Senjata Baru untuk Diagnosis Tuberkulosis dan Deteksi Resistensi Obat: Pengurutan Target Generasi Baru (tNGS) yang Dikombinasikan dengan Pembelajaran Mesin untuk Diagnosis Hipersensitivitas Tuberkulosis
Laporan literatur: CCa: model diagnostik berdasarkan tNGS dan pembelajaran mesin, yang cocok untuk orang dengan tuberkulosis bakteri rendah dan meningitis tuberkulosis.
Judul tesis: Pengurutan generasi berikutnya dan pembelajaran mesin yang ditargetkan pada tuberkulosis: strategi diagnostik ultra-sensitif untuk tubulus paru paucific dan meningitis tubular.
Berkala: 《Clinica Chimica Acta》
JIKA：6.5
Tanggal publikasi: Januari 2024
Dikombinasikan dengan Universitas Akademi Sains Tiongkok dan Rumah Sakit Dada Beijing di Capital Medical University, Macro & Micro-Test membentuk model diagnosis tuberkulosis berdasarkan teknologi pengurutan target (tNGS) generasi baru dan metode pembelajaran mesin, yang menyediakan teknologi ultra-high sensitivitas deteksi tuberkulosis dengan sedikit bakteri dan meningitis tuberkulosis, memberikan metode diagnosis hipersensitivitas baru untuk diagnosis klinis dua jenis tuberkulosis, dan membantu diagnosis yang akurat, deteksi resistensi obat, dan pengobatan tuberkulosis.Pada saat yang sama, ditemukan bahwa cfDNA plasma pasien dapat digunakan sebagai jenis sampel yang sesuai untuk pengambilan sampel klinis dalam diagnosis TBM.
Dalam penelitian ini, 227 sampel plasma dan sampel cairan serebrospinal digunakan untuk menetapkan dua kohort klinis, di mana sampel kohort diagnostik laboratorium digunakan untuk menetapkan model pembelajaran mesin diagnosis tuberkulosis, dan sampel kohort diagnostik klinis digunakan untuk memverifikasi penetapan tersebut. model diagnostik.Semua sampel pertama-tama ditargetkan oleh kumpulan penyelidikan penangkap bertarget yang dirancang khusus untuk Mycobacterium tuberkulosis.Kemudian, berdasarkan data sekuensing TB-tNGS, model pohon keputusan digunakan untuk melakukan validasi silang 5 kali lipat pada set pelatihan dan validasi antrian diagnostik laboratorium, dan diperoleh ambang diagnostik sampel plasma dan sampel cairan serebrospinal.Ambang batas yang diperoleh dimasukkan ke dalam dua set uji antrian diagnosis klinis untuk dideteksi, dan kinerja diagnostik pelajar dievaluasi dengan kurva ROC.Akhirnya diperoleh model diagnosis tuberkulosis.
Gambar 1 diagram skema desain penelitian
Hasil: Berdasarkan ambang batas spesifik sampel DNA CSF (AUC = 0,974) dan sampel cfDNA plasma (AUC = 0,908) yang ditentukan dalam penelitian ini, di antara 227 sampel, sensitivitas sampel CSF adalah 97,01%, spesifisitasnya adalah 95,65%, dan sensitivitas dan spesifisitas sampel plasma masing-masing sebesar 82,61% dan 86,36%.Dalam analisis 44 sampel berpasangan cfDNA plasma dan DNA cairan serebrospinal dari pasien TBM, strategi diagnostik penelitian ini memiliki konsistensi yang tinggi yaitu 90,91% (40/44) pada cfDNA plasma dan DNA cairan serebrospinal, dan sensitivitasnya adalah 95,45% (42/44).Pada anak penderita tuberkulosis paru, strategi diagnostik penelitian ini lebih sensitif terhadap sampel plasma dibandingkan hasil deteksi Xpert sampel cairan lambung dari pasien yang sama (28,57% VS 15,38%).
Gambar 2 Analisis kinerja model diagnosis tuberkulosis untuk sampel populasi
Gambar 3 Hasil diagnostik sampel berpasangan
Kesimpulan: Metode diagnostik hipersensitif untuk tuberkulosis ditemukan dalam penelitian ini, yang dapat memberikan alat diagnostik dengan sensitivitas deteksi tertinggi untuk pasien klinis dengan tuberkulosis oligobasiler (kultur negatif).Deteksi tuberkulosis hipersensitif berdasarkan cfDNA plasma mungkin merupakan jenis sampel yang cocok untuk diagnosis tuberkulosis aktif dan meningitis tuberkulosis (sampel plasma lebih mudah dikumpulkan dibandingkan cairan serebrospinal untuk pasien yang diduga tuberkulosis otak).
Tautan asli: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0009898123004990?melalui%3Dihub
Pengenalan singkat produk deteksi seri tuberkulosis Macro & Micro-Test
Mengingat situasi sampel pasien tuberkulosis yang rumit dan berbagai kebutuhan, Macro & Micro-Test menyediakan serangkaian solusi NGS yang lengkap untuk ekstraksi pencairan dari sampel dahak, konstruksi dan pengurutan perpustakaan Qualcomm, dan analisis data.Produknya mencakup diagnosis cepat pasien tuberkulosis, deteksi resistensi obat tuberkulosis, pengetikan mycobacterium tuberkulosis dan NTM, diagnosis hipersensitivitas tuberkulosis bakteri negatif dan penderita tuberkulosis, dll.
Kit deteksi serial untuk tuberkulosis dan mikobakteri:
| Nomor Barang | nama Produk | konten pengujian produk | jenis sampel | model yang berlaku |
| HWTS-3012 | Agen pelepas sampel | Digunakan dalam pengobatan pencairan sampel dahak, telah memperoleh nomor rekor kelas satu, Peralatan Mesin Sutong 20230047. | dahak | |
| HWTS-NGS-P00021 | Kit deteksi kuantitas Qualcomm untuk tuberkulosis hipersensitif (metode penangkapan probe) | Deteksi hipersensitivitas non-invasif (biopsi cair) untuk tuberkulosis paru dan nodul otak yang negatif bakteri;Sampel orang yang diduga terinfeksi mikobakteri tuberkulosis atau non-tuberkulosis dianalisis dengan metagenomik sekuensing mendalam, dan informasi deteksi apakah mikobakteri tuberkulosis atau non-tuberkulosis terinfeksi dan informasi resistensi obat lini pertama utama dari mikobakteri tuberkulosis disediakan. | Darah tepi, cairan bilas alveolar, hidrotoraks dan asites, sampel tusukan fokus, cairan serebrospinal. | Generasi kedua |
| HWTS-NGS-T001 | Kit pengetikan Mycobacterium dan deteksi resistensi obat (metode pengurutan amplifikasi multipleks) | Tes pengetikan Mycobacterium, termasuk MTBC dan 187 NTM；Deteksi resistensi obat Mycobacterium tuberkulosis mencakup 13 obat dan 16 lokasi mutasi inti gen resistensi obat. | Sputum, cairan bilas alveolar, hidrotoraks dan asites, sampel tusukan fokus, cairan serebrospinal. | Platform ganda generasi kedua/ketiga |
Sorotan: HWTS-NGS-T001 Kit pengetikan Mycobacterium dan deteksi resistensi obat (metode amplifikasi multipleks)
Perkenalan produk
Produk ini didasarkan pada obat lini pertama dan kedua yang dijelaskan dalam pedoman pengobatan TB WHO, makrolida dan aminoglikosida yang umum digunakan dalam pedoman pengobatan NTM, dan situs resistensi obat mencakup semua kelompok situs terkait resistensi obat di negara tersebut. Katalog mutasi kompleks Mycobacterium tuberkulosis WHO, serta gen resistensi obat lain yang dilaporkan dan situs mutasi menurut penyelidikan dan statistik literatur dengan skor tinggi di dalam dan luar negeri.
Identifikasi pengetikan didasarkan pada strain NTM yang terangkum dalam pedoman NTM yang diterbitkan oleh Chinese Journal of Tuberculosis and Respiratory Diseases dan konsensus para ahli.Primer pengetikan yang dirancang dapat memperkuat, mengurutkan, dan memberi anotasi pada lebih dari 190 spesies NTM.
Melalui teknologi amplifikasi PCR multipleks yang ditargetkan, gen genotipe dan gen Mycobacterium yang resistan terhadap obat diamplifikasi oleh PCR multipleks, dan diperoleh kombinasi amplikon dari gen target yang akan dideteksi.Produk yang diperkuat dapat dibangun menjadi perpustakaan pengurutan throughput tinggi generasi kedua atau generasi ketiga, dan semua platform pengurutan generasi kedua dan ketiga dapat dikenai pengurutan mendalam untuk mendapatkan informasi urutan gen target.Dengan membandingkan mutasi yang diketahui yang terkandung dalam database referensi bawaan (termasuk katalog mutasi kompleks Mycobacterium tuberkulosis WHO dan hubungannya dengan resistensi obat), mutasi yang terkait dengan resistensi obat atau kerentanan obat anti-tuberkulosis ditentukan.Dikombinasikan dengan solusi pengobatan sampel dahak yang dibuka sendiri dari Macro & Micro-Test, masalah efisiensi amplifikasi asam nukleat yang rendah pada sampel dahak klinis (sepuluh kali lebih tinggi dibandingkan metode tradisional) terpecahkan, sehingga deteksi pengurutan resistensi obat dapat dilakukan. langsung diterapkan pada sampel dahak klinis.
Jangkauan deteksi produk
34gen terkait resistensi obat18obat anti tuberkulosis dan6Obat NTM terdeteksi, meliputi297situs resistensi obat;Sepuluh jenis Mycobacterium tuberkulosis dan lebih dari itu190jenis NTM terdeteksi.
Tabel 1 Informasi 18+6 Obat +190+NTM
Keunggulan produk
Kemampuan beradaptasi klinis yang kuat: sampel dahak dapat dideteksi langsung dengan agen pencairan sendiri tanpa kultur.
Operasi eksperimentalnya sederhana: operasi amplifikasi putaran pertama sederhana, dan pembangunan perpustakaan selesai dalam 3 jam, yang meningkatkan efisiensi kerja.
Pengetikan komprehensif dan resistensi obat: mencakup situs pengetikan dan resistensi obat MTB dan NTM, yang merupakan poin utama perhatian klinis, pengetikan akurat dan deteksi resistensi obat, mendukung perangkat lunak analisis independen, dan menghasilkan laporan analisis dengan satu klik.
Kompatibilitas: kompatibilitas produk, beradaptasi dengan platform ILM dan MGI/ONT mainstream.
Spesifikasi produk
| Kode Produk | nama Produk | Platform deteksi | spesifikasi |
| HWTS-NGS-T001 | Kit pengetikan Mycobacterium dan deteksi resistensi obat (metode amplifikasi multipleks) | ONT, Illumina, MGI, Salus pro | 16/96rxn |
Waktu posting: 23 Januari 2024