#मैक्रो और माइक्रो-टेस्ट द्वारा टीबी और डीआर-टीबी डायग्नोस्टिक समाधान!

क्षय रोग के निदान और दवा प्रतिरोध का पता लगाने के लिए एक नया हथियार: क्षय रोग अतिसंवेदनशीलता निदान के लिए मशीन लर्निंग के साथ संयुक्त एक नई पीढ़ी का लक्षित अनुक्रमण (tNGS)

साहित्य रिपोर्ट: सीसीए: टीएनजीएस और मशीन लर्निंग पर आधारित एक नैदानिक ​​मॉडल, जो कम जीवाणु तपेदिक और तपेदिक मेनिन्जाइटिस वाले लोगों के लिए उपयुक्त है।

थीसिस का शीर्षक: ट्यूबरकुलस-लक्षित अगली पीढ़ी अनुक्रमण और मशीन लर्निंग: प्यूसिफिक पल्मोनरी ट्यूबलर और ट्यूबलर मेनिन्जाइटिस के लिए एक अति संवेदनशील नैदानिक ​​रणनीति।

आवधिक: 《क्लिनिका चिमिका एक्टा》

आईएफ：6.5

प्रकाशन तिथि: जनवरी 2024

चीनी विज्ञान अकादमी विश्वविद्यालय और कैपिटल मेडिकल विश्वविद्यालय के बीजिंग चेस्ट अस्पताल के साथ मिलकर, मैक्रो एंड माइक्रो-टेस्ट ने नई पीढ़ी की लक्षित अनुक्रमण (टीएनजीएस) तकनीक और मशीन लर्निंग पद्धति पर आधारित एक तपेदिक निदान मॉडल स्थापित किया है, जिसने कम बैक्टीरिया वाले तपेदिक और तपेदिक मैनिंजाइटिस के लिए अति-उच्च पहचान संवेदनशीलता प्रदान की है, दो प्रकार के तपेदिक के नैदानिक ​​निदान के लिए एक नई अतिसंवेदनशीलता निदान पद्धति प्रदान की है, और तपेदिक के सटीक निदान, दवा प्रतिरोध का पता लगाने और उपचार में मदद की है। साथ ही, यह पाया गया है कि रोगी के प्लाज्मा सीएफडीएनए का उपयोग टीबीएम के निदान में नैदानिक ​​नमूनाकरण के लिए एक उपयुक्त नमूना प्रकार के रूप में किया जा सकता है।

इस अध्ययन में, 227 प्लाज्मा नमूनों और मस्तिष्कमेरु द्रव के नमूनों का उपयोग दो नैदानिक ​​समूहों को स्थापित करने के लिए किया गया था, जिसमें प्रयोगशाला निदान समूह के नमूनों का उपयोग तपेदिक निदान के मशीन लर्निंग मॉडल को स्थापित करने के लिए किया गया था, और नैदानिक ​​निदान समूह के नमूनों का उपयोग स्थापित नैदानिक ​​मॉडल को सत्यापित करने के लिए किया गया था। सभी नमूनों को पहले माइकोबैक्टीरियम ट्यूबरकुलोसिस के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए लक्षित कैप्चर जांच पूल द्वारा लक्षित किया गया था। फिर, टीबी-टीएनजीएस अनुक्रमण डेटा के आधार पर, निर्णय वृक्ष मॉडल का उपयोग प्रयोगशाला निदान कतार के प्रशिक्षण और सत्यापन सेट पर 5-गुना क्रॉस-सत्यापन करने के लिए किया जाता है, और प्लाज्मा नमूनों और मस्तिष्कमेरु द्रव के नमूनों की नैदानिक ​​​​सीमाएं प्राप्त की जाती हैं। प्राप्त सीमा का पता लगाने के लिए नैदानिक ​​​​निदान कतार के दो परीक्षण सेटों में लाया जाता है

चित्र 1 अनुसंधान डिजाइन का योजनाबद्ध आरेख

परिणाम: इस अध्ययन में निर्धारित सीएसएफ डीएनए नमूने (एयूसी = 0.974) और प्लाज्मा सीएफडीएनए नमूने (एयूसी = 0.908) की विशिष्ट सीमाओं के अनुसार, 227 नमूनों में से, सीएसएफ नमूने की संवेदनशीलता 97.01%, विशिष्टता 95.65%, और प्लाज्मा नमूने की संवेदनशीलता और विशिष्टता क्रमशः 82.61% और 86.36% थी। टीबीएम रोगियों से प्लाज्मा सीएफडीएनए और मस्तिष्कमेरु द्रव डीएनए के 44 युग्मित नमूनों के विश्लेषण में, इस अध्ययन की निदान रणनीति प्लाज्मा सीएफडीएनए और मस्तिष्कमेरु द्रव डीएनए में 90.91% (40/44) की उच्च संगति और 95.45% (42/44) संवेदनशीलता प्रदर्शित करती है। फुफ्फुसीय तपेदिक से पीड़ित बच्चों में, इस अध्ययन की निदान रणनीति उन्हीं रोगियों के गैस्ट्रिक जूस के नमूनों के एक्सपर्ट जांच परिणामों की तुलना में प्लाज्मा नमूनों के प्रति अधिक संवेदनशील है (28.57% बनाम 15.38%)।

चित्र 2 जनसंख्या नमूनों के लिए तपेदिक निदान मॉडल का विश्लेषण प्रदर्शन

चित्र 3 युग्मित नमूनों के नैदानिक ​​परिणाम

निष्कर्ष: इस अध्ययन में तपेदिक के लिए एक अतिसंवेदनशील निदान पद्धति स्थापित की गई, जो ओलिगोबैसिलरी तपेदिक (नकारात्मक कल्चर) वाले नैदानिक ​​रोगियों के लिए उच्चतम पहचान संवेदनशीलता वाला एक निदान उपकरण प्रदान कर सकती है। प्लाज्मा सीएफडीएनए पर आधारित अतिसंवेदनशील तपेदिक का पता लगाना सक्रिय तपेदिक और तपेदिक मैनिंजाइटिस के निदान के लिए एक उपयुक्त नमूना प्रकार हो सकता है (मस्तिष्क तपेदिक के संदिग्ध रोगियों के लिए मस्तिष्कमेरु द्रव की तुलना में प्लाज्मा नमूने एकत्र करना आसान होता है)।

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

मैक्रो और माइक्रो-टेस्ट तपेदिक श्रृंखला पहचान उत्पादों का संक्षिप्त परिचय

तपेदिक रोगियों की जटिल नमूना स्थिति और विभिन्न आवश्यकताओं को ध्यान में रखते हुए, मैक्रो एंड माइक्रो-टेस्ट थूक के नमूनों से द्रवीकरण निष्कर्षण, क्वालकॉम लाइब्रेरी निर्माण और अनुक्रमण, तथा डेटा विश्लेषण के लिए एनजीएस समाधानों का एक संपूर्ण सेट प्रदान करता है। ये उत्पाद तपेदिक रोगियों का त्वरित निदान, तपेदिक के लिए दवा प्रतिरोध का पता लगाना, माइकोबैक्टीरियम ट्यूबरकुलोसिस और एनटीएम की टाइपिंग, बैक्टीरिया-नकारात्मक तपेदिक और तपेदिक रोगियों की अतिसंवेदनशीलता का निदान आदि को कवर करते हैं।

तपेदिक और माइकोबैक्टीरिया के लिए सीरियल डिटेक्शन किट:

मद संख्या	प्रोडक्ट का नाम	उत्पाद परीक्षण सामग्री	नमूना प्रकार	लागू मॉडल
एचडब्ल्यूटीएस-3012	नमूना रिलीज एजेंट	थूक के नमूनों के द्रवीकरण उपचार में उपयोग किया जाता है, एक प्रथम श्रेणी रिकॉर्ड संख्या, सुतोंग मशीनरी उपकरण 20230047 प्राप्त किया है।	थूक
एचडब्ल्यूटीएस-एनजीएस-पी00021	अतिसंवेदनशील तपेदिक के लिए क्वालकॉम मात्रा पहचान किट (जांच कैप्चर विधि)	बैक्टीरिया-नकारात्मक फुफ्फुसीय तपेदिक और मस्तिष्क नोड्यूल के लिए गैर-इनवेसिव (तरल बायोप्सी) अतिसंवेदनशीलता का पता लगाना; तपेदिक या गैर-तपेदिक माइकोबैक्टीरिया से संक्रमित होने के संदेह वाले लोगों के नमूनों का उच्च-गहराई अनुक्रमण मेटागेनोमिक्स द्वारा विश्लेषण किया गया था, और तपेदिक या गैर-तपेदिक माइकोबैक्टीरिया संक्रमित थे या नहीं, इसकी पता लगाने वाली जानकारी और माइकोबैक्टीरियम ट्यूबरकुलोसिस की मुख्य पहली पंक्ति दवा प्रतिरोध जानकारी प्रदान की गई थी।	परिधीय रक्त, एल्वियोलर लैवेज द्रव, हाइड्रोथोरैक्स और जलोदर, फोकस पंचर नमूना, मस्तिष्कमेरु द्रव।	द्वितीय जनरेशन
एचडब्ल्यूटीएस-एनजीएस-टी001	माइकोबैक्टीरियम टाइपिंग और दवा प्रतिरोध पहचान किट (मल्टीप्लेक्स प्रवर्धन अनुक्रमण विधि)	माइकोबैक्टीरियम टाइपिंग टेस्ट, जिसमें MTBC और 187 NTM शामिल हैं;माइकोबैक्टीरियम ट्यूबरकुलोसिस की दवा प्रतिरोध जांच में 13 दवाओं और दवा प्रतिरोध जीन के 16 मुख्य उत्परिवर्तन स्थलों को शामिल किया गया है।	थूक, एल्वियोलर लैवेज द्रव, हाइड्रोथोरैक्स और जलोदर, फोकस पंचर नमूना, मस्तिष्कमेरु द्रव।	दूसरी/तीसरी पीढ़ी का दोहरा प्लेटफ़ॉर्म

मुख्य विशेषताएं: HWTS-NGS-T001 माइकोबैक्टीरियम टाइपिंग और दवा प्रतिरोध पहचान किट (मल्टीप्लेक्स एम्प्लीफिकेशन विधि)

उत्पाद परिचय

यह उत्पाद विश्व स्वास्थ्य संगठन के टीबी उपचार दिशानिर्देशों में वर्णित मुख्य प्रथम और द्वितीय पंक्ति की दवाओं, एनटीएम उपचार दिशानिर्देशों में सामान्यतः प्रयुक्त मैक्रोलाइड्स और एमिनोग्लाइकोसाइड्स पर आधारित है, तथा दवा प्रतिरोध स्थल, विश्व स्वास्थ्य संगठन के माइकोबैक्टीरियम ट्यूबरकुलोसिस कॉम्प्लेक्स उत्परिवर्तन सूची में दवा प्रतिरोध से संबंधित स्थलों के सभी एक समूह को कवर करते हैं, साथ ही देश और विदेश में उच्च स्कोरिंग साहित्य की जांच और आंकड़ों के अनुसार अन्य रिपोर्ट किए गए दवा प्रतिरोध जीन और उत्परिवर्तन स्थलों को भी कवर करते हैं।

टाइपिंग पहचान, चाइनीज़ जर्नल ऑफ़ ट्यूबरकुलोसिस एंड रेस्पिरेटरी डिज़ीज़ द्वारा प्रकाशित एनटीएम दिशानिर्देशों में संक्षेपित एनटीएम उपभेदों और विशेषज्ञों की सहमति पर आधारित है। डिज़ाइन किए गए टाइपिंग प्राइमर 190 से अधिक एनटीएम प्रजातियों को प्रवर्धित, अनुक्रमित और एनोटेट कर सकते हैं।

लक्षित मल्टीप्लेक्स पीसीआर प्रवर्धन तकनीक के माध्यम से, माइकोबैक्टीरियम के जीनोटाइपिंग जीन और औषधि-प्रतिरोधी जीन को मल्टीप्लेक्स पीसीआर द्वारा प्रवर्धित किया गया और पता लगाए जाने वाले लक्ष्य जीनों का एम्प्लिकॉन संयोजन प्राप्त किया गया। प्रवर्धित उत्पादों को द्वितीय-पीढ़ी या तृतीय-पीढ़ी के उच्च-थ्रूपुट अनुक्रमण पुस्तकालयों में निर्मित किया जा सकता है, और सभी द्वितीय-पीढ़ी और तृतीय-पीढ़ी अनुक्रमण प्लेटफार्मों को लक्ष्य जीनों की अनुक्रम जानकारी प्राप्त करने के लिए उच्च-गहन अनुक्रमण के अधीन किया जा सकता है। अंतर्निहित संदर्भ डेटाबेस (विश्व स्वास्थ्य संगठन माइकोबैक्टीरियम ट्यूबरकुलोसिस कॉम्प्लेक्स उत्परिवर्तन सूची और औषधि प्रतिरोध के साथ इसके संबंध सहित) में निहित ज्ञात उत्परिवर्तनों के साथ तुलना करके, औषधि प्रतिरोध या क्षय रोग-रोधी दवाओं की संवेदनशीलता से संबंधित उत्परिवर्तनों का निर्धारण किया गया। मैक्रो और माइक्रो-टेस्ट के स्व-खुले थूक नमूना उपचार समाधान के साथ संयुक्त रूप से, नैदानिक ​​थूक नमूनों की कम न्यूक्लिक एसिड प्रवर्धन दक्षता (पारंपरिक तरीकों की तुलना में दस गुना अधिक) की समस्या हल हो गई, ताकि दवा प्रतिरोध अनुक्रमण का पता लगाने को सीधे नैदानिक ​​थूक नमूनों पर लागू किया जा सके।

उत्पाद पहचान सीमा

34दवा प्रतिरोध से संबंधित जीन18तपेदिक रोधी दवाएं और6एनटीएम दवाओं का पता चला, जिसमें शामिल हैं297दवा प्रतिरोध स्थल; माइकोबैक्टीरियम ट्यूबरकुलोसिस के दस प्रकार और उससे अधिक190विभिन्न प्रकार के एनटीएम का पता लगाया गया।

तालिका 1: 18+6 दवाओं +190+NTM की जानकारी

उत्पाद लाभ

मजबूत नैदानिक ​​अनुकूलनशीलता: थूक के नमूनों का बिना संस्कृति के स्व-द्रवीकरण एजेंट के साथ सीधे पता लगाया जा सकता है।

प्रायोगिक ऑपरेशन सरल है: प्रवर्धन ऑपरेशन का पहला दौर सरल है, और पुस्तकालय निर्माण 3 घंटे में पूरा हो जाता है, जो कार्य दक्षता में सुधार करता है।

व्यापक टाइपिंग और दवा प्रतिरोध: एमटीबी और एनटीएम के टाइपिंग और दवा प्रतिरोध स्थलों को कवर करना, जो नैदानिक ​​चिंता के प्रमुख बिंदु हैं, सटीक टाइपिंग और दवा प्रतिरोध का पता लगाना, स्वतंत्र विश्लेषण सॉफ्टवेयर का समर्थन करना और एक क्लिक से विश्लेषण रिपोर्ट तैयार करना।

अनुकूलता: उत्पाद अनुकूलता, मुख्यधारा ILM और MGI/ONT प्लेटफार्मों के अनुकूल होना।

उत्पाद विनिर्देश

उत्पाद कोड	प्रोडक्ट का नाम	पता लगाने का प्लेटफ़ॉर्म	विशेष विवरण
एचडब्ल्यूटीएस-एनजीएस-टी001	माइकोबैक्टीरियम टाइपिंग और दवा प्रतिरोध पहचान किट (मल्टीप्लेक्स प्रवर्धन विधि)	ओएनटी, इलुमिना, एमजीआई, सैलस प्रो	16/96आरएक्सएन