Πρωτοποριακή διαγνωστική λύση φυματίωσης και DR-TB από το #Macro & Micro -Test!

Ένα νέο όπλο για τη διάγνωση της φυματίωσης και την ανίχνευση αντοχής στα φάρμακα: Μια νέας γενιάς στοχευμένη αλληλουχία (tNGS) σε συνδυασμό με τη μηχανική μάθηση για τη διάγνωση της υπερευαισθησίας στη φυματίωση

Βιβλιογραφική αναφορά: CCa: ένα διαγνωστικό μοντέλο που βασίζεται στο tNGS και τη μηχανική μάθηση, το οποίο είναι κατάλληλο για άτομα με λιγότερο βακτηριακή φυματίωση και φυματιώδη μηνιγγίτιδα.

Τίτλος διατριβής: Αλληλουχία επόμενης γενιάς στοχευμένη σε φυματίωση και μηχανική μάθηση: μια υπερευαίσθητη διαγνωστική στρατηγική για πνευμονικές σωληναρίδες και σωληναριακή μηνιγγίτιδα.

Περιοδική: 《Clinica Chimica Acta》

IF: 6.5

Ημερομηνία δημοσίευσης: Ιανουάριος 2024

Σε συνδυασμό με το University of China Academy of Sciences και το Beijing Chest Hospital του Capital Medical University, το Macro & Micro-Test καθιέρωσε ένα μοντέλο διάγνωσης της φυματίωσης που βασίζεται στη νέα γενιά τεχνολογίας στοχευμένης αλληλουχίας (tNGS) και μεθόδου μηχανικής μάθησης, η οποία παρείχε εξαιρετικά υψηλή ευαισθησία ανίχνευσης για φυματίωση με λίγα βακτήρια και φυματιώδη μηνιγγίτιδα, παρείχε μια νέα μέθοδο διάγνωσης υπερευαισθησίας για την κλινική διάγνωση δύο τύπων φυματίωσης και βοήθησε στην ακριβή διάγνωση, την ανίχνευση αντοχής στα φάρμακα και τη θεραπεία της φυματίωσης.Ταυτόχρονα, διαπιστώνεται ότι το cfDNA του πλάσματος του ασθενούς μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως κατάλληλος τύπος δείγματος για κλινική δειγματοληψία στη διάγνωση της ΤΒΜ.

Σε αυτή τη μελέτη, χρησιμοποιήθηκαν 227 δείγματα πλάσματος και δείγματα εγκεφαλονωτιαίου υγρού για τη δημιουργία δύο κλινικών κοορτών, στις οποίες χρησιμοποιήθηκαν τα εργαστηριακά διαγνωστικά δείγματα κοόρτης για τη δημιουργία του μοντέλου μηχανικής μάθησης της διάγνωσης της φυματίωσης και τα δείγματα κλινικής διαγνωστικής κοόρτης χρησιμοποιήθηκαν για την επαλήθευση της καθιερωμένης διαγνωστικό μοντέλο.Όλα τα δείγματα στοχεύτηκαν αρχικά από μια ειδικά σχεδιασμένη δεξαμενή ανιχνευτών στοχευμένης σύλληψης για το Mycobacterium tuberculosis.Στη συνέχεια, με βάση τα δεδομένα αλληλουχίας TB-tNGS, το μοντέλο δέντρου απόφασης χρησιμοποιείται για την εκτέλεση πενταπλής διασταυρούμενης επικύρωσης στα σετ εκπαίδευσης και επικύρωσης της εργαστηριακής διαγνωστικής ουράς και λαμβάνονται τα διαγνωστικά κατώφλια δειγμάτων πλάσματος και δειγμάτων εγκεφαλονωτιαίου υγρού.Το ληφθέν κατώφλι μεταφέρεται σε δύο σετ δοκιμών ουράς κλινικής διάγνωσης για ανίχνευση και η διαγνωστική απόδοση του εκπαιδευόμενου αξιολογείται με την καμπύλη ROC.Τέλος, λήφθηκε το μοντέλο διάγνωσης της φυματίωσης.

Εικ. 1 σχηματικό διάγραμμα ερευνητικού σχεδιασμού

Αποτελέσματα: Σύμφωνα με τα συγκεκριμένα όρια του δείγματος DNA του ΕΝΥ (AUC = 0,974) και του δείγματος cfDNA πλάσματος (AUC = 0,908) που καθορίστηκαν σε αυτή τη μελέτη, μεταξύ 227 δειγμάτων, η ευαισθησία του δείγματος ΕΝΥ ήταν 97,01%, η ειδικότητα ήταν 95,65% και η ευαισθησία και η ειδικότητα του δείγματος πλάσματος ήταν 82,61% και 86,36%.Στην ανάλυση 44 ζευγών δειγμάτων cfDNA πλάσματος και DNA εγκεφαλονωτιαίου υγρού από ασθενείς με TBM, η διαγνωστική στρατηγική αυτής της μελέτης έχει υψηλή συνοχή 90,91% (40/44) στο cfDNA πλάσματος και στο DNA του εγκεφαλονωτιαίου υγρού και η ευαισθησία είναι 95,45% (42/44).Σε παιδιά με πνευμονική φυματίωση, η διαγνωστική στρατηγική αυτής της μελέτης είναι πιο ευαίσθητη στα δείγματα πλάσματος από τα αποτελέσματα ανίχνευσης Xpert δειγμάτων γαστρικού υγρού από τους ίδιους ασθενείς (28,57% έναντι 15,38%).

Εικ. 2 Επιδόσεις ανάλυσης του μοντέλου διάγνωσης φυματίωσης για δείγματα πληθυσμού

Εικ. 3 Διαγνωστικά αποτελέσματα ζευγαρωμένων δειγμάτων

Συμπέρασμα: Σε αυτή τη μελέτη καθιερώθηκε μια υπερευαίσθητη διαγνωστική μέθοδος για τη φυματίωση, η οποία μπορεί να προσφέρει ένα διαγνωστικό εργαλείο με την υψηλότερη ευαισθησία ανίχνευσης για κλινικούς ασθενείς με ολιγοβακτηριακή φυματίωση (αρνητική καλλιέργεια).Η ανίχνευση υπερευαίσθητης φυματίωσης με βάση το cfDNA του πλάσματος μπορεί να είναι ένας κατάλληλος τύπος δείγματος για τη διάγνωση της ενεργού φυματίωσης και της φυματιώδους μηνιγγίτιδας (η συλλογή των δειγμάτων πλάσματος είναι ευκολότερη από το εγκεφαλονωτιαίο υγρό για ασθενείς που είναι ύποπτοι για φυματίωση εγκεφάλου).

Αρχικός σύνδεσμος: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0009898123004990?μέσω%3Dihub

Σύντομη εισαγωγή των προϊόντων ανίχνευσης της σειράς Macro & Micro-Test tuberculosis

Λαμβάνοντας υπόψη την περίπλοκη κατάσταση των δειγμάτων των ασθενών με φυματίωση και τις διάφορες ανάγκες, η Macro & Micro-Test παρέχει ένα πλήρες σύνολο λύσεων NGS για εξαγωγή υγροποίησης από δείγματα πτυέλων, κατασκευή και αλληλούχιση βιβλιοθήκης Qualcomm και ανάλυση δεδομένων.Τα προϊόντα καλύπτουν ταχεία διάγνωση ασθενών με φυματίωση, ανίχνευση φαρμακευτικής αντοχής φυματίωσης, τυποποίηση μυκοβακτηριδίου φυματίωσης και NTM, διάγνωση υπερευαισθησίας αρνητικών σε βακτηρίδια φυματίωσης και φυματιωδών ατόμων κ.λπ.

Κιτ σειριακής ανίχνευσης για φυματίωση και μυκοβακτήρια:

Αρ	Ονομασία προϊόντος	περιεχόμενο δοκιμής προϊόντος	τύπος δείγματος	εφαρμοστέο μοντέλο
HWTS-3012	Παράγοντα απελευθέρωσης δείγματος	Χρησιμοποιείται στην επεξεργασία υγροποίησης δειγμάτων πτυέλων, έχει αποκτήσει αριθμό ρεκόρ πρώτης κατηγορίας, Sutong Machinery Equipment 20230047.	πτύελο
HWTS-NGS-P00021	Κιτ ανίχνευσης ποσότητας Qualcomm για υπερευαίσθητη φυματίωση (μέθοδος σύλληψης ανιχνευτή)	Μη επεμβατική (υγρή βιοψία) ανίχνευση υπερευαισθησίας για αρνητική σε βακτήρια πνευμονική φυματίωση και οζίδια του εγκεφάλου.Τα δείγματα των ατόμων που ήταν ύποπτα ότι είχαν μολυνθεί από μυκοβακτηρίδια φυματίωσης ή μη φυματίωσης αναλύθηκαν με μεταγονιδιωματική αλληλουχία υψηλού βάθους και οι πληροφορίες ανίχνευσης για το εάν είχαν μολυνθεί μυκοβακτήρια από φυματίωση ή μη φυματίωση και οι κύριες πληροφορίες πρώτης γραμμής αντίστασης στα φάρμακα του mycobacterium tuberculosis παρασχέθηκαν.	Περιφερικό αίμα, υγρό κυψελιδικής πλύσης, υδροθώρακας και ασκίτης, δείγμα παρακέντησης εστίασης, εγκεφαλονωτιαίο υγρό.	Δεύτερη γενιά
HWTS-NGS-T001	Κιτ ανίχνευσης τύπου μυκοβακτηριδίου και αντοχής σε φάρμακα (μέθοδος αλληλουχίας πολλαπλής ενίσχυσης)	Δοκιμή τυποποίησης μυκοβακτηριδίου, συμπεριλαμβανομένων των MTBC και 187 NTM；Η ανίχνευση της ανθεκτικότητας στα φάρμακα του Mycobacterium tuberculosis καλύπτει 13 φάρμακα και 16 βασικές θέσεις μετάλλαξης των γονιδίων αντοχής στα φάρμακα.	Πτύελα, υγρό κυψελιδικής πλύσης, υδροθώρακας και ασκίτης, δείγμα παρακέντησης εστίασης, εγκεφαλονωτιαίο υγρό.	Δεύτερη/τρίτη γενιά διπλής πλατφόρμας

Χαρακτηριστικά: HWTS-NGS-T001 Mycobacterium typing and detection αντίστασης σε φάρμακα (μέθοδος πολλαπλής ενίσχυσης)

Εισαγωγή προϊόντος

Το προϊόν βασίζεται στα κύρια φάρμακα πρώτης και δεύτερης γραμμής που περιγράφονται στις οδηγίες θεραπείας της φυματίωσης του ΠΟΥ, μακρολίδες και αμινογλυκοσίδες που χρησιμοποιούνται συνήθως στις κατευθυντήριες οδηγίες θεραπείας NTM και οι θέσεις αντοχής στα φάρμακα καλύπτουν όλες τις θέσεις που σχετίζονται με αντίσταση στα φάρμακα στο Κατάλογος μεταλλάξεων του συμπλέγματος Mycobacterium tuberculosis του ΠΟΥ, καθώς και άλλα αναφερόμενα γονίδια ανθεκτικότητας στα φάρμακα και θέσεις μετάλλαξης σύμφωνα με την έρευνα και τα στατιστικά στοιχεία βιβλιογραφίας υψηλής βαθμολογίας στο εσωτερικό και στο εξωτερικό.

Η αναγνώριση τυποποίησης βασίζεται στα στελέχη NTM που συνοψίζονται στις οδηγίες NTM που δημοσιεύονται από το Chinese Journal of Tuberculosis and Respiratory Diseases και τη συναίνεση των ειδικών.Οι σχεδιασμένοι εκκινητές τύπου μπορούν να ενισχύσουν, να αλληλουχήσουν και να σχολιάσουν περισσότερα από 190 είδη NTM.

Μέσω της τεχνολογίας στοχευμένης πολλαπλής PCR ενίσχυσης, τα γονίδια γονότυπου και τα ανθεκτικά στα φάρμακα γονίδια του Mycobacterium ενισχύθηκαν με multiplex PCR και ελήφθη ο συνδυασμός αμπλικονίων των γονιδίων-στόχων που πρόκειται να ανιχνευθούν.Τα ενισχυμένα προϊόντα μπορούν να κατασκευαστούν σε βιβλιοθήκες αλληλουχίας υψηλής απόδοσης δεύτερης ή τρίτης γενιάς και όλες οι πλατφόρμες αλληλούχισης δεύτερης και τρίτης γενιάς μπορούν να υποβληθούν σε αλληλούχιση υψηλού βάθους για να ληφθούν οι πληροφορίες αλληλουχίας των γονιδίων-στόχων.Συγκρίνοντας με τις γνωστές μεταλλάξεις που περιέχονται στην ενσωματωμένη βάση δεδομένων αναφοράς (συμπεριλαμβανομένου του καταλόγου μεταλλάξεων του συμπλέγματος Mycobacterium tuberculosis της ΠΟΥ και της σχέσης του με την αντοχή στα φάρμακα), προσδιορίστηκαν οι μεταλλάξεις που σχετίζονται με την αντοχή στα φάρμακα ή την ευαισθησία των αντιφυματικών φαρμάκων.Σε συνδυασμό με το αυτοανοιγμένο διάλυμα θεραπείας δειγμάτων πτυέλων του Macro & Micro-Test, λύθηκε το πρόβλημα της χαμηλής αποτελεσματικότητας ενίσχυσης νουκλεϊκού οξέος των κλινικών δειγμάτων πτυέλων (δέκα φορές υψηλότερη από αυτή των παραδοσιακών μεθόδων), έτσι ώστε να μπορεί να εντοπιστεί αλληλουχία αντοχής στα φάρμακα. εφαρμόζεται απευθείας σε κλινικά δείγματα πτυέλων.

Εύρος ανίχνευσης προϊόντων

34γονίδια που σχετίζονται με την αντοχή στα φάρμακα του18αντιφυματικά φάρμακα και6Εντοπίστηκαν ναρκωτικά NTM, καλύπτοντας297Τοποθεσίες ανθεκτικότητας στα φάρμακα.Δέκα είδη Mycobacterium tuberculosis και περισσότερα από190ανιχνεύθηκαν είδη NTM.

Πίνακας 1: Πληροφορίες 18+6 Φαρμάκων +190+ΝΤΜ

Πλεονέκτημα προϊόντος

Ισχυρή κλινική προσαρμοστικότητα: τα δείγματα πτυέλων μπορούν να ανιχνευθούν άμεσα με παράγοντα αυτορευστοποίησης χωρίς καλλιέργεια.

Η πειραματική λειτουργία είναι απλή: ο πρώτος γύρος λειτουργίας ενίσχυσης είναι απλός και η κατασκευή της βιβλιοθήκης ολοκληρώνεται σε 3 ώρες, γεγονός που βελτιώνει την απόδοση εργασίας.

Ολοκληρωμένη τυποποίηση και αντοχή στα φάρμακα: κάλυψη των σημείων τυποποίησης και αντοχής στα φάρμακα των MTB και NTM, τα οποία είναι τα βασικά σημεία κλινικού ενδιαφέροντος, ακριβής τυποποίηση και ανίχνευση αντοχής στα φάρμακα, υποστήριξη ανεξάρτητου λογισμικού ανάλυσης και δημιουργία αναφορών ανάλυσης με ένα κλικ.

Συμβατότητα: συμβατότητα προϊόντος, προσαρμογή στις κύριες πλατφόρμες ILM και MGI/ONT.

Προσδιορισμός προϊόντος

Κωδικός προϊόντος	Ονομασία προϊόντος	Πλατφόρμα ανίχνευσης	Προδιαγραφές
HWTS-NGS-T001	Κιτ ανίχνευσης τύπου μυκοβακτηριδίου και αντοχής σε φάρμακα (μέθοδος πολλαπλής ενίσχυσης)	ONT, Illumina, MGI, Salus pro	16/96rxn