פתרון פורץ דרך לאבחון שחפת ו-DR-TB מבית #Macro & Micro-Test!

נשק חדש לאבחון שחפת וגילוי עמידות לתרופות: ריצוף ממוקד (tNGS) מדור חדש בשילוב עם למידת מכונה לאבחון רגישות יתר לשחפת

דוח ספרותי: CCa: מודל אבחוני המבוסס על tNGS ולמידת מכונה, המתאים לאנשים עם פחות שחפת חיידקית ודלקת קרום המוח השחפתית.

כותרת התזה: ריצוף הדור הבא ולמידת מכונה המכוון לשחפת: אסטרטגיית אבחון רגישה במיוחד עבור צינוריות ריאתיות דלות ודלקת קרום המוח הצינורית.

כתב עת: 《Clinica Chimica Acta》

אם: 6.5

תאריך פרסום: ינואר 2024

בשילוב עם אוניברסיטת האקדמיה הסינית למדעים ובית החולים לחזה בבייג'ינג של אוניברסיטת הבירה לרפואה, Macro & Micro-Test ביססו מודל לאבחון שחפת המבוסס על הדור החדש של טכנולוגיית ריצוף ממוקד (tNGS) ושיטת למידת מכונה, אשר סיפקו רגישות גבוהה במיוחד לגילוי שחפת עם מעט חיידקים ודלקת קרום המוח השחפתית, סיפקו שיטת אבחון חדשה של רגישות יתר לאבחון קליני של שני סוגים של שחפת, וסייעו באבחון מדויק, גילוי עמידות לתרופות וטיפול בשחפת. במקביל, נמצא כי ניתן להשתמש ב-cfDNA בפלזמה של המטופל כסוג דגימה מתאים לדגימה קלינית באבחון TBM.

במחקר זה, 227 דגימות פלסמה ודגימות נוזל מוחי שדרתי שימשו ליצירת שתי קבוצות קליניות, בהן דגימות קבוצות האבחון המעבדתיות שימשו ליצירת מודל למידת מכונה לאבחון שחפת, ודגימות קבוצות האבחון הקליניות שימשו לאימות מודל האבחון שנקבע. כל הדגימות כוון תחילה על ידי מאגר גששים לכידה ממוקד שתוכנן במיוחד עבור Mycobacterium tuberculosis. לאחר מכן, בהתבסס על נתוני ריצוף TB-tNGS, מודל עץ ההחלטות משמש לביצוע אימות צולב פי 5 על מערכי האימון והאימות של תור האבחון המעבדתי, ומתקבלים ספי האבחון של דגימות פלסמה ודגימות נוזל מוחי שדרתי. הסף שהתקבל מוכנס לשתי קבוצות בדיקה של תור האבחון הקליני לגילוי, וביצועי האבחון של הלומד מוערכים על ידי עקומת ROC. לבסוף, התקבל מודל האבחון של שחפת.

איור 1 תרשים סכמטי של תכנון המחקר

תוצאות: בהתאם לספים הספציפיים של דגימת DNA מ-CSF (AUC = 0.974) ודגימת cfDNA בפלזמה (AUC = 0.908) שנקבעו במחקר זה, מבין 227 דגימות, הרגישות של דגימת CSF הייתה 97.01%, הספציפיות הייתה 95.65%, והרגישות והספציפיות של דגימת הפלזמה היו 82.61% ו-86.36%. בניתוח של 44 דגימות מזווגות של cfDNA בפלזמה ו-DNA נוזל שדרה מחולי שחפת ריאתית, לאסטרטגיית האבחון של מחקר זה עקביות גבוהה של 90.91% (40/44) ב-cfDNA בפלזמה וב-DNA נוזל שדרה, והרגישות היא 95.45% (42/44). בילדים עם שחפת ריאתית, האסטרטגיה האבחנתית של מחקר זה רגישה יותר לדגימות פלזמה מאשר לתוצאות זיהוי Xpert של דגימות מיץ קיבה מאותם חולים (28.57% לעומת 15.38%).

איור 2. ביצועי ניתוח של מודל אבחון שחפת עבור דגימות אוכלוסייה

איור 3 תוצאות אבחון של דגימות מזווגות

סיכום: במחקר זה פותחה שיטת אבחון רגישה-יתר לשחפת, שיכולה לספק כלי אבחון בעל רגישות הגילוי הגבוהה ביותר עבור חולים קליניים עם שחפת אוליגובצילרית (תרבית שלילית). גילוי שחפת רגישה-יתר על סמך cfDNA בפלזמה עשוי להיות סוג דגימה מתאים לאבחון שחפת פעילה ודלקת קרום המוח השחפתית (דגימות פלזמה קלות יותר לאיסוף מאשר נוזל שדרתי עבור חולים החשודים בשחפת מוחית).

קישור מקורי: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0009898123004990? דרך%3Dihub

מבוא קצר של מוצרי סדרת Macro & Micro-Test לגילוי שחפת

לאור מצב הדגימה המורכב של חולי שחפת וצרכים מגוונים, Macro & Micro-Test מספקת סט שלם של פתרונות NGS להפקת נוזלים מדגימות כיח, בנייה וריצוף ספריות Qualcomm וניתוח נתונים. המוצרים מכסים אבחון מהיר של חולי שחפת, גילוי עמידות לתרופות לשחפת, טיפוס של Mycobacterium tuberculosis ו-NTM, אבחון רגישות יתר של אנשים עם שחפת שלילית לחיידקים ואנשים עם שחפת ועוד.

ערכות גילוי סדרתיות לשחפת ומיקובקטריה:

מספר פריט	שם המוצר	תוכן בדיקות מוצר	סוג הדגימה	מודל רלוונטי
HWTS-3012	חומר שחרור לדוגמה	משמש לטיפול בהנזלה של דגימות כיח, קיבל מספר רשומה מהשורה הראשונה, Sutong Machinery Equipment 20230047.	ליחה
HWTS-NGS-P00021	ערכת גילוי כמות של קוואלקום לשחפת רגישה יתר על המידה (שיטת לכידת גשש)	גילוי רגישות יתר לא פולשני (ביופסיה נוזלית) עבור שחפת ריאתית שלילית לחיידקים וגושים במוח; דגימות של אנשים החשודים כנגועים בשחפת או במיקקובקטריה שאינה שחפתית נותחו באמצעות מטאגנומיקה של ריצוף מעמיק, וסופקו מידע על גילוי האם נדבקו במיקקובקטריה שחפתית או שאינה שחפתית, ומידע על עמידות לתרופות ראשונית של מיקובקטריום שחפת.	דם היקפי, נוזל שטיפת אלוואולריות, הידורתורקס ומיימת, דגימת ניקור מוקד, נוזל מוחי שדרתי.	דור שני
HWTS-NGS-T001	ערכת לגילוי עמידות לתרופות וסוג של מיקובקטריום (שיטת ריצוף הגברה מרובה)	בדיקת טיפוס Mycobacterium, כולל MTBC ו-187 NTM；גילוי עמידות לתרופות של Mycobacterium tuberculosis מכסה 13 תרופות ו-16 אתרי מוטציה מרכזיים של גנים עמידים לתרופות.	כיח, נוזל שטיפת אלוואולריות, הידורתורקס ומיימת, דגימת ניקור מוקד, נוזל מוחי שדרתי.	פלטפורמה כפולה דור שני/שלישי

נקודות עיקריות: ערכת HWTS-NGS-T001 לגילוי עמידות לתרופות ולסוג חיידקי מיקובקטריום (שיטת הגברה מרובת-מקטעים)

הצגת מוצר

המוצר מבוסס על תרופות קו ראשון ושני עיקריות המתוארות בהנחיות הטיפול בשחפת של ארגון הבריאות העולמי, מקרולידים ואמינוגליקוזידים הנפוצים בהנחיות הטיפול ב-NTM, ואתרי העמידות לתרופות מכסים את כל קבוצה אחת של אתרים הקשורים לעמידות לתרופות בקטלוג המוטציות Mycobacterium tuberculosis complex של ארגון הבריאות העולמי, כמו גם גנים ואתרי מוטציה אחרים של עמידות לתרופות שדווחו, בהתאם למחקר ולסטטיסטיקות של ספרות בעלת דירוג גבוה בארץ ובחו"ל.

זיהוי הטיפ מבוסס על זני ה-NTM המסוכמים בהנחיות ה-NTM שפורסמו על ידי כתב העת הסיני לשחפת ומחלות נשימה ועל הקונצנזוס של מומחים. פריימרים הטיפ שתוכננו יכולים להגביר, לרצף ולביאור יותר מ-190 מיני NTM.

באמצעות טכנולוגיית הגברה ממוקדת של PCR מרובת-ממדים, גנים של גנוטיפינג וגנים עמידים לתרופות של Mycobacterium הוגברו על ידי PCR מרובת-ממדים, והתקבל שילוב האמפליקונים של גני המטרה לגילוי. ניתן לבנות את התוצרים המוגברים לספריות ריצוף בעלות תפוקה גבוהה מדור שני או שלישי, וכל פלטפורמות הריצוף מדור שני ושלישי יכולות לעבור ריצוף מעמיק כדי לקבל את מידע הרצף של גני המטרה. על ידי השוואה למוטציות הידועות הכלולות במסד הנתונים המובנה (כולל קטלוג המוטציות של Mycobacterium tuberculosis complex של ארגון הבריאות העולמי וקשרו לעמידות לתרופות), נקבעו המוטציות הקשורות לעמידות לתרופות או לרגישות לתרופות נגד שחפת. בשילוב עם פתרון הטיפול בדגימת כיח הפתוח באופן עצמאי של Macro & Micro-Test, נפתרה בעיית יעילות הגברת חומצות גרעין נמוכה של דגימות כיח קליניות (גבוהה פי עשרה מזו של שיטות מסורתיות), כך שניתן ליישם ישירות את גילוי ריצוף העמידות לתרופות על דגימות כיח קליניות.

טווח גילוי המוצר

34גנים הקשורים לעמידות לתרופות של18תרופות נגד שחפת ו6סמים מסוג NTM זוהו, המכסים297אתרי עמידות לתרופות; עשרה סוגים של Mycobacterium tuberculosis ויותר מ190זוהו סוגים של NTM.

טבלה 1: מידע על 18+6 תרופות +190+NTM

יתרון המוצר

יכולת הסתגלות קלינית חזקה: ניתן לזהות את דגימות הליחה ישירות באמצעות חומר להנזלה עצמית ללא תרבית.

הפעולה הניסיונית פשוטה: הסיבוב הראשון של פעולת ההגברה פשוט, ובניית הספרייה הושלמה תוך 3 שעות, מה שמשפר את יעילות העבודה.

טיפוס מקיף ועמידות לתרופות: כיסוי אתרי הטיפוסים והעמידות לתרופות של MTB ו-NTM, שהן נקודות מפתח של דאגה קלינית, טיפוס מדויק וגילוי עמידות לתרופות, תמיכה בתוכנת ניתוח עצמאית ויצירת דוחות ניתוח בלחיצה אחת.

תאימות: תאימות מוצר, התאמה לפלטפורמות ILM ו-MGI/ONT המרכזיות.

מפרט מוצר

קוד מוצר	שם המוצר	פלטפורמת גילוי	מפרט
HWTS-NGS-T001	ערכת גילוי עמידות לתרופות וסוג של מיקובקטריום (שיטת הגברה מרובת-פעמיים)	ONT、Illumina、MGI、Salus pro	16/96rxn