क्षयरोग निदान आणि औषध प्रतिकार शोधण्यासाठी एक नवीन शस्त्र: क्षयरोग अतिसंवेदनशीलता निदानासाठी मशीन लर्निंगसह एक नवीन पिढी लक्ष्यित अनुक्रम (tNGS)
साहित्य अहवाल: CCa: tNGS आणि मशीन लर्निंगवर आधारित निदान मॉडेल, जे कमी जिवाणू क्षयरोग आणि क्षयग्रस्त मेंदुज्वर असलेल्या लोकांसाठी योग्य आहे.
थीसिस शीर्षक: ट्यूबरकुलस-लक्ष्यित पुढच्या पिढीचे अनुक्रम आणि मशीन लर्निंग: पॅसिफिक पल्मोनरी ट्यूबलर आणि ट्यूबलर मेनिंजायटीससाठी एक अल्ट्रा-सेन्सिटिव्ह डायग्नोस्टिक स्ट्रॅटेजी.
नियतकालिक: 《Clinica Chimica Acta》
IF: 6.5
प्रकाशनाची तारीख: जानेवारी २०२४
युनिव्हर्सिटी ऑफ चायनीज ॲकॅडमी ऑफ सायन्सेस आणि कॅपिटल मेडिकल युनिव्हर्सिटीच्या बीजिंग चेस्ट हॉस्पिटल यांच्या संयुक्त विद्यमाने, मॅक्रो आणि मायक्रो-टेस्टने नवीन पिढीच्या लक्ष्यित अनुक्रम (tNGS) तंत्रज्ञान आणि मशीन लर्निंग पद्धतीवर आधारित क्षयरोग निदान मॉडेलची स्थापना केली, ज्याने अल्ट्रा-उच्च पातळी प्रदान केली. काही बॅक्टेरिया आणि क्षयरोगातील मेंदुज्वर असलेल्या क्षयरोगाची ओळख संवेदनशीलता, दोन प्रकारच्या क्षयरोगाच्या क्लिनिकल निदानासाठी एक नवीन अतिसंवेदनशीलता निदान पद्धत प्रदान केली आणि क्षयरोगाचे अचूक निदान, औषध प्रतिरोध शोधणे आणि उपचार करण्यात मदत केली.त्याच वेळी, असे आढळून आले आहे की टीबीएमच्या निदानामध्ये रुग्णाच्या प्लाझ्मा cfDNA चा क्लिनिकल सॅम्पलिंगसाठी योग्य नमुना प्रकार म्हणून वापर केला जाऊ शकतो.
या अभ्यासात, 227 प्लाझ्मा नमुने आणि सेरेब्रोस्पाइनल फ्लुइड नमुने दोन क्लिनिकल समुह स्थापित करण्यासाठी वापरले गेले, ज्यामध्ये क्षयरोग निदानाचे मशीन लर्निंग मॉडेल स्थापित करण्यासाठी प्रयोगशाळा डायग्नोस्टिक कोहॉर्ट नमुने वापरण्यात आले आणि क्लिनिकल डायग्नोस्टिक कोहॉर्ट नमुने स्थापित तपासण्यासाठी वापरले गेले. निदान मॉडेल.सर्व नमुने प्रथम मायकोबॅक्टेरियम ट्यूबरक्युलोसिससाठी खास डिझाइन केलेल्या लक्ष्यित कॅप्चर प्रोब पूलद्वारे लक्ष्यित केले गेले.त्यानंतर, TB-tNGS अनुक्रम डेटाच्या आधारे, प्रयोगशाळेच्या निदान रांगेच्या प्रशिक्षण आणि प्रमाणीकरण सेटवर 5-पट क्रॉस-व्हॅलिडेशन करण्यासाठी निर्णय वृक्ष मॉडेलचा वापर केला जातो आणि प्लाझ्मा नमुने आणि सेरेब्रोस्पाइनल फ्लुइड नमुने यांचे निदान थ्रेशोल्ड प्राप्त केले जातात.प्राप्त थ्रेशोल्ड तपासण्यासाठी क्लिनिकल डायग्नोसिस रांगेच्या दोन चाचणी सेटमध्ये आणले जाते आणि शिकणाऱ्याच्या निदान कार्यक्षमतेचे ROC वक्र द्वारे मूल्यांकन केले जाते.शेवटी, क्षयरोगाचे निदान मॉडेल प्राप्त झाले.
अंजीर. 1 संशोधन डिझाइनचे योजनाबद्ध आकृती
परिणाम: या अभ्यासात निर्धारित केलेल्या CSF DNA नमुना (AUC = 0.974) आणि प्लाझ्मा cfDNA नमुना (AUC = 0.908) च्या विशिष्ट थ्रेशोल्डनुसार, 227 नमुन्यांपैकी, CSF नमुन्याची संवेदनशीलता 97.01% होती, विशिष्टता 95.65% आणि विशिष्टता होती. प्लाझ्मा नमुन्याची संवेदनशीलता आणि विशिष्टता 82.61% आणि 86.36% होती.TBM रूग्णांमधील प्लाझ्मा cfDNA आणि सेरेब्रोस्पाइनल फ्लुइड DNA च्या 44 जोडलेल्या नमुन्यांच्या विश्लेषणात, या अभ्यासाच्या निदान धोरणामध्ये प्लाझ्मा cfDNA आणि सेरेब्रोस्पाइनल फ्लुइड DNA मध्ये 90.91% (40/44) उच्च सुसंगतता आहे आणि 95% sensitivity आहे. (42/44).फुफ्फुसीय क्षयरोग असलेल्या मुलांमध्ये, या अभ्यासाचे निदान धोरण समान रूग्णांकडून (28.57% VS 15.38%) गॅस्ट्रिक ज्यूसच्या नमुन्यांच्या एक्सपर्ट शोध परिणामांपेक्षा प्लाझ्मा नमुन्यांसाठी अधिक संवेदनशील आहे.
अंजीर. 2 लोकसंख्येच्या नमुन्यांसाठी क्षयरोग निदान मॉडेलचे विश्लेषण कार्यप्रदर्शन
अंजीर. 3 जोडलेल्या नमुन्यांचे निदान परिणाम
निष्कर्ष: या अभ्यासामध्ये क्षयरोगासाठी एक अतिसंवेदनशील निदान पद्धत स्थापित केली गेली, जी ऑलिगोबॅसिलरी क्षयरोग (नकारात्मक संस्कृती) असलेल्या क्लिनिकल रूग्णांसाठी सर्वोच्च शोध संवेदनशीलता असलेले निदान साधन प्रदान करू शकते.प्लाझ्मा cfDNA वर आधारित अतिसंवेदनशील क्षयरोगाचा शोध हा सक्रिय क्षयरोग आणि क्षयरोगात मेंदुच्या वेष्टनाचा दाह (मेंदूच्या क्षयरोगाचा संशय असलेल्या रुग्णांसाठी सेरेब्रोस्पाइनल फ्लुइडपेक्षा प्लाझ्मा नमुने गोळा करणे सोपे आहे) च्या निदानासाठी योग्य नमुना असू शकतो.
मूळ लिंक: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0009898123004990?%3Dihub द्वारे
मॅक्रो आणि मायक्रो-टेस्ट क्षयरोग शोध मालिका उत्पादनांचा संक्षिप्त परिचय
क्षयरोगाच्या रूग्णांची जटिल नमुना परिस्थिती आणि विविध गरजा लक्षात घेता, मॅक्रो आणि मायक्रो-टेस्ट थुंकीच्या नमुन्यांमधून द्रव काढण्यासाठी, क्वालकॉम लायब्ररीचे बांधकाम आणि अनुक्रम आणि डेटा विश्लेषणासाठी NGS सोल्यूशन्सचा संपूर्ण संच प्रदान करते.क्षयरोगाच्या रूग्णांचे जलद निदान, क्षयरोगाचे औषध प्रतिरोधक शोध, मायकोबॅक्टेरियम ट्यूबरक्युलोसिस आणि एनटीएम टाइप करणे, बॅक्टेरिया-नकारात्मक क्षयरोग आणि क्षयग्रस्त लोकांचे अतिसंवेदनशीलता निदान इ.
क्षयरोग आणि मायकोबॅक्टेरियासाठी सीरियल डिटेक्शन किट्स:
| आयटम क्र | उत्पादनाचे नांव | उत्पादन चाचणी सामग्री | नमुना प्रकार | लागू मॉडेल |
| HWTS-3012 | नमुना प्रकाशन एजंट | थुंकीच्या नमुन्यांच्या द्रवीकरण उपचारांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या, सुतोंग मशिनरी इक्विपमेंट 20230047, प्रथम श्रेणी रेकॉर्ड क्रमांक प्राप्त केला आहे. | थुंकी | |
| HWTS-NGS-P00021 | अतिसंवेदनशील क्षयरोगासाठी क्वालकॉम क्वांटिटी डिटेक्शन किट (प्रोब कॅप्चर पद्धत) | नॉन-इनवेसिव्ह (लिक्विड बायोप्सी) बॅक्टेरिया-नकारात्मक फुफ्फुसीय क्षयरोग आणि मेंदूच्या नोड्यूल्ससाठी अतिसंवेदनशीलता शोध;क्षयरोग किंवा नॉन-क्षयरोग मायकोबॅक्टेरियाची लागण झाल्याचा संशय असलेल्या लोकांच्या नमुन्यांचे उच्च-खोली अनुक्रमिक मेटाजेनोमिक्सद्वारे विश्लेषण करण्यात आले आणि क्षयरोग किंवा गैर-क्षयरोग मायकोबॅक्टेरिया संसर्गित होते की नाही याची माहिती शोधण्यात आली आणि मायकोबॅक्टेरियम ट्यूबरक्युलोसिस ट्यूबरक्युलोसिसची मुख्य प्रथम श्रेणी ड्रग रेझिस्टन्स माहिती. प्रदान केले होते. | परिधीय रक्त, अल्व्होलर लॅव्हेज द्रव, हायड्रोथोरॅक्स आणि जलोदर, फोकस पंचर नमुना, सेरेब्रोस्पाइनल फ्लुइड. | दुसरी पिढी |
| HWTS-NGS-T001 | मायकोबॅक्टेरियम टायपिंग आणि ड्रग रेझिस्टन्स डिटेक्शन किट (मल्टीप्लेक्स ॲम्प्लीफिकेशन सिक्वेन्सिंग पद्धत) | MTBC आणि 187 NTM सह मायकोबॅक्टेरियम टायपिंग चाचणी;मायकोबॅक्टेरियम ट्यूबरक्युलोसिसच्या ड्रग रेझिस्टन्स डिटेक्शनमध्ये 13 औषधे आणि ड्रग रेझिस्टन्स जनुकांच्या 16 मुख्य उत्परिवर्तन साइट्सचा समावेश होतो. | थुंकी, अल्व्होलर लॅव्हेज फ्लुइड, हायड्रोथोरॅक्स आणि जलोदर, फोकस पंचर नमुना, सेरेब्रोस्पाइनल फ्लुइड. | दुसरी/तिसरी पिढी ड्युअल प्लॅटफॉर्म |
ठळक मुद्दे: HWTS-NGS-T001 मायकोबॅक्टेरियम टायपिंग आणि ड्रग रेझिस्टन्स डिटेक्शन किट (मल्टीप्लेक्स प्रवर्धन पद्धत)
उत्पादन परिचय
हे उत्पादन डब्ल्यूएचओ टीबी उपचार मार्गदर्शक तत्त्वांमध्ये वर्णन केलेल्या मुख्य पहिल्या आणि दुसऱ्या ओळीच्या औषधांवर आधारित आहे, सामान्यतः NTM उपचार मार्गदर्शक तत्त्वांमध्ये वापरले जाणारे मॅक्रोलाइड्स आणि अमिनोग्लायकोसाइड्स आणि ड्रग रेझिस्टन्स साइट्समध्ये औषध प्रतिरोध-संबंधित साइट्सच्या सर्व एका गटाचा समावेश होतो. डब्ल्यूएचओ मायकोबॅक्टेरियम ट्यूबरक्युलोसिस कॉम्प्लेक्स म्युटेशन कॅटलॉग, तसेच देश-विदेशातील उच्च-स्कोअर साहित्याच्या तपासणी आणि आकडेवारीनुसार इतर नोंदवलेले औषध प्रतिरोधक जीन्स आणि उत्परिवर्तन साइट्स.
टायपिंग ओळख चायनीज जर्नल ऑफ ट्यूबरक्युलोसिस अँड रेस्पिरेटरी डिसीजेस आणि तज्ञांच्या सहमतीने प्रकाशित केलेल्या NTM मार्गदर्शक तत्त्वांमध्ये सारांशित केलेल्या NTM स्ट्रेनवर आधारित आहे.डिझाइन केलेले टायपिंग प्राइमर्स 190 पेक्षा जास्त NTM प्रजातींचे विस्तार, क्रम आणि भाष्य करू शकतात.
लक्ष्यित मल्टिप्लेक्स पीसीआर ॲम्प्लीफिकेशन तंत्रज्ञानाद्वारे, मायकोबॅक्टेरियमचे जीनोटाइपिंग जीन्स आणि औषध-प्रतिरोधक जनुकांचे मल्टीप्लेक्स पीसीआरद्वारे विस्तारित केले गेले आणि शोधण्यात येणाऱ्या लक्ष्य जनुकांचे ॲम्प्लिकॉन संयोजन प्राप्त झाले.प्रवर्धित उत्पादने द्वितीय-पिढी किंवा तृतीय-पिढीच्या उच्च-थ्रूपुट अनुक्रम लायब्ररीमध्ये तयार केली जाऊ शकतात आणि लक्ष्य जनुकांची अनुक्रम माहिती मिळविण्यासाठी सर्व द्वितीय-पिढी आणि तृतीय-पिढी अनुक्रमण प्लॅटफॉर्म उच्च-खोली अनुक्रमांच्या अधीन केले जाऊ शकतात.अंगभूत संदर्भ डेटाबेसमध्ये असलेल्या ज्ञात उत्परिवर्तनांशी तुलना करून (WHO मायकोबॅक्टेरियम ट्यूबरक्युलोसिस कॉम्प्लेक्स म्युटेशन कॅटलॉग आणि त्याचा औषध प्रतिरोधकतेसह) औषध प्रतिरोध किंवा क्षय-विरोधी औषधांच्या संवेदनशीलतेशी संबंधित उत्परिवर्तन निर्धारित केले गेले.मॅक्रो आणि मायक्रो-टेस्टच्या स्वयं-उघडलेल्या थुंकी नमुना उपचार सोल्यूशनसह एकत्रित करून, क्लिनिकल थुंकीच्या नमुन्यांची कमी न्यूक्लिक ॲसिड ॲम्प्लिफिकेशन कार्यक्षमतेची समस्या (पारंपारिक पद्धतींपेक्षा दहापट जास्त) सोडवली गेली, जेणेकरून औषध प्रतिरोधक अनुक्रम शोधणे शक्य होईल. थेट क्लिनिकल थुंकीच्या नमुन्यांवर लागू.
उत्पादन शोध श्रेणी
34च्या औषध प्रतिकार-संबंधित जीन्स18क्षयरोगविरोधी औषधे आणि6एनटीएम औषधे आढळून आली, कव्हरिंग297औषध प्रतिकार साइट्स;मायकोबॅक्टेरियम क्षयरोगाचे दहा प्रकार आणि त्याहून अधिक१९०NTM चे प्रकार आढळून आले.
तक्ता 1: 18+6 औषधांची माहिती +190+NTM
उत्पादन फायदा
मजबूत क्लिनिकल अनुकूलता: थुंकीचे नमुने कल्चरशिवाय सेल्फ-लिक्विफिकेशन एजंटद्वारे थेट शोधले जाऊ शकतात.
प्रायोगिक ऑपरेशन सोपे आहे: ॲम्प्लीफिकेशन ऑपरेशनची पहिली फेरी सोपी आहे आणि लायब्ररीचे बांधकाम 3 तासांमध्ये पूर्ण होते, ज्यामुळे कामाची कार्यक्षमता सुधारते.
व्यापक टायपिंग आणि ड्रग रेझिस्टन्स: MTB आणि NTM च्या टायपिंग आणि ड्रग रेझिस्टन्स साइट्स कव्हर करणे, जे क्लिनिकल चिंतेचे मुख्य मुद्दे आहेत, अचूक टायपिंग आणि ड्रग रेझिस्टन्स डिटेक्शन, स्वतंत्र विश्लेषण सॉफ्टवेअरला सपोर्ट करणे आणि एका क्लिकवर विश्लेषण अहवाल तयार करणे.
सुसंगतता: उत्पादनाची सुसंगतता, मुख्य प्रवाहातील ILM आणि MGI/ONT प्लॅटफॉर्मशी जुळवून घेणे.
उत्पादन तपशील
| उत्पादन सांकेतांक | उत्पादनाचे नांव | डिटेक्शन प्लॅटफॉर्म | तपशील |
| HWTS-NGS-T001 | मायकोबॅक्टेरियम टायपिंग आणि ड्रग रेझिस्टन्स डिटेक्शन किट (मल्टीप्लेक्स प्रवर्धन पद्धत) | ONT、Illumina、MGI、Salus pro | 16/96rxn |
पोस्ट वेळ: जानेवारी-23-2024