Novo oružje za dijagnosticiranje tuberkuloze i otkrivanje rezistencije na lijekove: Nova generacija ciljanog sekvenciranja (tNGS) u kombinaciji sa strojnim učenjem za dijagnozu preosjetljivosti na tuberkulozu
Izvješće o literaturi: CCa: dijagnostički model temeljen na tNGS i strojnom učenju, koji je prikladan za osobe s manje bakterijske tuberkuloze i tuberkuloznog meningitisa.
Naslov diplomskog rada: Sekvenciranje sljedeće generacije i strojno učenje usmjereno na tuberkulozu: ultraosjetljiva dijagnostička strategija za paucifikalne plućne tubulare i tubularni meningitis.
Časopis: 《Clinica Chimica Acta》
AKO: 6.5
Datum objave: siječanj 2024
U kombinaciji sa Sveučilištem Kineske akademije znanosti i Pekinškom bolnicom za prsa Medicinskog sveučilišta Capital, Macro & Micro-Test uspostavio je model dijagnoze tuberkuloze temeljen na novoj generaciji tehnologije ciljanog sekvenciranja (tNGS) i metodi strojnog učenja, koja je omogućila ultravisoke osjetljivost na otkrivanje tuberkuloze s malo bakterija i tuberkuloznog meningitisa, omogućio je novu dijagnostičku metodu preosjetljivosti za kliničku dijagnozu dva tipa tuberkuloze i pomogao u postavljanju točne dijagnoze, otkrivanju otpornosti na lijekove i liječenju tuberkuloze.U isto vrijeme, utvrđeno je da se cfDNA plazme pacijenta može koristiti kao prikladna vrsta uzorka za kliničko uzorkovanje u dijagnostici TBM.
U ovoj studiji, 227 uzoraka plazme i uzoraka cerebrospinalne tekućine korišteno je za utvrđivanje dviju kliničkih kohorti, u kojima su laboratorijski dijagnostički uzorci kohorti korišteni za uspostavljanje modela strojnog učenja dijagnoze tuberkuloze, a klinički dijagnostički uzorci kohorti korišteni su za provjeru utvrđenog dijagnostički model.Svi uzorci su najprije ciljani pomoću posebno dizajniranog ciljanog skupa sondi za hvatanje Mycobacterium tuberculosis.Zatim se, na temelju podataka sekvenciranja TB-tNGS, koristi model stabla odlučivanja za izvođenje 5-struke unakrsne validacije na setovima za obuku i validaciju laboratorijskog dijagnostičkog reda, te se dobivaju dijagnostički pragovi uzoraka plazme i uzoraka cerebrospinalne tekućine.Dobiveni prag se unosi u dva skupa testova čekanja kliničke dijagnoze radi otkrivanja, a dijagnostička izvedba učenika procjenjuje se ROC krivuljom.Na kraju je dobiven dijagnostički model tuberkuloze.
Slika 1 shematski dijagram dizajna istraživanja
Rezultati: Prema specifičnim pragovima uzorka DNA likvora (AUC = 0,974) i uzorka cfDNA plazme (AUC = 0,908) određenim u ovoj studiji, između 227 uzoraka, osjetljivost uzorka likvora bila je 97,01%, specifičnost 95,65%, a osjetljivost i specifičnost uzorka plazme bile su 82,61% i 86,36%.U analizi 44 uparena uzorka cfDNA plazme i DNA cerebrospinalne tekućine bolesnika s TBC-om, dijagnostička strategija ove studije ima visoku konzistenciju od 90,91% (40/44) u cfDNA plazme i DNA cerebrospinalne tekućine, a osjetljivost je 95,45% (42/44).U djece s plućnom tuberkulozom, dijagnostička strategija ove studije osjetljivija je na uzorke plazme od rezultata Xpert detekcije uzoraka želučanog soka istih pacijenata (28,57% prema 15,38%).
Slika 2 Izvedba analize modela dijagnoze tuberkuloze za uzorke populacije
Slika 3. Dijagnostički rezultati uparenih uzoraka
Zaključak: U ovoj studiji uspostavljena je preosjetljiva dijagnostička metoda za tuberkulozu, koja može pružiti dijagnostički alat s najvećom osjetljivošću detekcije za kliničke bolesnike s oligobacilarnom tuberkulozom (negativna kultura).Detekcija preosjetljive tuberkuloze na temelju cfDNA plazme može biti prikladna vrsta uzorka za dijagnozu aktivne tuberkuloze i tuberkuloznog meningitisa (uzorke plazme lakše je prikupiti od cerebrospinalne tekućine za pacijente kod kojih se sumnja na tuberkulozu mozga).
Izvorni link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0009898123004990?putem%3Dihuba
Kratak uvod u proizvode serije Macro & Micro-Test za otkrivanje tuberkuloze
S obzirom na kompliciranu situaciju s uzorcima pacijenata s tuberkulozom i različite potrebe, Macro & Micro-Test pruža kompletan skup NGS rješenja za ekstrakciju tekućine iz uzoraka sputuma, konstrukciju i sekvencioniranje Qualcommove biblioteke te analizu podataka.Proizvodi pokrivaju brzu dijagnostiku oboljelih od tuberkuloze, otkrivanje rezistencije tuberkuloze na lijekove, tipizaciju mycobacterium tuberculosis i NTM, dijagnostiku preosjetljivosti kod bakterijski negativne tuberkuloze i tuberkuloznih osoba itd.
Setovi za serijsku detekciju tuberkuloze i mikobakterija:
| predmet broj | ime proizvoda | sadržaj testiranja proizvoda | vrsta uzorka | primjenjivi model |
| HWTS-3012 | Uzorak sredstva za odvajanje | Koristi se u tretmanu ukapljivanja uzoraka sputuma, dobio je prvoklasni rekordni broj, Sutong Machinery Equipment 20230047. | sputum | |
| HWTS-NGS-P00021 | Qualcommov pribor za detekciju količine za preosjetljivu tuberkulozu (metoda hvatanja sonde) | Neinvazivna (tekuća biopsija) detekcija preosjetljivosti za bakterijski negativnu plućnu tuberkulozu i čvorove u mozgu;Uzorci ljudi za koje se sumnja da su zaraženi tuberkuloznim ili netuberkuloznim mikobakterijama analizirani su metagenomikom dubokog sekvenciranja, a informacije o otkrivanju jesu li zaražene tuberkuloznim ili netuberkuloznim mikobakterijama i glavne informacije o otpornosti Mycobacterium tuberculosis prve linije na lijekove bili osigurani. | Periferna krv, alveolarna tekućina za ispiranje, hidrotoraks i ascites, uzorak punkcije žarišta, cerebrospinalna tekućina. | Druga generacija |
| HWTS-NGS-T001 | Komplet za tipizaciju mikobakterija i otkrivanje rezistencije na lijekove (metoda sekvenciranja multipleksne amplifikacije) | Test tipizacije mikobakterija, uključujući MTBC i 187 NTM；Detekcija otpornosti na lijekove Mycobacterium tuberculosis pokriva 13 lijekova i 16 središnjih mutacijskih mjesta gena za otpornost na lijekove. | Sputum, tekućina alveolarne lavaže, hidrotoraks i ascites, uzorak punkcije žarišta, cerebrospinalna tekućina. | Dvostruka platforma druge/treće generacije |
Istaknuto: HWTS-NGS-T001 Komplet za tipizaciju mikobakterija i otkrivanje rezistencije na lijekove (metoda multipleksne amplifikacije)
Predstavljanje proizvoda
Proizvod se temelji na glavnim lijekovima prve i druge linije opisanim u SZO smjernicama za liječenje tuberkuloze, makrolidima i aminoglikozidima koji se obično koriste u NTM smjernicama za liječenje, a mjesta rezistencije na lijekove pokrivaju jednu grupu mjesta povezanih s rezistencijom na lijekove u Katalog složenih mutacija Mycobacterium tuberculosis SZO-a, kao i drugi prijavljeni geni za otpornost na lijekove i mjesta mutacije prema istraživanju i statistici literature s visokim ocjenama u zemlji i inozemstvu.
Identifikacija tipizacije temelji se na NTM sojevima sažetim u NTM smjernicama koje je objavio Kineski časopis za tuberkulozu i respiratorne bolesti i konsenzusu stručnjaka.Dizajnirani primeri tipizacije mogu pojačati, sekvencirati i označiti više od 190 NTM vrsta.
Kroz tehnologiju ciljane multipleksne PCR amplifikacije, geni za genotipizaciju i geni otporni na lijekove Mycobacterium su amplificirani multipleksnom PCR te je dobivena kombinacija amplikona ciljnih gena koje treba detektirati.Umnoženi proizvodi mogu se konstruirati u biblioteke za sekvenciranje visoke propusnosti druge ili treće generacije, a sve platforme za sekvenciranje druge i treće generacije mogu se podvrgnuti dubokom sekvenciranju kako bi se dobile informacije o sekvenciji ciljnih gena.Usporedbom s poznatim mutacijama sadržanim u ugrađenoj referentnoj bazi podataka (uključujući WHO katalog mutacija kompleksa Mycobacterium tuberculosis i njegov odnos s rezistencijom na lijekove), utvrđene su mutacije povezane s rezistencijom na lijekove ili osjetljivošću na lijekove protiv tuberkuloze.U kombinaciji s Macro & Micro-Test rješenjem za obradu uzoraka sputuma koji se sami otvaraju, riješen je problem niske učinkovitosti amplifikacije nukleinske kiseline kliničkih uzoraka sputuma (deset puta veća od one kod tradicionalnih metoda), tako da se može detekcija sekvenciranja otpornosti na lijekove izravno primijenjen na kliničke uzorke sputuma.
Raspon detekcije proizvoda
34geni povezani s otpornošću na lijekove18lijekovi protiv tuberkuloze i6NTM lijekovi su otkriveni, pokrivajući297mjesta otpornosti na lijekove;Deset vrsta Mycobacterium tuberculosis i više od190otkrivene su vrste NTM-a.
Tablica 1: Podaci o 18+6 lijekova +190+NTM
Prednost proizvoda
Jaka klinička prilagodljivost: uzorci sputuma mogu se izravno otkriti sredstvom za samoukapljivanje bez kulture.
Eksperimentalni rad je jednostavan: prvi krug operacije pojačanja je jednostavan, a konstrukcija knjižnice dovršena je za 3 sata, što poboljšava učinkovitost rada.
Sveobuhvatna tipizacija i otpornost na lijekove: pokrivanje mjesta tipizacije i rezistencije na lijekove MTB i NTM, što su ključne točke kliničkog interesa, točna tipizacija i otkrivanje rezistencije na lijekove, podržavajući softver za neovisnu analizu i generiranje izvješća o analizi jednim klikom.
Kompatibilnost: kompatibilnost proizvoda, prilagođavanje glavnim ILM i MGI/ONT platformama.
Specifikacija proizvoda
| Šifra proizvoda | ime proizvoda | Platforma za otkrivanje | tehnički podaci |
| HWTS-NGS-T001 | Komplet za tipizaciju mikobakterija i otkrivanje rezistencije na lijekove (multipleksna metoda amplifikacije) | ONT、Illumina、MGI、Salus pro | 16/96rxn |
Vrijeme objave: 23. siječnja 2024