راهکار پیشگامانه تشخیص سل و DR-TB توسط #ماکرو_تست و #میکرو_تست!

سلاحی جدید برای تشخیص سل و تشخیص مقاومت دارویی: نسل جدید توالی‌یابی هدفمند (tNGS) همراه با یادگیری ماشین برای تشخیص حساسیت بیش از حد به سل

گزارش مقالات: CCa: یک مدل تشخیصی مبتنی بر tNGS و یادگیری ماشینی که برای افرادی که سل باکتریایی و مننژیت سلی کمتری دارند، مناسب است.

عنوان پایان‌نامه: توالی‌یابی نسل بعدی هدفمند برای بیماری سل و یادگیری ماشینی: یک استراتژی تشخیصی فوق حساس برای مننژیت توبولار ریوی خفیف و توبولار.

دوره ای: 《Clinica Chimica Acta》

اگر: ۶.۵

تاریخ انتشار: ژانویه ۲۰۲۴

شرکت Macro & Micro-Test با همکاری دانشگاه آکادمی علوم چین و بیمارستان قفسه سینه پکن وابسته به دانشگاه پزشکی کپیتال، یک مدل تشخیص سل مبتنی بر نسل جدید فناوری توالی‌یابی هدفمند (tNGS) و روش یادگیری ماشینی ایجاد کرد که حساسیت تشخیص فوق‌العاده بالایی را برای سل با تعداد کم باکتری و مننژیت سلی فراهم می‌کند، یک روش تشخیص حساسیت بالا جدید برای تشخیص بالینی دو نوع سل ارائه می‌دهد و به تشخیص دقیق، تشخیص مقاومت دارویی و درمان سل کمک می‌کند. در عین حال، مشخص شده است که cfDNA پلاسمای بیمار می‌تواند به عنوان یک نوع نمونه مناسب برای نمونه‌برداری بالینی در تشخیص TBM مورد استفاده قرار گیرد.

در این مطالعه، از ۲۲۷ نمونه پلاسما و مایع مغزی نخاعی برای ایجاد دو گروه بالینی استفاده شد که در آن از نمونه‌های گروه تشخیصی آزمایشگاهی برای ایجاد مدل یادگیری ماشینی تشخیص سل و از نمونه‌های گروه تشخیصی بالینی برای تأیید مدل تشخیصی ایجاد شده استفاده شد. ابتدا همه نمونه‌ها توسط یک مجموعه پروب ضبط هدفمند که به طور ویژه برای مایکوباکتریوم توبرکلوزیس طراحی شده بود، هدف قرار گرفتند. سپس، بر اساس داده‌های توالی‌یابی TB-tNGS، از مدل درخت تصمیم برای انجام اعتبارسنجی متقابل ۵ گانه روی مجموعه‌های آموزشی و اعتبارسنجی صف تشخیص آزمایشگاهی استفاده شد و آستانه‌های تشخیصی نمونه‌های پلاسما و نمونه‌های مایع مغزی نخاعی به دست آمد. آستانه به دست آمده برای تشخیص در دو مجموعه آزمایشی صف تشخیص بالینی قرار داده شد و عملکرد تشخیصی یادگیرنده توسط منحنی ROC ارزیابی شد. در نهایت، مدل تشخیص سل به دست آمد.

شکل 1 نمودار شماتیک طرح تحقیق

نتایج: با توجه به آستانه‌های خاص نمونه DNA مایع مغزی نخاعی (AUC = 0.974) و نمونه cfDNA پلاسما (AUC = 0.908) که در این مطالعه تعیین شد، در بین 227 نمونه، حساسیت نمونه CSF 97.01٪، ویژگی آن 95.65٪ و حساسیت و ویژگی نمونه پلاسما 82.61٪ و 86.36٪ بود. در تجزیه و تحلیل 44 نمونه جفت شده از cfDNA پلاسما و DNA مایع مغزی نخاعی از بیماران TBM، استراتژی تشخیصی این مطالعه از سازگاری بالایی معادل 90.91٪ (40/44) در cfDNA پلاسما و DNA مایع مغزی نخاعی برخوردار است و حساسیت آن 95.45٪ (42/44) است. در کودکان مبتلا به سل ریوی، استراتژی تشخیصی این مطالعه نسبت به نتایج تشخیص Xpert از نمونه‌های شیره معده از همان بیماران، نسبت به نمونه‌های پلاسما حساس‌تر است (28.57٪ در مقابل 15.38٪).

شکل 2. عملکرد تحلیل مدل تشخیص سل برای نمونه‌های جمعیتی

شکل 3 نتایج تشخیصی نمونه‌های جفت‌شده

نتیجه‌گیری: در این مطالعه، یک روش تشخیصی فوق حساس برای سل ایجاد شد که می‌تواند ابزار تشخیصی با بالاترین حساسیت تشخیص را برای بیماران بالینی مبتلا به سل الیگوباسیلاری (کشت منفی) فراهم کند. تشخیص سل فوق حساس بر اساس cfDNA پلاسما ممکن است نمونه مناسبی برای تشخیص سل فعال و مننژیت سلی باشد (جمع‌آوری نمونه‌های پلاسما نسبت به مایع مغزی نخاعی برای بیماران مشکوک به سل مغزی آسان‌تر است).

لینک اصلی: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0009898123004990? via%3Dihub

معرفی مختصر محصولات سری تشخیص سل ماکرو و میکرو تست

با توجه به وضعیت پیچیده نمونه بیماران مبتلا به سل و نیازهای متنوع، Macro & Micro-Test مجموعه کاملی از راه‌حل‌های NGS را برای استخراج مایع از نمونه‌های خلط، ساخت و تعیین توالی کتابخانه Qualcomm و تجزیه و تحلیل داده‌ها ارائه می‌دهد. این محصولات شامل تشخیص سریع بیماران مبتلا به سل، تشخیص مقاومت دارویی سل، تایپینگ مایکوباکتریوم توبرکلوزیس و NTM، تشخیص حساسیت بیش از حد سل و افراد مبتلا به سل بدون باکتری و غیره می‌شود.

کیت‌های تشخیص سریالی سل و مایکوباکتری‌ها:

شماره کالا	نام محصول	محتوای تست محصول	نوع نمونه	مدل قابل اجرا
HWTS-3012	عامل رهاسازی نمونه	مورد استفاده در تصفیه مایع‌سازی نمونه‌های خلط، دارای شماره ثبت درجه یک، Sutong Machinery Equipment 20230047 است.	خلط
HWTS-NGS-P00021	کیت تشخیص کمی کوالکام برای سل فوق حساس (روش جذب پروب)	تشخیص حساسیت غیرتهاجمی (بیوپسی مایع) برای سل ریوی و ندول‌های مغزی بدون باکتری؛ نمونه‌های افراد مشکوک به عفونت با سل یا مایکوباکتری‌های غیر سلی با استفاده از متاژنومیک توالی‌یابی عمیق مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند و اطلاعات تشخیصی در مورد اینکه آیا مایکوباکتری‌های سلی یا غیر سلی آلوده شده‌اند و اطلاعات اصلی مقاومت دارویی خط اول مایکوباکتریوم توبرکلوزیس ارائه شد.	خون محیطی، مایع لاواژ آلوئولی، هیدروتوراکس و آسیت، نمونه سوراخ کانونی، مایع مغزی نخاعی.	نسل دوم
HWTS-NGS-T001	کیت تایپینگ مایکوباکتریوم و تشخیص مقاومت دارویی (روش توالی‌یابی تکثیر چندگانه)	آزمایش تایپینگ مایکوباکتریوم، شامل MTBC و 187 NTM؛تشخیص مقاومت دارویی مایکوباکتریوم توبرکلوزیس، ۱۳ دارو و ۱۶ جایگاه جهش اصلی ژن‌های مقاومت دارویی را پوشش می‌دهد.	خلط، مایع لاواژ آلوئولی، هیدروتوراکس و آسیت، نمونه سوراخ کانونی، مایع مغزی نخاعی.	پلتفرم دوگانه نسل دوم/سوم

نکات برجسته: کیت تعیین تیپ مایکوباکتریوم و تشخیص مقاومت دارویی HWTS-NGS-T001 (روش تکثیر چندگانه)

معرفی محصول

این محصول بر اساس داروهای اصلی خط اول و دوم که در دستورالعمل‌های درمان سل سازمان بهداشت جهانی شرح داده شده‌اند، ماکرولیدها و آمینوگلیکوزیدهایی که معمولاً در دستورالعمل‌های درمان NTM استفاده می‌شوند، ساخته شده است و جایگاه‌های مقاومت دارویی، تمام گروه‌های مرتبط با مقاومت دارویی در کاتالوگ جهش کمپلکس مایکوباکتریوم توبرکلوزیس سازمان بهداشت جهانی و همچنین سایر ژن‌های مقاومت دارویی گزارش شده و جایگاه‌های جهش را بر اساس تحقیقات و آمار منابع معتبر داخلی و خارجی پوشش می‌دهد.

شناسایی تایپینگ بر اساس سویه‌های NTM خلاصه شده در دستورالعمل‌های NTM منتشر شده توسط مجله چینی سل و بیماری‌های تنفسی و اجماع متخصصان انجام می‌شود. پرایمرهای تایپینگ طراحی شده می‌توانند بیش از ۱۹۰ گونه NTM را تکثیر، توالی‌یابی و حاشیه‌نویسی کنند.

از طریق فناوری تکثیر PCR چندگانه هدفمند، ژن‌های ژنوتیپ و ژن‌های مقاوم به داروی مایکوباکتریوم با PCR چندگانه تکثیر شدند و ترکیب آمپلیکون ژن‌های هدف که باید شناسایی شوند، به دست آمد. محصولات تکثیر شده را می‌توان در کتابخانه‌های توالی‌یابی نسل دوم یا سوم با توان عملیاتی بالا قرار داد و تمام پلتفرم‌های توالی‌یابی نسل دوم و سوم را می‌توان برای به دست آوردن اطلاعات توالی ژن‌های هدف، تحت توالی‌یابی عمیق قرار داد. با مقایسه با جهش‌های شناخته شده موجود در پایگاه داده مرجع داخلی (از جمله کاتالوگ جهش کمپلکس مایکوباکتریوم توبرکلوزیس سازمان بهداشت جهانی و ارتباط آن با مقاومت دارویی)، جهش‌های مربوط به مقاومت دارویی یا حساسیت به داروهای ضد سل تعیین شدند. در ترکیب با محلول درمانی نمونه خلط خودبازشونده Macro & Micro-Test، مشکل راندمان پایین تکثیر اسید نوکلئیک نمونه‌های خلط بالینی (ده برابر بیشتر از روش‌های سنتی) حل شد، به طوری که تشخیص توالی‌یابی مقاومت دارویی می‌تواند مستقیماً در نمونه‌های خلط بالینی اعمال شود.

محدوده تشخیص محصول

34ژن‌های مرتبط با مقاومت دارویی18داروهای ضد سل و6داروهای NTM شناسایی شدند، که شامل موارد زیر بود:۲۹۷جایگاه‌های مقاومت دارویی؛ ده نوع مایکوباکتریوم توبرکلوزیس و بیش از۱۹۰انواع NTM شناسایی شدند.

جدول 1: اطلاعات 18+6 دارو +190+داروهای غیرمخدر

مزیت محصول

سازگاری بالینی قوی: نمونه‌های خلط را می‌توان مستقیماً با عامل خود-مایع‌ساز و بدون کشت تشخیص داد.

عملیات آزمایشی ساده است: دور اول عملیات تقویت ساده است و ساخت کتابخانه در 3 ساعت تکمیل می‌شود که باعث بهبود راندمان کار می‌شود.

تایپینگ جامع و مقاومت دارویی: پوشش محل‌های تایپینگ و مقاومت دارویی MTB و NTM که از نکات کلیدی مورد توجه بالینی هستند، تشخیص دقیق تایپینگ و مقاومت دارویی، پشتیبانی از نرم‌افزار تجزیه و تحلیل مستقل و تولید گزارش‌های تجزیه و تحلیل با یک کلیک.

سازگاری: سازگاری محصول، تطبیق با پلتفرم‌های اصلی ILM و MGI/ONT.

مشخصات محصول

کد محصول	نام محصول	پلتفرم تشخیص	مشخصات
HWTS-NGS-T001	کیت تعیین تیپ مایکوباکتریوم و تشخیص مقاومت دارویی (روش تکثیر چندگانه)	ONT، Illumina، MGI، Salus pro	۱۶/۹۶rxn