Ново оръжие за диагностика на туберкулоза и откриване на лекарствена резистентност: Ново поколение насочено секвениране (tNGS), комбинирано с машинно обучение за диагностика на свръхчувствителност към туберкулоза
Литературен доклад: CCa: диагностичен модел, базиран на tNGS и машинно обучение, който е подходящ за хора с по-малко бактериална туберкулоза и туберкулозен менингит.
Заглавие на дисертацията: Секвениране от следващо поколение и машинно обучение, насочено към туберкулоза: ултрачувствителна диагностична стратегия за пауцифични белодробни тубули и тубуларен менингит.
Периодично издание: 《Clinica Chimica Acta》
АКО: 6.5
Дата на публикуване: януари 2024 г
В комбинация с Университета на Китайската академия на науките и Болницата за гръден кош в Пекин на Столичния медицински университет, Macro & Micro-Test създаде модел за диагностициране на туберкулоза, базиран на ново поколение технология за целево секвениране (tNGS) и метод на машинно обучение, който осигурява ултрависоко чувствителност за откриване на туберкулоза с малко бактерии и туберкулозен менингит, предостави нов метод за диагностика на свръхчувствителност за клинична диагностика на два вида туберкулоза и помогна за точната диагноза, откриване на лекарствена резистентност и лечение на туберкулоза.В същото време е установено, че плазмената cfDNA на пациента може да се използва като подходящ тип проба за клинично вземане на проби при диагностицирането на TBM.
В това проучване бяха използвани 227 плазмени проби и проби от цереброспинална течност за установяване на две клинични кохорти, в които лабораторните диагностични кохортни проби бяха използвани за установяване на модела на машинно обучение за диагностика на туберкулоза, а клиничните диагностични кохортни проби бяха използвани за проверка на установената диагностичен модел.Всички проби бяха първо насочени от специално проектиран целеви пул за улавяне на сонди за Mycobacterium tuberculosis.След това, въз основа на данни за секвениране на TB-tNGS, моделът на дървото на решенията се използва за извършване на 5-кратно кръстосано валидиране на комплектите за обучение и валидиране на опашката за лабораторна диагностика и се получават диагностичните прагове на плазмени проби и проби от цереброспинална течност.Полученият праг се въвежда в два тестови набора от опашката за клинична диагностика за откриване и диагностичното представяне на обучаемия се оценява чрез ROC крива.Накрая беше получен диагностичният модел на туберкулозата.
Фиг. 1 схематична диаграма на изследователския дизайн
Резултати: Според специфичните прагове на CSF ДНК проба (AUC = 0,974) и плазмена cfDNA проба (AUC = 0,908), определени в това изследване, сред 227 проби, чувствителността на CSF пробата е 97,01%, специфичността е 95,65%, и чувствителността и специфичността на плазмената проба са 82,61% и 86,36%.При анализа на 44 сдвоени проби от плазмена cfDNA и ДНК на цереброспинална течност от пациенти с TBM, диагностичната стратегия на това проучване има висока консистенция от 90,91% (40/44) в плазмената cfDNA и ДНК на цереброспиналната течност, а чувствителността е 95,45% (42/44).При деца с белодробна туберкулоза диагностичната стратегия на това проучване е по-чувствителна към плазмените проби, отколкото резултатите от откриването на Xpert на проби от стомашен сок от същите пациенти (28,57% срещу 15,38%).
Фиг. 2 Анализ на модела за диагностика на туберкулоза за популационни проби
Фиг. 3 Диагностични резултати на сдвоени проби
Заключение: В това проучване е установен свръхчувствителен диагностичен метод за туберкулоза, който може да осигури диагностичен инструмент с най-висока чувствителност на откриване за клинични пациенти с олигобациларна туберкулоза (отрицателна култура).Откриването на свръхчувствителна туберкулоза въз основа на плазмена cfDNA може да бъде подходящ тип проба за диагностициране на активна туберкулоза и туберкулозен менингит (проби от плазма се събират по-лесно от цереброспинална течност при пациенти със съмнение за мозъчна туберкулоза).
Оригинална връзка: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0009898123004990?чрез%3Dihub
Кратко представяне на серията продукти за откриване на туберкулоза Macro & Micro-Test
С оглед на сложната ситуация с проби на пациенти с туберкулоза и различни нужди, Macro & Micro-Test предоставя пълен набор от NGS решения за екстракция на втечняване от проби от храчки, конструиране и секвениране на библиотека на Qualcomm и анализ на данни.Продуктите обхващат бърза диагностика на пациенти с туберкулоза, откриване на лекарствена резистентност на туберкулоза, типизиране на mycobacterium tuberculosis и NTM, диагностика на свръхчувствителност на бактериоотрицателна туберкулоза и туберкулозни хора и др.
Серийни комплекти за откриване на туберкулоза и микобактерии:
Артикул № | Име на продукта | съдържание за тестване на продукта | тип проба | приложим модел |
HWTS-3012 | Примерен освобождаващ агент | Използва се при обработката на втечняване на проби от храчки, получи първокласен рекорден номер, Sutong Machinery Equipment 20230047. | храчки | |
HWTS-NGS-P00021 | Комплект за откриване на количество на Qualcomm за свръхчувствителна туберкулоза (метод за улавяне на сонда) | Неинвазивно (течна биопсия) откриване на свръхчувствителност за бактериална негативна белодробна туберкулоза и мозъчни възли;Пробите от хора, за които се подозира, че са заразени с туберкулозни или нетуберкулозни микобактерии, бяха анализирани чрез дълбоко секвенираща метагеномика и информацията за откриване дали са заразени туберкулозни или нетуберкулозни микобактерии и основната информация за първа линия лекарствена резистентност на mycobacterium tuberculosis бяха предоставени. | Периферна кръв, течност от алвеоларен лаваж, хидроторакс и асцит, проба от фокусна пункция, цереброспинална течност. | Второ поколение |
HWTS-NGS-T001 | Комплект за типизиране на Mycobacterium и откриване на лекарствена резистентност (метод на секвениране на мултиплексна амплификация) | Тест за типизиране на Mycobacterium, включително MTBC и 187 NTM;Откриването на лекарствена резистентност на Mycobacterium tuberculosis обхваща 13 лекарства и 16 основни мутационни места на гени за лекарствена резистентност. | Храчки, течност от алвеоларен лаваж, хидроторакс и асцит, проба от фокусна пункция, цереброспинална течност. | Второ/трето поколение двойна платформа |
Акценти: HWTS-NGS-T001 Комплект за типизиране на микобактерии и откриване на лекарствена резистентност (метод на мултиплексна амплификация)
Представяне на продукт
Продуктът се основава на основните лекарства от първа и втора линия, описани в насоките за лечение на туберкулоза на СЗО, макролиди и аминогликозиди, често използвани в насоките за лечение на NTM, а сайтовете за лекарствена резистентност покриват цялата една група от места, свързани с лекарствена резистентност в Каталог на комплексните мутации на Mycobacterium tuberculosis на СЗО, както и други докладвани гени за лекарствена резистентност и места на мутация според разследването и статистиката на литературата с високи резултати у дома и в чужбина.
Типизиращата идентификация се основава на NTM щамовете, обобщени в насоките за NTM, публикувани от Китайския вестник за туберкулоза и респираторни заболявания и консенсуса на експертите.Проектираните типизиращи праймери могат да амплифицират, секвенират и анотират повече от 190 NTM вида.
Чрез технологията за насочена мултиплексна PCR амплификация, генотипните гени и резистентните към лекарства гени на Mycobacterium бяха амплифицирани чрез мултиплексна PCR и беше получена ампликонната комбинация от целеви гени, които трябва да бъдат открити.Амплифицираните продукти могат да бъдат конструирани в библиотеки за секвениране с висока пропускателна способност от второ или трето поколение и всички платформи за секвениране от второ и трето поколение могат да бъдат подложени на секвениране с голяма дълбочина, за да се получи информацията за последователността на целевите гени.Чрез сравняване с известните мутации, съдържащи се във вградената референтна база данни (включително каталога на комплексните мутации на Mycobacterium tuberculosis на СЗО и връзката му с лекарствената резистентност), бяха определени мутациите, свързани с лекарствената резистентност или чувствителността на противотуберкулозните лекарства.В комбинация със самоотварящия се разтвор за третиране на проби от храчки на Macro & Micro-Test, проблемът с ниската ефективност на амплификация на нуклеинови киселини на клиничните проби от храчки (десет пъти по-висока от тази на традиционните методи) беше решен, така че може да бъде решен откриването на секвенционна резистентност към лекарства прилага се директно върху клинични проби от храчки.
Обхват на откриване на продукта
34гени, свързани с резистентност към лекарства18противотуберкулозни лекарства и6Открити са НТМ наркотици, обхващащи297места за лекарствена резистентност;Десет вида Mycobacterium tuberculosis и повече от190бяха открити видове NTM.
Таблица 1: Информация за 18+6 лекарства +190+NTM
Предимство на продукта
Силна клинична адаптивност: пробите от храчки могат да бъдат директно открити с агент за самовтечняване без култура.
Експерименталната операция е проста: първият кръг от операцията по усилване е прост и конструкцията на библиотеката е завършена за 3 часа, което подобрява ефективността на работа.
Цялостно типизиране и резистентност към лекарства: обхващащи местата за типизиране и резистентност към лекарства на MTB и NTM, които са ключовите точки на клинично безпокойство, точно типиране и откриване на резистентност към лекарства, поддържащ софтуер за независим анализ и генериране на отчети за анализ с едно щракване.
Съвместимост: съвместимост на продукта, адаптиране към основните ILM и MGI/ONT платформи.
Спецификация на продукта
Код на продукта | Име на продукта | Платформа за откриване | спецификации |
HWTS-NGS-T001 | Комплект за типизиране на микобактерии и откриване на лекарствена резистентност (метод на мултиплексна амплификация) | ONT、Illumina、MGI、Salus pro | 16/96rxn |
Време на публикуване: 23 януари 2024 г