Tüberküloz Tanısı ve İlaç Direnci Tespiti için Yeni Bir Silah: Tüberküloz Aşırı Duyarlılık Tanısı için Makine Öğrenimiyle Birleştirilmiş Yeni Nesil Hedefli Dizileme (tNGS)
Literatür raporu: CCa: Daha az bakteriyel tüberküloz ve tüberküloz menenjiti olan kişiler için uygun, tNGS ve makine öğrenmesine dayalı bir tanı modeli.
Tez başlığı: Tüberküloz hedefli yeni nesil dizileme ve makine öğrenmesi: pasif akciğer tübülleri ve tübüler menenjit için ultra hassas bir tanı stratejisi.
Süreli Yayın: 《Clinica Chimica Acta》
EĞER：6.5
Yayın tarihi: Ocak 2024
Macro & Micro-Test, Çin Bilimler Akademisi Üniversitesi ve Başkent Tıp Üniversitesi Pekin Göğüs Hastanesi ile birlikte çalışarak, yeni nesil hedefli dizileme (tNGS) teknolojisi ve makine öğrenmesi yöntemine dayalı bir tüberküloz tanı modeli oluşturdu. Bu model, az sayıda bakteri içeren tüberküloz ve tüberküloz menenjit için ultra yüksek tespit hassasiyeti sağladı, iki tür tüberkülozun 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 TBM tanısında klinik örnekleme için uygun bir örnek türü olarak kullanılabileceği bulundu.
Bu çalışmada, 227 plazma örneği ve beyin omurilik sıvısı örneği kullanılarak iki klinik kohort oluşturulmuş, laboratuvar tanı kohortu örnekleri tüberküloz tanısının makine öğrenimi modelini oluşturmak için kullanılmış ve klinik tanı kohortu örnekleri oluşturulan tanı modelini doğrulamak için kullanılmıştır. Tüm örnekler ilk önce Mycobacterium tuberculosis için özel olarak tasarlanmış hedefli yakalama probu havuzu tarafından hedeflenmiştir. Daha sonra, TB-tNGS dizileme verilerine dayanarak, karar ağacı modeli laboratuvar tanı kuyruğunun eğitim ve doğrulama kümelerinde 5 katlı çapraz doğrulama gerçekleştirmek için kullanılmış ve plazma örnekleri ve beyin omurilik sıvısı örneklerinin tanı eşikleri elde edilmiştir. Elde edilen eşik, tespit için klinik tanı kuyruğunun iki test kümesine getirilmiş ve öğrenenin tanı performansı ROC eğrisi ile değerlendirilmiştir. Son olarak, tüberkülozun tanı modeli elde edilmiştir.
Şekil 1 Araştırma tasarımının şematik diyagramı
Bulgular: Bu çalışmada belirlenen BOS DNA örneği (AUC = 0,974) ve plazma cfDNA örneği (AUC = 0,908) özgül eşiklerine göre, 227 örnek arasında BOS örneğinin duyarlılığı %97,01, özgüllüğü %95,65 ve plazma örneğinin duyarlılığı ve özgüllüğü sırasıyla %82,61 ve %86,36 olarak bulundu. TBM hastalarından alınan 44 eşleştirilmiş plazma cfDNA ve beyin omurilik sıvısı DNA örneğinin analizinde, bu çalışmanın tanı stratejisi plazma cfDNA ve beyin omurilik sıvısı DNA'sında %90,91 (40/44) gibi yüksek bir tutarlılığa ve %95,45 (42/44) duyarlılığa sahiptir. Akciğer tüberkülozlu çocuklarda bu çalışmanın tanı stratejisi, aynı hastalardan alınan mide suyu örneklerinin Xpert tespit sonuçlarına göre plazma örneklerine daha duyarlıdır (%28,57'ye karşı %15,38).
Şekil 2. Popülasyon örnekleri için tüberküloz tanı modelinin analiz performansı
Şekil 3 Eşleştirilmiş örneklerin tanı sonuçları
Sonuç: Bu çalışmada, oligobasiller tüberkülozlu (negatif kültür) klinik hastalar için en yüksek tespit duyarlılığına sahip bir tanı aracı sağlayabilen tüberküloz için hipersensitif bir tanı yöntemi oluşturulmuştur. Plazma cfDNA'sına dayalı hipersensitif tüberkülozun tespiti, aktif tüberküloz ve tüberküloz menenjitinin tanısı için uygun bir örnek türü olabilir (beyin tüberkülozundan şüphelenilen hastalarda plazma örnekleri beyin omurilik sıvısından daha kolay toplanır).
Orijinal bağlantı: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0009898123004990? via%3Dihub
Makro ve Mikro Test tüberküloz serisi tespit ürünlerinin kısa tanıtımı
Tüberküloz hastalarının karmaşık örnek durumu ve çeşitli ihtiyaçlar göz önünde bulundurularak, Macro & Micro-Test, balgam örneklerinden sıvılaştırma ekstraksiyonu, Qualcomm kütüphanesi oluşturma ve dizileme ve veri analizi için eksiksiz bir NGS çözümleri seti sunmaktadır. Ürünler, tüberküloz hastalarının hızlı teşhisi, tüberkülozda ilaç direnci tespiti, mikobakteri tüberkülozu ve NTM tiplendirmesi, 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 sıvılaştırılmasında kullanılan, Sutong Makine Ekipmanı 20230047 numaralı birinci sınıf kayıt numarasına sahiptir. | balgam | |
| HWTS-NGS-P00021 | Aşırı duyarlı tüberküloz için Qualcomm miktar tespit kiti (prob yakalama yöntemi) | Bakteri negatif akciğer tüberkülozu ve beyin nodülleri için noninvaziv (sıvı biyopsi) aşırı duyarlılık tespiti; Tüberküloz veya tüberküloz dışı mikobakterilerle enfekte olduğundan şüphelenilen kişilerin örnekleri yüksek derinlikli dizileme metagenomiği ile analiz edilerek, tüberküloz veya tüberküloz dışı mikobakterilerle enfekte olup olmadıklarına ilişkin tespit bilgisi ve mikobakteri tüberkülozunun başlıca birinci basamak ilaç direnci bilgisi sağlandı. | Periferik kan, alveolar lavaj sıvısı, hidrotoraks ve asit, odak ponksiyon örneği, beyin omurilik sıvısı. | İkinci nesil |
| HWTS-NGS-T001 | Mikobakteri tipleme ve ilaç direnci tespit kiti (multiplex amplifikasyon dizileme yöntemi) | MTBC ve 187 NTM dahil olmak üzere Mikobakteri tipleme testi；Mycobacterium tuberculosis'in ilaç direnci tespiti 13 ilacı ve ilaç direnci genlerinin 16 çekirdek mutasyon bölgesini kapsamaktadır. | Balgam, alveolar lavaj sıvısı, hidrotoraks ve asit, odak ponksiyon örneği, beyin omurilik sıvısı. | İkinci/üçüncü nesil çift platform |
Önemli Noktalar: HWTS-NGS-T001 Mikobakteri tiplendirme ve ilaç direnci tespit kiti (çoklu amplifikasyon yöntemi)
Ürün tanıtımı
Ürün, DSÖ TB tedavi kılavuzlarında tanımlanan başlıca birinci ve ikinci basamak ilaçlara, NTM tedavi kılavuzlarında yaygın olarak kullanılan makrolidler ve aminoglikozitlere dayanmaktadır ve ilaç direnci bölgeleri, DSÖ Mycobacterium tuberculosis kompleks mutasyon kataloğunda yer alan ilaç direnciyle ilişkili bölgelerin tümünü ve ayrıca yurt içi ve yurt dışında yüksek puan alan literatürlerin araştırılması ve istatistiklerine göre bildirilen diğer ilaç direnci genlerini ve mutasyon bölgelerini kapsamaktadır.
Tiplendirme tanımlaması, Çin Tüberküloz ve Solunum Hastalıkları Dergisi tarafından yayınlanan NTM kılavuzlarında özetlenen NTM suşlarına ve uzmanların fikir birliğine dayanmaktadır. Tasarlanan tiplendirme primerleri, 190'dan fazla NTM türünü çoğaltabilir, dizileyebilir ve açıklayabilir.
Hedefli multipleks PCR amplifikasyon teknolojisi sayesinde, Mycobacterium'un genotipleme genleri ve ilaca dirençli genleri multipleks PCR ile çoğaltılmış ve tespit edilecek hedef genlerin amplikon kombinasyonu elde edilmiştir. Çoğaltılan ürünler, ikinci veya üçüncü nesil yüksek verimli dizileme kütüphanelerine dönüştürülebilir ve tüm ikinci ve üçüncü nesil dizileme platformları, hedef genlerin dizi bilgilerini elde etmek için yüksek derinlikli dizilemeye tabi tutulabilir. Dahili referans veritabanında (WHO Mycobacterium tuberculosis kompleksi mutasyon kataloğu ve ilaç direnciyle ilişkisi dahil) bulunan bilinen mutasyonlarla karşılaştırılarak, ilaç direnci veya anti-tüberküloz ilaçların duyarlılığı ile ilgili mutasyonlar belirlenmiştir. Macro & Micro-Test'in kendi kendine açılan balgam örneği tedavi solüsyonu ile birleştirildiğinde, klinik balgam örneklerinin düşük nükleik asit amplifikasyon verimliliği sorunu (geleneksel yöntemlere göre on kat daha fazla) çözüldü, böylece ilaç direnci dizileme tespiti doğrudan klinik balgam örneklerine uygulanabildi.
Ürün tespit aralığı
34ilaç direnciyle ilişkili genler18anti-tüberküloz ilaçları ve6NTM uyuşturucuları tespit edildi,297İlaç direnci bölgeleri; On çeşit Mycobacterium tuberculosis ve daha fazlası190NTM çeşitleri tespit edildi.
Tablo 1: 18+6 İlaç +190+NTM Bilgileri
Ürün avantajı
Güçlü klinik uyumluluk: Balgam örnekleri kültüre gerek kalmadan doğrudan kendi kendini sıvılaştırma ajanı ile tespit edilebilir.
Deneysel işlem basittir: Amplifikasyon işleminin ilk turu basittir ve kütüphanenin oluşturulması 3 saatte tamamlanır, bu da çalışma verimliliğini artırır.
Kapsamlı tipleme ve ilaç direnci: Klinik kaygının temel noktaları olan MTB ve NTM'nin tipleme ve ilaç direnci bölgelerini kapsayan, doğru tipleme ve ilaç direnci tespiti, bağımsız analiz yazılımlarını destekleyen ve tek tıklamayla analiz raporları üreten.
Uyumluluk: Ürün uyumluluğu, ana akım ILM ve MGI/ONT platformlarına uyum sağlama.
Ürün özellikleri
| Ürün kodu | ürün adı | Tespit platformu | özellikler |
| HWTS-NGS-T001 | Mikobakteri tiplendirme ve ilaç direnci tespit kiti (multiplex amplifikasyon yöntemi) | ONT, Illumina, MGI, Salus pro | 16/96rxn |
Gönderim zamanı: 23 Ocak 2024