Tüberküloz Tanısı ve İlaç Direnci Tespiti İçin Yeni Bir Silah: Tüberküloz Aşırı Duyarlılık Tanısı İçin Makine Öğrenmesiyle Birleştirilmiş Yeni Nesil Hedefli Dizileme (tNGS)
Literatür raporu: CCa: tNGS ve makine öğrenimine dayalı, daha az bakteriyel tüberküloz ve tüberküloz menenjitli kişiler için uygun bir tanı modeli.
Tez başlığı: Tüberküloz hedefli yeni nesil sekanslama ve makine öğrenimi: az sayıda akciğer tübüleri ve tübüler menenjit için ultra hassas bir tanı stratejisi.
Süreli Yayın: 《Clinica Chimica Acta》
Eğer: 6.5
Yayın tarihi: Ocak 2024
Çin Bilimler Akademisi Üniversitesi ve Başkent Tıp Üniversitesi Pekin Göğüs Hastanesi ile iş birliği içinde, Macro & Micro-Test, yeni nesil hedefli sekanslama (tNGS) teknolojisi ve makine öğrenme yöntemine dayalı bir tüberküloz tanı modeli geliştirdi. Bu model, az sayıda bakteri içeren tüberküloz ve tüberküloz menenjit için ultra yüksek tespit hassasiyeti sağladı, iki tüberküloz türünün klinik tanısı için yeni bir aşırı duyarlılık tanı yöntemi sundu ve tüberkülozun doğru teşhisine, ilaç direncinin tespitine ve tedavisine yardımcı oldu. Aynı zamanda, hastanın plazma cfDNA'sının tüberküloz menenjit tanısında klinik örnekleme için uygun bir örnek türü olarak kullanılabileceği de tespit edildi.
Bu çalışmada, iki klinik kohort oluşturmak için 227 plazma örneği ve beyin omurilik sıvısı örneği kullanılmıştır. Laboratuvar tanı kohortu örnekleri, tüberküloz tanısı için makine öğrenmesi modelini oluşturmak için, klinik tanı kohortu örnekleri ise oluşturulan tanı modelini doğrulamak için kullanılmıştır. Tüm örnekler öncelikle Mycobacterium tuberculosis için özel olarak tasarlanmış hedefli yakalama prob havuzu ile hedeflenmiştir. Daha sonra, TB-tNGS sekanslama verilerine dayanarak, karar ağacı modeli, laboratuvar tanı kuyruğunun eğitim ve doğrulama kümeleri üzerinde 5 katlı çapraz doğrulama yapmak için kullanılmış ve plazma örnekleri ile beyin omurilik sıvısı örneklerinin tanı eşikleri elde edilmiştir. Elde edilen eşik, tespit için klinik tanı kuyruğunun iki test kümesine getirilmiş ve öğrenicinin tanı performansı ROC eğrisi ile değerlendirilmiştir. Son olarak, tüberküloz tanı modeli elde edilmiştir.
Şekil 1. Araştırma tasarımının şematik diyagramı.
Sonuçlar: Bu çalışmada belirlenen BOS DNA örneği (AUC = 0,974) ve plazma cfDNA örneği (AUC = 0,908) için spesifik eşik değerlerine göre, 227 örnek arasında BOS örneğinin duyarlılığı %97,01, özgüllüğü %95,65; plazma örneğinin duyarlılığı ve özgüllüğü ise sırasıyla %82,61 ve %86,36 olarak bulunmuştur. TBM hastalarından alınan 44 çift plazma cfDNA ve beyin omurilik sıvısı DNA örneğinin analizinde, bu çalışmanın tanı stratejisi plazma cfDNA ve beyin omurilik sıvısı DNA'da %90,91 (40/44) gibi yüksek bir tutarlılığa ve %95,45 (42/44) duyarlılığa sahiptir. Akciğer tüberkülozu olan çocuklarda, bu çalışmanın tanı stratejisi, aynı hastalardan alınan mide suyu örneklerinin Xpert ile tespit sonuçlarına kıyasla plazma örneklerine karşı daha hassastır (%28,57'ye karşı %15,38).
Şekil 2. Popülasyon örnekleri için tüberküloz teşhis modelinin analiz performansı.
Şekil 3. Eşleştirilmiş örneklerin tanısal sonuçları
Sonuç: Bu çalışmada, oligobasiller tüberkülozlu (negatif kültür) klinik hastalarda en yüksek tespit duyarlılığına sahip bir tanı aracı sağlayabilen, tüberküloz için aşırı duyarlı bir tanı yöntemi geliştirilmiştir. Plazma cfDNA'sına dayalı aşırı duyarlı tüberküloz tespiti, aktif tüberküloz ve tüberküloz menenjit tanısı için uygun bir örnek türü olabilir (beyin tüberkülozundan şüphelenilen hastalar için plazma örnekleri, beyin omurilik sıvısından daha kolay toplanabilir).
Orijinal bağlantı: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0009898123004990? via%3Dihub
Makro ve Mikro-Test tüberküloz tespit ürünleri serisinin kısa tanıtımı
Tüberküloz hastalarının karmaşık örnek durumu ve çeşitli ihtiyaçları göz önüne alındığında, Macro & Micro-Test, balgam örneklerinden sıvılaştırma ekstraksiyonu, Qualcomm kütüphane oluşturma ve sekanslama ile veri analizi için eksiksiz bir NGS çözüm seti sunmaktadır. Ürünler, tüberküloz hastalarının hızlı teşhisi, tüberkülozda ilaç direnci tespiti, Mycobacterium tuberculosis ve NTM tiplemesi, bakteri negatif tüberküloz ve tüberkülozlu kişilerde aşırı duyarlılık teşhisi vb. konuları kapsamaktadır.
Tüberküloz ve mikobakteriler için seri tespit kitleri:
| Ürün No. | ürün adı | ürün test içeriği | örnek türü | uygulanabilir model |
| HWTS-3012 | Numune ayırıcı madde | Balgam örneklerinin sıvılaştırma işleminde kullanılan bu cihaz, Sutong Makine Ekipmanları 20230047 numaralı birinci sınıf tescil belgesini almıştır. | balgam | |
| HWTS-NGS-P00021 | Qualcomm aşırı duyarlı tüberküloz için miktar tespit kiti (prob yakalama yöntemi) | Bakteri negatif akciğer tüberkülozu ve beyin nodülleri için invaziv olmayan (sıvı biyopsi) aşırı duyarlılık tespiti; Tüberküloz veya tüberküloz dışı mikobakterilerle enfekte olduğundan şüphelenilen kişilerin örnekleri, yüksek derinlikli sekanslama metagenomik yöntemiyle analiz edildi ve tüberküloz veya tüberküloz dışı mikobakterilerle enfekte olup olmadıkları ve Mycobacterium tuberculosis'in başlıca birinci basamak ilaç direnci bilgileri sağlandı. | Periferik kan, alveoler lavaj sıvısı, hidrotoraks ve asit, odak ponksiyon örneği, beyin omurilik sıvısı. | İkinci nesil |
| HWTS-NGS-T001 | Mikobakteri tipleme ve ilaç direnci tespit kiti (çoklu amplifikasyon sekanslama yöntemi) | MTBC ve 187 NTM dahil olmak üzere Mikobakteri tipleme testi；Mycobacterium tuberculosis'in ilaç direnci tespiti, 13 ilacı ve ilaç direnci genlerinin 16 temel mutasyon bölgesini kapsamaktadır. | Balgam, alveoler lavaj sıvısı, hidrotoraks ve asit, odak ponksiyon örneği, beyin omurilik sıvısı. | İkinci/üçüncü nesil çift platform |
Öne çıkanlar: HWTS-NGS-T001 Mikobakteri tipleme ve ilaç direnci tespit kiti (çoklu amplifikasyon yöntemi)
Ürün tanıtımı
Ürün, DSÖ tüberküloz tedavi kılavuzlarında belirtilen başlıca birinci ve ikinci basamak ilaçlara, NTM tedavi kılavuzlarında yaygın olarak kullanılan makrolidlere ve aminoglikozitlere dayanmaktadır ve ilaç direnci bölgeleri, DSÖ Mycobacterium tuberculosis kompleks mutasyon kataloğundaki ilaç direnciyle ilgili tüm bölgeleri ve ayrıca yurt içi ve yurt dışındaki yüksek puanlı literatürlerin araştırma ve istatistiklerine göre bildirilen diğer ilaç direnci genlerini ve mutasyon bölgelerini kapsamaktadır.
Tip belirleme, Çin Tüberküloz ve Solunum Hastalıkları Dergisi'nde yayınlanan NTM kılavuzlarında özetlenen NTM suşlarına ve uzmanların görüş birliğine dayanmaktadır. Tasarlanan tip belirleme primerleri, 190'dan fazla NTM türünü çoğaltabilir, dizileyebilir ve açıklayabilir.
Hedefli multipleks PCR amplifikasyon teknolojisi aracılığıyla, Mycobacterium'un genotipleme genleri ve ilaç direnci genleri multipleks PCR ile çoğaltıldı ve tespit edilecek hedef genlerin amplikon kombinasyonu elde edildi. Çoğaltılan ürünler, ikinci veya üçüncü nesil yüksek verimli sekanslama kütüphanelerine dönüştürülebilir ve tüm ikinci ve üçüncü nesil sekanslama platformları, hedef genlerin sekans bilgilerini elde etmek için yüksek derinlikli sekanslamaya tabi tutulabilir. Dahili referans veritabanında (DSÖ Mycobacterium tuberculosis kompleks mutasyon kataloğu ve ilaç direnci ile ilişkisi dahil) bulunan bilinen mutasyonlarla karşılaştırılarak, tüberküloz ilaçlarına karşı direnç veya duyarlılıkla ilgili mutasyonlar belirlendi. Macro & Micro-Test'in kendiliğinden açılan balgam örneği işleme çözümüyle birleştirildiğinde, klinik balgam örneklerinin düşük nükleik asit amplifikasyon verimliliği sorunu (geleneksel yöntemlere göre on kat daha yüksek) çözüldü ve böylece ilaç direnci sekanslama tespiti doğrudan klinik balgam örneklerine uygulanabilir hale geldi.
Ürün algılama aralığı
34ilaç direncine bağlı genler18tüberküloz karşıtı ilaçlar ve6NTM ilaçları tespit edildi, bunlar arasında şunlar yer alıyordu:297İlaç direnci bölgeleri; On çeşit Mycobacterium tuberculosis ve daha fazlası190NTM türleri tespit edildi.
Tablo 1: 18+6 İlaç +190+Yeni Tıp Bilgileri
Ürün avantajı
Güçlü klinik uyum yeteneği: balgam örnekleri, kültürleme işlemine gerek kalmadan, kendiliğinden sıvılaşan madde ile doğrudan tespit edilebilir.
Deneysel işlem basittir: ilk aşama amplifikasyon işlemi basittir ve kütüphane oluşturma işlemi 3 saat içinde tamamlanır, bu da iş verimliliğini artırır.
Kapsamlı tipleme ve ilaç direnci: Klinik açıdan önemli noktalar olan MTB ve NTM'nin tipleme ve ilaç direnci bölgelerini kapsar, doğru tipleme ve ilaç direnci tespiti sağlar, bağımsız analiz yazılımlarını destekler ve tek tıklamayla analiz raporları oluşturur.
Uyumluluk: Ürün uyumluluğu, yaygın ILM ve MGI/ONT platformlarına uyum sağlama.
Ürün özellikleri
| Ürün kodu | ürün adı | Algılama platformu | özellikler |
| HWTS-NGS-T001 | Mikobakteri tipleme ve ilaç direnci tespit kiti (çoklu amplifikasyon yöntemi) | ONT, Illumina, MGI, Salus pro | 16/96rxn |
Yayın tarihi: 23 Ocak 2024