahla proovide Xpert-detektsiooni tulemused (28,57% VS 15,38%).
Joonis 2. Tuberkuloosi diagnoosimudeli analüüsi tulemuslikkus populatsiooniproovide puhul
Joonis 3. Paaristatud proovide diagnostilised tulemused
Kokkuvõte: Käesolevas uuringus loodi tuberkuloosi tuvastamiseks ülitundlik diagnostiline meetod, mis pakub oligobatsillaarse tuberkuloosiga kliiniliste patsientide (negatiivne kultuur) puhul kõrgeima avastamistundlikkusega diagnostilist vahendit. Ülitundliku tuberkuloosi tuvastamine plasma cfDNA põhjal võib olla sobiv proovitüüp aktiivse tuberkuloosi ja tuberkuloosse meningiidi diagnoosimiseks (aju tuberkuloosi kahtlusega patsientidel on plasmaproove lihtsam koguda kui tserebrospinaalvedelikku).
Algne link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0009898123004990? via%3Dihub
Macro & Micro-Test tuberkuloosi tuvastamise toodete lühitutvustus
Tuberkuloosihaigete keerulist proovisituatsiooni ja mitmesuguseid vajadusi arvestades pakub Macro & Micro-Test täielikku komplekti NGS-lahendusi rögaproovide veeldamiseks, Qualcommi teekide loomiseks ja sekveneerimiseks ning andmete analüüsiks. Tooted hõlmavad tuberkuloosihaigete kiiret diagnoosimist, tuberkuloosi ravimiresistentsuse tuvastamist, mükobakterite tuberkuloosi ja NTM-i tüpiseerimist, bakternegatiivsete tuberkuloosihaigete ja tuberkuloossete inimeste ülitundlikkuse diagnoosimist jne.
Tuberkuloosi ja mükobakterite seerianumbrite avastamise komplektid:
| Toote nr | toote nimi | toote testimise sisu | proovi tüüp | kohaldatav mudel |
| HWTS-3012 | Proovivabastusaine | Kasutatakse rögaproovide veeldamisel, on saanud esmaklassilise registreerimisnumbri Sutong Machinery Equipment 20230047. | röga | |
| HWTS-NGS-P00021 | Qualcommi koguse tuvastamise komplekt ülitundliku tuberkuloosi diagnoosimiseks (sondi püüdmise meetod) | Mitteinvasiivne (vedelbiopsia) ülitundlikkuse tuvastamine bakterinegatiivsete kopsutuberkuloosi ja aju sõlmede korral; Tuberkuloosi või mittetuberkuloossete mükobakteritega nakatumise kahtlusega inimeste proove analüüsiti süvajärjestuse metagenoomika abil ning esitati teave tuberkuloosi- või mittetuberkuloossete mükobakterite nakatumise tuvastamise kohta ja mükobakteri tuberkuloosi peamine esmavaliku ravimiresistentsuse teave. | Perifeerne veri, alveolaarne loputusvedelik, hüdrotoraks ja astsiit, fookuspunktsiooniproov, tserebrospinaalvedelik. | Teine põlvkond |
| HWTS-NGS-T001 | Mükobakterite tüpiseerimise ja ravimiresistentsuse tuvastamise komplekt (mitmekordse amplifikatsiooni sekveneerimismeetod) | Mükobakterite tüpiseerimise test, sh MTBC ja 187 NTM；Mycobacterium tuberculosis'e ravimiresistentsuse tuvastamine hõlmab 13 ravimit ja 16 ravimiresistentsusgeenide põhimutatsioonisaiti. | Röga, alveolaarne loputusvedelik, hüdrotoraks ja astsiit, fookuspunktsiooniproov, tserebrospinaalvedelik. | Teise/kolmanda põlvkonna kaheplatvormiline |
Esiletõstmised: HWTS-NGS-T001 mükobakterite tüpiseerimise ja ravimiresistentsuse tuvastamise komplekt (mitmekordne amplifikatsioonimeetod)
Toote tutvustus
Toode põhineb WHO tuberkuloosi ravijuhendis kirjeldatud peamistel esimese ja teise rea ravimitel, NTM-i ravijuhendis tavaliselt kasutatavatel makroliididel ja aminoglükosiididel ning ravimiresistentsuse kohad hõlmavad kõiki WHO Mycobacterium tuberculosis kompleksi mutatsioonikataloogi ravimiresistentsusega seotud kohtade rühma, samuti teisi ravimiresistentsuse geene ja mutatsioonikohti vastavalt kodu- ja välismaiste kõrge punktisummaga kirjanduste uuringutele ja statistikale.
Tüüpiline identifitseerimine põhineb NTM-tüvedel, mis on kokku võetud ajakirjas Chinese Journal of Tuberculosis and Respiratory Diseases avaldatud NTM-i suunistes ja ekspertide konsensusel. Kavandatud tüpiseerimispraimerid suudavad amplifitseerida, sekvenseerida ja annoteerida enam kui 190 NTM-liiki.
Sihipärase multipleks-PCR amplifikatsioonitehnoloogia abil amplifitseeriti Mycobacteriumi genotüüpimise geenid ja ravimiresistentsuse geenid multipleks-PCR abil ning saadi tuvastatavate sihtgeenide amplikon-kombinatsioon. Amplifitseeritud produktidest saab konstrueerida teise või kolmanda põlvkonna suure läbilaskevõimega sekveneerimisraamatukogusid ning kõiki teise ja kolmanda põlvkonna sekveneerimisplatvorme saab allutada sügavsekveneerimisele, et saada sihtgeenide järjestusteavet. Võrreldes sisseehitatud võrdlusandmebaasis sisalduvate teadaolevate mutatsioonidega (sealhulgas WHO Mycobacterium tuberculosis kompleksi mutatsioonikataloog ja selle seos ravimiresistentsusega), määrati kindlaks mutatsioonid, mis on seotud ravimiresistentsuse või tuberkuloosivastaste ravimite tundlikkusega. Koos Macro & Micro-Testi iseavatud rögaproovi töötlemise lahendusega lahendati kliiniliste rögaproovide madala nukleiinhapete amplifikatsiooni efektiivsuse probleem (kümme korda kõrgem kui traditsiooniliste meetodite puhul), nii et ravimiresistentsuse sekveneerimise tuvastamist saab otse rakendada kliinilistele rögaproovidele.
Toote tuvastamise ulatus
34ravimiresistentsusega seotud geenid18tuberkuloosivastased ravimid ja6NTM-ravimeid avastati, hõlmates297ravimiresistentsuse saidid; kümme liiki Mycobacterium tuberculosis't ja rohkem kui190NTM-i liike tuvastati.
Tabel 1: Teave 18+6 ravimi +190+NTM kohta
Toote eelis
Tugev kliiniline kohanemisvõime: rögaproove saab otse tuvastada isevedeldava ainega ilma kultuurita.
Eksperimentaalne toiming on lihtne: esimene amplifikatsioonivoor on lihtne ja raamatukogu ehitus valmib 3 tunniga, mis parandab töö efektiivsust.
Põhjalik tüpiseerimine ja ravimresistentsus: hõlmab MTB ja NTM tüpiseerimis- ja ravimresistentsuse saite, mis on kliiniliselt olulised punktid, täpne tüpiseerimine ja ravimiresistentsuse tuvastamine, sõltumatu analüüsitarkvara toetamine ning analüüsiaruannete genereerimine ühe klõpsuga.
Ühilduvus: toote ühilduvus, kohandumine tavapäraste ILM-i ja MGI/ONT-platvormidega.
Toote spetsifikatsioon
| Tootekood | toote nimi | Tuvastusplatvorm | spetsifikatsioonid |
| HWTS-NGS-T001 | Mükobakterite tüpiseerimise ja ravimiresistentsuse tuvastamise komplekt (mitmekordne amplifikatsioonimeetod) | ONT, Illumina, MGI, Salus pro | 16/96rxn |
Postituse aeg: 23. jaanuar 2024