#मॅक्रो आणि मायक्रो-टेस्ट द्वारे क्रांतिकारी टीबी आणि डीआर-टीबी निदान उपाय!

क्षयरोग निदान आणि औषध प्रतिकार शोधण्यासाठी एक नवीन शस्त्र: क्षयरोग अतिसंवेदनशीलता निदानासाठी मशीन लर्निंगसह एकत्रित एक नवीन पिढी लक्ष्यित अनुक्रम (tNGS)

साहित्य अहवाल: CCa: tNGS आणि मशीन लर्निंगवर आधारित एक निदान मॉडेल, जे कमी बॅक्टेरिया असलेला क्षयरोग आणि क्षयरोगी मेनिंजायटीस असलेल्या लोकांसाठी योग्य आहे.

प्रबंधाचे शीर्षक: क्षयरोग-लक्ष्यित पुढील पिढीचे अनुक्रम आणि मशीन लर्निंग: पॅसिफिक पल्मोनरी ट्यूबलर आणि ट्यूबलर मेनिंजायटीससाठी एक अति-संवेदनशील निदान धोरण.

नियतकालिक: 《Clinica Chimica Acta》

जर: ६.५

प्रकाशन तारीख: जानेवारी २०२४

युनिव्हर्सिटी ऑफ चायनीज अकादमी ऑफ सायन्सेस आणि कॅपिटल मेडिकल युनिव्हर्सिटीच्या बीजिंग चेस्ट हॉस्पिटलसोबत एकत्रितपणे, मॅक्रो अँड मायक्रो-टेस्टने नवीन पिढीच्या लक्ष्यित सिक्वेन्सिंग (tNGS) तंत्रज्ञानावर आणि मशीन लर्निंग पद्धतीवर आधारित क्षयरोग निदान मॉडेल स्थापित केले, ज्यामुळे काही बॅक्टेरिया आणि क्षयरोग मेनिंजायटीससह क्षयरोगासाठी अति-उच्च शोध संवेदनशीलता प्रदान केली, दोन प्रकारच्या क्षयरोगाच्या क्लिनिकल निदानासाठी एक नवीन अतिसंवेदनशीलता निदान पद्धत प्रदान केली आणि क्षयरोगाचे अचूक निदान, औषध प्रतिरोधक शोध आणि उपचार करण्यास मदत केली. त्याच वेळी, असे आढळून आले आहे की रुग्णाच्या प्लाझ्मा cfDNA चा वापर TBM च्या निदानात क्लिनिकल सॅम्पलिंगसाठी योग्य नमुना प्रकार म्हणून केला जाऊ शकतो.

या अभ्यासात, २२७ प्लाझ्मा नमुने आणि सेरेब्रोस्पाइनल फ्लुइड नमुने दोन क्लिनिकल कोहोर्ट स्थापित करण्यासाठी वापरले गेले, ज्यामध्ये क्षयरोग निदानाचे मशीन लर्निंग मॉडेल स्थापित करण्यासाठी प्रयोगशाळेतील निदान कोहोर्ट नमुने वापरले गेले आणि स्थापित निदान मॉडेल सत्यापित करण्यासाठी क्लिनिकल डायग्नोस्टिक कोहोर्ट नमुने वापरले गेले. सर्व नमुने प्रथम मायकोबॅक्टेरियम ट्यूबरक्युलोसिससाठी विशेषतः डिझाइन केलेल्या लक्ष्यित कॅप्चर प्रोब पूलद्वारे लक्ष्यित केले गेले. नंतर, TB-tNGS सिक्वेन्सिंग डेटावर आधारित, प्रयोगशाळेतील निदान रांगेच्या प्रशिक्षण आणि प्रमाणीकरण संचांवर ५-पट क्रॉस-व्हॅलिडेशन करण्यासाठी निर्णय वृक्ष मॉडेल वापरला जातो आणि प्लाझ्मा नमुने आणि सेरेब्रोस्पाइनल फ्लुइड नमुन्यांचे निदानात्मक उंबरठे मिळवले जातात. प्राप्त केलेला उंबरठा शोधण्यासाठी क्लिनिकल डायग्नोसिस रांगेच्या दोन चाचणी संचांमध्ये आणला जातो आणि शिकणाऱ्याच्या निदानात्मक कामगिरीचे ROC वक्र द्वारे मूल्यांकन केले जाते. शेवटी, क्षयरोगाचे निदान मॉडेल प्राप्त झाले.

आकृती १ संशोधन डिझाइनचा योजनाबद्ध आकृती

निकाल: या अभ्यासात निश्चित केलेल्या CSF DNA नमुना (AUC = 0.974) आणि प्लाझ्मा cfDNA नमुना (AUC = 0.908) च्या विशिष्ट मर्यादेनुसार, 227 नमुन्यांमध्ये, CSF नमुन्याची संवेदनशीलता 97.01%, विशिष्टता 95.65% आणि प्लाझ्मा नमुन्याची संवेदनशीलता आणि विशिष्टता 82.61% आणि 86.36% होती. TBM रुग्णांकडून प्लाझ्मा cfDNA आणि सेरेब्रोस्पाइनल फ्लुइड DNA च्या 44 जोडलेल्या नमुन्यांच्या विश्लेषणात, या अभ्यासाच्या निदान धोरणात प्लाझ्मा cfDNA आणि सेरेब्रोस्पाइनल फ्लुइड DNA मध्ये 90.91% (40/44) ची उच्च सुसंगतता आहे आणि संवेदनशीलता 95.45% (42/44) आहे. फुफ्फुसीय क्षयरोग असलेल्या मुलांमध्ये, या अभ्यासाची निदान रणनीती त्याच रुग्णांच्या गॅस्ट्रिक ज्यूस नमुन्यांमधील एक्सपर्ट शोध निकालांपेक्षा प्लाझ्मा नमुन्यांसाठी अधिक संवेदनशील आहे (२८.५७% विरुद्ध १५.३८%).

आकृती २ लोकसंख्येच्या नमुन्यांसाठी क्षयरोग निदान मॉडेलचे विश्लेषण कामगिरी

आकृती ३ जोडलेल्या नमुन्यांचे निदान परिणाम

निष्कर्ष: या अभ्यासात क्षयरोगासाठी एक अतिसंवेदनशील निदान पद्धत स्थापित करण्यात आली, जी ऑलिगोबॅसिलरी क्षयरोग (निगेटिव्ह कल्चर) असलेल्या क्लिनिकल रुग्णांसाठी सर्वोच्च शोध संवेदनशीलतेसह निदान साधन प्रदान करू शकते. सक्रिय क्षयरोग आणि क्षयरोग मेनिंजायटीसच्या निदानासाठी प्लाझ्मा सीएफडीएनएवर आधारित अतिसंवेदनशील क्षयरोगाचा शोध हा एक योग्य नमुना प्रकार असू शकतो (मेंदूच्या क्षयरोगाचा संशय असलेल्या रुग्णांसाठी सेरेब्रोस्पाइनल फ्लुइडपेक्षा प्लाझ्मा नमुने गोळा करणे सोपे आहे).

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

मॅक्रो आणि मायक्रो-टेस्ट क्षयरोग मालिका शोध उत्पादनांचा संक्षिप्त परिचय

क्षयरोगाच्या रुग्णांच्या गुंतागुंतीच्या नमुना परिस्थिती आणि विविध गरजा लक्षात घेता, मॅक्रो आणि मायक्रो-टेस्ट थुंकीच्या नमुन्यांमधून द्रवीकरण काढणे, क्वालकॉम लायब्ररी बांधकाम आणि अनुक्रम आणि डेटा विश्लेषणासाठी एनजीएस उपायांचा संपूर्ण संच प्रदान करते. उत्पादनांमध्ये क्षयरोगाच्या रुग्णांचे जलद निदान, क्षयरोगाचा औषध प्रतिकार शोधणे, मायकोबॅक्टेरियम क्षयरोग आणि एनटीएमचे टायपिंग, बॅक्टेरिया-निगेटिव्ह क्षयरोग आणि क्षयरोगी लोकांचे अतिसंवेदनशीलता निदान इत्यादींचा समावेश आहे.

क्षयरोग आणि मायकोबॅक्टेरियासाठी सिरीयल डिटेक्शन किट्स:

आयटम क्र.	उत्पादनाचे नाव	उत्पादन चाचणी सामग्री	नमुना प्रकार	लागू मॉडेल
एचडब्ल्यूटीएस-३०१२	नमुना सोडणारा एजंट	थुंकीच्या नमुन्यांचे द्रवीकरण उपचार करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या, सुतोंग मशिनरी इक्विपमेंट २०२३००४७ हा प्रथम श्रेणीचा रेकॉर्ड क्रमांक प्राप्त केला आहे.	थुंकी
एचडब्ल्यूटीएस-एनजीएस-पी०००२१	अतिसंवेदनशील क्षयरोगासाठी क्वालकॉम प्रमाण शोधण्याचे किट (प्रोब कॅप्चर पद्धत)	बॅक्टेरिया-निगेटिव्ह फुफ्फुसीय क्षयरोग आणि मेंदूच्या गाठींसाठी नॉन-इनवेसिव्ह (लिक्विड बायोप्सी) अतिसंवेदनशीलता शोध; क्षयरोग किंवा नॉन-ट्यूबरक्युलोसिस मायकोबॅक्टेरियाने संक्रमित असल्याचा संशय असलेल्या लोकांच्या नमुन्यांचे उच्च-सखोल अनुक्रम मेटाजेनोमिक्सद्वारे विश्लेषण केले गेले आणि क्षयरोग किंवा नॉन-ट्यूबरक्युलोसिस मायकोबॅक्टेरिया संक्रमित होते की नाही याची शोध माहिती आणि मायकोबॅक्टेरियम ट्यूबरक्युलोसिसची मुख्य प्रथम श्रेणीतील औषध प्रतिकार माहिती प्रदान केली गेली.	परिधीय रक्त, अल्व्होलर लॅव्हेज द्रव, हायड्रोथोरॅक्स आणि जलोदर, फोकस पंचर नमुना, सेरेब्रोस्पाइनल द्रव.	दुसरी पिढी
एचडब्ल्यूटीएस-एनजीएस-टी००१	मायकोबॅक्टेरियम टायपिंग आणि ड्रग रेझिस्टन्स डिटेक्शन किट (मल्टीप्लेक्स अॅम्प्लिफिकेशन सिक्वेन्सिंग पद्धत)	एमटीबीसी आणि १८७ एनटीएमसह मायकोबॅक्टेरियम टायपिंग चाचणी；मायकोबॅक्टेरियम ट्यूबरक्युलोसिसच्या औषध प्रतिरोधक तपासणीमध्ये १३ औषधे आणि औषध प्रतिरोधक जनुकांच्या १६ मुख्य उत्परिवर्तन स्थळांचा समावेश आहे.	थुंकी, अल्व्होलर लॅव्हेज फ्लुइड, हायड्रोथोरॅक्स आणि अॅसाइट्स, फोकस पंक्चर नमुना, सेरेब्रोस्पाइनल फ्लुइड.	दुसऱ्या/तिसऱ्या पिढीतील दुहेरी प्लॅटफॉर्म

ठळक मुद्दे: HWTS-NGS-T001 मायकोबॅक्टेरियम टायपिंग आणि ड्रग रेझिस्टन्स डिटेक्शन किट (मल्टीप्लेक्स अॅम्प्लिफिकेशन पद्धत)

उत्पादन परिचय

हे उत्पादन WHO च्या TB उपचार मार्गदर्शक तत्त्वांमध्ये वर्णन केलेल्या मुख्य पहिल्या आणि दुसऱ्या श्रेणीतील औषधांवर आधारित आहे, NTM उपचार मार्गदर्शक तत्त्वांमध्ये सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या मॅक्रोलाइड्स आणि अमिनोग्लायकोसाइड्स, आणि औषध प्रतिरोधक साइट्स WHO मायकोबॅक्टेरियम ट्युबरक्युलोसिस कॉम्प्लेक्स उत्परिवर्तन कॅटलॉगमधील औषध प्रतिकार-संबंधित साइट्सच्या सर्व एका गटाचा समावेश करतात, तसेच देश-विदेशातील उच्च-स्कोअरिंग साहित्याच्या तपासणी आणि आकडेवारीनुसार इतर नोंदवलेले औषध प्रतिकार जीन्स आणि उत्परिवर्तन साइट्स देखील समाविष्ट करतात.

टायपिंग ओळख ही चायनीज जर्नल ऑफ ट्युबरक्युलोसिस अँड रेस्पिरेटरी डिसीजेसने प्रकाशित केलेल्या एनटीएम मार्गदर्शक तत्त्वांमध्ये सारांशित केलेल्या एनटीएम स्ट्रेन आणि तज्ञांच्या एकमतावर आधारित आहे. डिझाइन केलेले टायपिंग प्रायमर १९० हून अधिक एनटीएम प्रजातींना वाढवू शकतात, अनुक्रमित करू शकतात आणि भाष्य करू शकतात.

लक्ष्यित मल्टीप्लेक्स पीसीआर प्रवर्धन तंत्रज्ञानाद्वारे, मायकोबॅक्टेरियमचे जीनोटाइपिंग जीन्स आणि औषध-प्रतिरोधक जीन्स मल्टीप्लेक्स पीसीआरद्वारे प्रवर्धित केले गेले आणि शोधल्या जाणाऱ्या लक्ष्य जीन्सचे एम्प्लिकॉन संयोजन प्राप्त केले गेले. प्रवर्धित उत्पादने दुसऱ्या पिढीच्या किंवा तिसऱ्या पिढीच्या उच्च-थ्रूपुट सिक्वेन्सिंग लायब्ररीमध्ये तयार केली जाऊ शकतात आणि सर्व दुसऱ्या पिढीच्या आणि तिसऱ्या पिढीच्या सिक्वेन्सिंग प्लॅटफॉर्मवर लक्ष्य जनुकांची अनुक्रम माहिती मिळविण्यासाठी उच्च-खोली अनुक्रमण केले जाऊ शकते. बिल्ट-इन संदर्भ डेटाबेसमध्ये असलेल्या ज्ञात उत्परिवर्तनांशी तुलना करून (डब्ल्यूएचओ मायकोबॅक्टेरियम ट्यूबरक्युलोसिस कॉम्प्लेक्स उत्परिवर्तन कॅटलॉग आणि औषध प्रतिकाराशी त्याचा संबंध समाविष्ट करून), औषध प्रतिकार किंवा क्षयरोगविरोधी औषधांच्या संवेदनशीलतेशी संबंधित उत्परिवर्तन निश्चित केले गेले. मॅक्रो आणि मायक्रो-टेस्टच्या स्वयं-उघडलेल्या थुंकी नमुना उपचार सोल्यूशनसह एकत्रितपणे, क्लिनिकल थुंकी नमुन्यांच्या कमी न्यूक्लिक अॅसिड प्रवर्धन कार्यक्षमतेची समस्या (पारंपारिक पद्धतींपेक्षा दहा पट जास्त) सोडवली गेली, जेणेकरून औषध प्रतिरोधक अनुक्रम शोध थेट क्लिनिकल थुंकी नमुन्यांवर लागू केला जाऊ शकतो.

उत्पादन शोध श्रेणी

34औषध प्रतिकाराशी संबंधित जनुके18क्षयरोगविरोधी औषधे आणि6एनटीएम औषधे आढळून आली, ज्यात समाविष्ट आहे२९७औषध प्रतिरोधक ठिकाणे; दहा प्रकारचे मायकोबॅक्टेरियम क्षयरोग आणि त्याहून अधिक१९०NTM चे प्रकार आढळले.

तक्ता १: १८+६ औषधांची माहिती +१९०+एनटीएम

उत्पादनाचा फायदा

मजबूत क्लिनिकल अनुकूलता: थुंकीचे नमुने कल्चरशिवाय स्वयं-द्रवीकरण एजंटने थेट शोधले जाऊ शकतात.

प्रायोगिक ऑपरेशन सोपे आहे: प्रवर्धन ऑपरेशनची पहिली फेरी सोपी आहे आणि ग्रंथालयाचे बांधकाम 3 तासांत पूर्ण होते, ज्यामुळे कामाची कार्यक्षमता सुधारते.

व्यापक टायपिंग आणि ड्रग रेझिस्टन्स: एमटीबी आणि एनटीएमच्या टायपिंग आणि ड्रग रेझिस्टन्स साइट्स कव्हर करणे, जे क्लिनिकल चिंतेचे प्रमुख मुद्दे आहेत, अचूक टायपिंग आणि ड्रग रेझिस्टन्स डिटेक्शन, स्वतंत्र विश्लेषण सॉफ्टवेअरला समर्थन देणे आणि एका क्लिकवर विश्लेषण अहवाल तयार करणे.

सुसंगतता: उत्पादन सुसंगतता, मुख्य प्रवाहातील ILM आणि MGI/ONT प्लॅटफॉर्मशी जुळवून घेणे.

उत्पादन तपशील

उत्पादन कोड	उत्पादनाचे नाव	शोध प्लॅटफॉर्म	तपशील
एचडब्ल्यूटीएस-एनजीएस-टी००१	मायकोबॅक्टेरियम टायपिंग आणि ड्रग रेझिस्टन्स डिटेक्शन किट (मल्टीप्लेक्स अॅम्प्लिफिकेशन पद्धत)	ONT、Illumina、MGI、Salus pro	१६/९६आरएक्सएन