Senjata Baru untuk Diagnosis Tuberkulosis dan Deteksi Resistensi Obat: Pengurutan Tertarget 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 sedikit tuberkulosis bakteri dan meningitis tuberkulosis.
Judul tesis: Pengurutan generasi berikutnya yang menargetkan tuberkulosis dan pembelajaran mesin: strategi diagnostik yang sangat sensitif untuk tubular paru pausifik dan meningitis tubular.
Berkala: 《Clinica Chimica Acta》
JIKA：6,5
Tanggal publikasi: Januari 2024
Bekerja sama dengan Universitas Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok dan Rumah Sakit Dada Beijing, Universitas Kedokteran Ibukota, Macro & Micro-Test membangun model diagnosis tuberkulosis berbasis teknologi sequencing tertarget generasi baru (tNGS) dan metode pembelajaran mesin. Model ini memberikan sensitivitas deteksi ultra-tinggi untuk tuberkulosis dengan sedikit bakteri dan meningitis tuberkulosis, menyediakan metode diagnosis hipersensitivitas baru untuk diagnosis klinis dua jenis tuberkulosis, dan membantu diagnosis yang akurat, deteksi resistensi obat, dan pengobatan tuberkulosis. Selain itu, cfDNA plasma pasien juga dapat digunakan sebagai sampel yang sesuai untuk pengambilan sampel klinis dalam diagnosis TBM.
Dalam studi ini, 227 sampel plasma dan sampel cairan serebrospinal digunakan untuk membentuk dua kohort klinis, di mana sampel kohort diagnostik laboratorium digunakan untuk membentuk model pembelajaran mesin diagnosis tuberkulosis, dan sampel kohort diagnostik klinis digunakan untuk memverifikasi model diagnostik yang telah ditetapkan. Semua sampel pertama-tama ditargetkan oleh kumpulan probe penangkap target yang dirancang khusus untuk Mycobacterium tuberculosis. Kemudian, berdasarkan data sekuensing TB-tNGS, model pohon keputusan digunakan untuk melakukan validasi silang 5 kali lipat pada set pelatihan dan validasi antrean diagnostik laboratorium, dan ambang batas diagnostik sampel plasma dan sampel cairan serebrospinal diperoleh. Ambang batas yang diperoleh dibawa ke dua set uji antrean diagnosis klinis untuk deteksi, dan kinerja diagnostik pembelajar dievaluasi dengan kurva ROC. Akhirnya, model diagnosis tuberkulosis diperoleh.
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 95,65%, dan sensitivitas serta spesifisitas sampel plasma masing-masing adalah 82,61% dan 86,36%. Dalam analisis 44 sampel cfDNA plasma dan DNA cairan serebrospinal yang berpasangan dari pasien TBM, strategi diagnostik penelitian ini memiliki konsistensi yang tinggi, yaitu 90,91% (40/44) pada cfDNA plasma dan DNA cairan serebrospinal, serta sensitivitasnya 95,45% (42/44). Pada anak-anak dengan tuberkulosis paru, strategi diagnostik penelitian ini lebih sensitif terhadap sampel plasma dibandingkan hasil deteksi Xpert dari 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: Sebuah metode diagnostik hipersensitif untuk tuberkulosis telah ditetapkan 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 dapat menjadi jenis sampel yang sesuai untuk diagnosis tuberkulosis aktif dan meningitis tuberkulosis (sampel plasma lebih mudah dikumpulkan daripada cairan serebrospinal untuk pasien yang diduga menderita tuberkulosis otak).
Tautan asli: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0009898123004990? melalui%3Dihub
Pengenalan singkat produk deteksi tuberkulosis seri Makro & Mikro-Test
Mengingat situasi sampel pasien tuberkulosis yang kompleks dan beragam kebutuhannya, Macro & Micro-Test menyediakan rangkaian lengkap solusi NGS untuk ekstraksi likuifaksi dari sampel sputum, konstruksi dan pengurutan pustaka Qualcomm, serta analisis data. Produk-produk ini mencakup diagnosis cepat pasien tuberkulosis, deteksi resistensi obat tuberkulosis, penentuan jenis Mycobacterium tuberculosis dan NTM, diagnosis hipersensitivitas tuberkulosis negatif bakteri dan pasien 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 perawatan pencairan sampel dahak, telah memperoleh nomor catatan kelas satu, Sutong Machinery Equipment 20230047. | dahak | |
| HWTS-NGS-P00021 | Kit deteksi kuantitas Qualcomm untuk tuberkulosis hipersensitif (metode penangkapan probe) | Deteksi hipersensitivitas non-invasif (biopsi cair) untuk tuberkulosis paru negatif bakteri dan nodul otak; Sampel orang yang diduga terinfeksi tuberkulosis atau mikobakteri non-tuberkulosis dianalisis dengan metagenomik pengurutan mendalam tinggi, dan informasi deteksi apakah mikobakteri tuberkulosis atau non-tuberkulosis terinfeksi dan informasi resistensi obat lini pertama utama dari mycobacterium tuberculosis disediakan. | Darah tepi, cairan lavage alveolar, hidrotoraks dan asites, sampel tusukan fokus, cairan serebrospinal. | Generasi kedua |
| HWTS-NGS-T001 | Kit deteksi tipe Mycobacterium dan resistensi obat (metode pengurutan amplifikasi multipleks) | Tes pengetikan Mycobacterium, termasuk MTBC dan 187 NTM；Deteksi resistansi obat Mycobacterium tuberculosis mencakup 13 obat dan 16 lokasi mutasi inti gen resistansi obat. | Dahak, cairan lavage alveolar, hidrotoraks dan asites, sampel tusukan fokus, cairan serebrospinal. | Platform ganda generasi kedua/ketiga |
Sorotan: HWTS-NGS-T001 Kit deteksi tipe Mycobacterium dan resistensi obat (metode amplifikasi multipleks)
Pengenalan produk
Produk tersebut dibuat berdasarkan obat-obatan lini pertama dan kedua yang diuraikan dalam pedoman pengobatan TB WHO, makrolida dan aminoglikosida yang umum digunakan dalam pedoman pengobatan NTM, dan lokasi resistansi obat meliputi semua satu kelompok lokasi terkait resistansi obat dalam katalog mutasi kompleks Mycobacterium tuberculosis WHO, serta gen resistansi obat dan lokasi mutasi lain yang dilaporkan menurut investigasi dan statistik literatur dengan skor tinggi di dalam dan luar negeri.
Identifikasi tipe didasarkan pada galur NTM yang dirangkum dalam pedoman NTM yang diterbitkan oleh Chinese Journal of Tuberculosis and Respiratory Diseases dan konsensus para ahli. Primer tipe yang dirancang dapat mengamplifikasi, mengurutkan, dan memberi anotasi pada lebih dari 190 spesies NTM.
Melalui teknologi amplifikasi PCR multipleks tertarget, gen-gen penentu gen dan gen resistan obat Mycobacterium diamplifikasi dengan PCR multipleks, dan kombinasi amplikon gen target yang akan dideteksi diperoleh. Produk hasil amplifikasi dapat dikonstruksi menjadi pustaka sekuensing throughput tinggi generasi kedua atau ketiga, dan semua platform sekuensing generasi kedua dan ketiga dapat disekuensing dengan kedalaman tinggi untuk mendapatkan informasi sekuens gen target. Dengan membandingkan mutasi yang diketahui dalam basis data referensi bawaan (termasuk katalog mutasi kompleks Mycobacterium tuberculosis WHO dan hubungannya dengan resistensi obat), mutasi yang terkait dengan resistensi obat atau kerentanan obat anti-tuberkulosis dapat ditentukan. Dikombinasikan dengan solusi perawatan sampel dahak yang terbuka sendiri dari Macro & Micro-Test, masalah efisiensi amplifikasi asam nukleat yang rendah pada sampel dahak klinis (sepuluh kali lebih tinggi daripada metode tradisional) terpecahkan, sehingga deteksi pengurutan resistansi obat dapat langsung diterapkan pada sampel dahak klinis.
Jangkauan deteksi produk
34gen terkait resistensi obat18obat anti tuberkulosis dan6Obat NTM terdeteksi, meliputi297situs resistensi obat; Sepuluh jenis Mycobacterium tuberculosis dan lebih dari190jenis NTM terdeteksi.
Tabel 1: Informasi Obat 18+6 +190+NTM
Keunggulan produk
Kemampuan adaptasi klinis yang kuat: sampel dahak dapat dideteksi secara langsung dengan agen pencairan sendiri tanpa kultur.
Operasi eksperimentalnya sederhana: putaran pertama operasi amplifikasi sederhana, dan pembangunan perpustakaan selesai dalam 3 jam, yang meningkatkan efisiensi kerja.
Pengetikan komprehensif dan resistensi obat: mencakup lokasi pengetikan dan resistensi obat pada MTB dan NTM, yang merupakan titik utama perhatian klinis, deteksi pengetikan dan resistensi obat yang akurat, mendukung perangkat lunak analisis independen, dan menghasilkan laporan analisis dengan satu klik.
Kompatibilitas: kompatibilitas produk, beradaptasi dengan platform ILM dan MGI/ONT arus utama.
Spesifikasi produk
| Kode produk | nama Produk | Platform deteksi | spesifikasi |
| HWTS-NGS-T001 | Kit deteksi tipe Mycobacterium dan resistensi obat (metode amplifikasi multipleks) | ONT, Illumina, MGI, Salus pro | 16/96rxn |
Waktu posting: 23-Jan-2024