Une nouvelle arme pour le diagnostic de la tuberculose et la détection de la résistance aux médicaments : un séquençage ciblé de nouvelle génération (tNGS) combiné à l'apprentissage automatique pour le diagnostic de l'hypersensibilité de la tuberculose
Rapport de la littérature : CCa : un modèle de diagnostic basé sur le tNGS et l'apprentissage automatique, adapté aux personnes présentant moins de tuberculose bactérienne et de méningite tuberculeuse.
Titre de la thèse : Séquençage de nouvelle génération ciblé sur la tuberculose et apprentissage automatique : une stratégie de diagnostic ultra-sensible pour les tubules pulmonaires paucifiques et la méningite tubulaire.
Périodique : 《Clinica Chimica Acta》
SI:6,5
Date de publication : janvier 2024
En collaboration avec l'Université de l'Académie chinoise des sciences et l'hôpital thoracique de Pékin de l'Université médicale de la capitale, Macro & Micro-Test a établi un modèle de diagnostic de la tuberculose basé sur la nouvelle génération de technologie de séquençage ciblé (tNGS) et sur la méthode d'apprentissage automatique, qui a fourni des résultats ultra-élevés. La sensibilité de détection de la tuberculose avec peu de bactéries et de la méningite tuberculeuse a fourni une nouvelle méthode de diagnostic d'hypersensibilité pour le diagnostic clinique de deux types de tuberculose et a contribué au diagnostic précis, à la détection de la résistance aux médicaments et au traitement de la tuberculose.Dans le même temps, il s'avère que le cfDNA plasmatique du patient peut être utilisé comme type d'échantillon approprié pour l'échantillonnage clinique dans le diagnostic du TBM.
Dans cette étude, 227 échantillons de plasma et de liquide céphalo-rachidien ont été utilisés pour établir deux cohortes cliniques, dans lesquelles les échantillons de cohorte de diagnostic de laboratoire ont été utilisés pour établir le modèle d'apprentissage automatique du diagnostic de la tuberculose, et les échantillons de cohorte de diagnostic clinique ont été utilisés pour vérifier l'établissement. modèle diagnostique.Tous les échantillons ont d’abord été ciblés par un pool de sondes de capture spécialement conçu pour Mycobacterium tuberculosis.Ensuite, sur la base des données de séquençage TB-tNGS, le modèle d'arbre de décision est utilisé pour effectuer une validation croisée 5 fois sur les ensembles de formation et de validation de la file d'attente de diagnostic du laboratoire, et les seuils de diagnostic des échantillons de plasma et des échantillons de liquide céphalo-rachidien sont obtenus.Le seuil obtenu est introduit dans deux ensembles de tests de la file d'attente de diagnostic clinique pour la détection, et les performances diagnostiques de l'apprenant sont évaluées par la courbe ROC.Enfin, le modèle de diagnostic de la tuberculose a été obtenu.
Fig. 1 diagramme schématique de la conception de la recherche
Résultats : Selon les seuils spécifiques de l'échantillon d'ADN du LCR (AUC = 0,974) et de l'échantillon de plasma cfDNA (AUC = 0,908) déterminés dans cette étude, parmi 227 échantillons, la sensibilité de l'échantillon de LCR était de 97,01 %, la spécificité était de 95,65 % et la sensibilité et la spécificité de l'échantillon de plasma étaient de 82,61 % et 86,36 %.Dans l'analyse de 44 échantillons appariés de cfDNA plasmatique et d'ADN du liquide céphalorachidien provenant de patients atteints de TBM, la stratégie diagnostique de cette étude a une cohérence élevée de 90,91 % (40/44) dans le cfDNA plasmatique et l'ADN du liquide céphalo-rachidien, et la sensibilité est de 95,45 % (42/44).Chez les enfants atteints de tuberculose pulmonaire, la stratégie diagnostique de cette étude est plus sensible aux échantillons de plasma que les résultats de détection Xpert des échantillons de suc gastrique des mêmes patients (28,57 % VS 15,38 %).
Fig. 2 Performances d'analyse du modèle de diagnostic de la tuberculose pour des échantillons de population
Fig. 3 Résultats de diagnostic d'échantillons appariés
Conclusion : Une méthode de diagnostic hypersensible de la tuberculose a été établie dans cette étude, qui peut fournir un outil de diagnostic avec la sensibilité de détection la plus élevée pour les patients cliniques atteints de tuberculose oligobacillaire (culture négative).La détection de la tuberculose hypersensible basée sur le cfDNA plasmatique peut constituer un type d'échantillon approprié pour le diagnostic de la tuberculose active et de la méningite tuberculeuse (les échantillons de plasma sont plus faciles à collecter que le liquide céphalo-rachidien pour les patients suspectés de tuberculose cérébrale).
Lien original : https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0009898123004990?via%3Dihub
Brève introduction des produits de détection de la série Macro & Micro-Test pour la tuberculose
Compte tenu de la situation complexe des échantillons de patients tuberculeux et des divers besoins, Macro & Micro-Test fournit un ensemble complet de solutions NGS pour l'extraction par liquéfaction d'échantillons d'expectorations, la construction et le séquençage de bibliothèques Qualcomm et l'analyse de données.Les produits couvrent le diagnostic rapide des patients tuberculeux, la détection de la résistance aux médicaments de la tuberculose, le typage de Mycobacterium tuberculosis et de NTM, le diagnostic d'hypersensibilité de la tuberculose bactérienne négative et des personnes tuberculeuses, etc.
Kits de détection en série de la tuberculose et des mycobactéries :
Numéro d'article | nom du produit | contenu des tests de produits | échantillon type | modèle applicable |
HWTS-3012 | Agent de démoulage d'échantillon | Utilisé dans le traitement de liquéfaction des échantillons d'expectorations, a obtenu un numéro record de première classe, Sutong Machinery Equipment 20230047. | expectorations | |
HWTS-NGS-P00021 | Kit de détection quantitative Qualcomm pour la tuberculose hypersensible (méthode de capture par sonde) | Détection non invasive (biopsie liquide) de l'hypersensibilité pour la tuberculose pulmonaire bactérienne négative et les nodules cérébraux ;Les échantillons de personnes suspectées d'être infectées par des mycobactéries tuberculeuses ou non tuberculeuses ont été analysés par métagénomique de séquençage en profondeur, et les informations de détection indiquant si des mycobactéries tuberculeuses ou non tuberculeuses étaient infectées et les principales informations de première intention sur la résistance aux médicaments de Mycobacterium tuberculosis ont été fournis. | Sang périphérique, liquide de lavage alvéolaire, hydrothorax et ascite, échantillon de ponction focalisée, liquide céphalo-rachidien. | Deuxième génération |
HWTS-NGS-T001 | Kit de typage des mycobactéries et de détection de la résistance aux médicaments (méthode de séquençage par amplification multiplex) | Test de typage des mycobactéries, incluant MTBC et 187 NTM;La détection de la résistance aux médicaments de Mycobacterium tuberculosis couvre 13 médicaments et 16 sites de mutation principaux des gènes de résistance aux médicaments. | Crachats, liquide de lavage alvéolaire, hydrothorax et ascite, échantillon de ponction focalisée, liquide céphalo-rachidien. | Double plateforme de deuxième/troisième génération |
Points forts : Kit de typage des mycobactéries et de détection de la résistance aux médicaments HWTS-NGS-T001 (méthode d'amplification multiplex)
Présentation du produit
Le produit est basé sur les principaux médicaments de première et deuxième intention décrits dans les directives de traitement de la tuberculose de l'OMS, les macrolides et les aminosides couramment utilisés dans les directives de traitement des MNT, et les sites de résistance aux médicaments couvrent l'ensemble d'un groupe de sites liés à la résistance aux médicaments dans le Catalogue de mutations complexes de l'OMS Mycobacterium tuberculosis, ainsi que d'autres gènes de résistance aux médicaments et sites de mutation signalés, selon l'enquête et les statistiques des littératures de haut niveau dans le pays et à l'étranger.
L'identification du typage est basée sur les souches NTM résumées dans les lignes directrices NTM publiées par le Chinese Journal of Tuberculosis and Respiratory Diseases et sur le consensus d'experts.Les amorces de typage conçues peuvent amplifier, séquencer et annoter plus de 190 espèces NTM.
Grâce à la technologie d'amplification PCR multiplex ciblée, les gènes de génotypage et les gènes résistants aux médicaments de Mycobacterium ont été amplifiés par PCR multiplex, et la combinaison d'amplicons de gènes cibles à détecter a été obtenue.Les produits amplifiés peuvent être intégrés dans des bibliothèques de séquençage à haut débit de deuxième ou troisième génération, et toutes les plates-formes de séquençage de deuxième et troisième génération peuvent être soumises à un séquençage en profondeur pour obtenir les informations de séquence des gènes cibles.En comparant avec les mutations connues contenues dans la base de données de référence intégrée (y compris le catalogue de mutations complexes de Mycobacterium tuberculosis de l'OMS et sa relation avec la résistance aux médicaments), les mutations liées à la résistance aux médicaments ou à la sensibilité aux médicaments antituberculeux ont été déterminées.Combiné avec la solution de traitement des échantillons d'expectorations à ouverture automatique de Macro & Micro-Test, le problème de la faible efficacité d'amplification des acides nucléiques des échantillons d'expectorations cliniques (dix fois supérieure à celle des méthodes traditionnelles) a été résolu, de sorte que la détection par séquençage de la résistance aux médicaments peut être directement appliqué aux échantillons d’expectorations cliniques.
Plage de détection du produit
34gènes liés à la résistance aux médicaments18médicaments antituberculeux et6Des drogues MNT ont été détectées, couvrant297sites de résistance aux médicaments ;Dix types de Mycobacterium tuberculosis et plus de190types de MNT ont été détectés.
Tableau 1 : Informations sur 18+6 médicaments +190+NTM
Avantage du produit
Forte adaptabilité clinique : les échantillons d'expectorations peuvent être directement détectés avec un agent d'auto-liquéfaction sans culture.
L'opération expérimentale est simple : le premier cycle d'opération d'amplification est simple et la construction de la bibliothèque est terminée en 3 heures, ce qui améliore l'efficacité du travail.
Typage complet et résistance aux médicaments : couvrant les sites de typage et de résistance aux médicaments du MTB et du NTM, qui sont les principaux points de préoccupation clinique, un typage précis et une détection de la résistance aux médicaments, prenant en charge un logiciel d'analyse indépendant et générant des rapports d'analyse en un seul clic.
Compatibilité : compatibilité des produits, adaptation aux plates-formes grand public ILM et MGI/ONT.
Spécification de produit
Code produit | nom du produit | Plateforme de détection | Caractéristiques |
HWTS-NGS-T001 | Kit de typage des mycobactéries et de détection de la résistance aux médicaments (méthode d'amplification multiplex) | ONT、Illumina、MGI、Salus pro | 16/96rxn |
Heure de publication : 23 janvier 2024