तपेदिक के निदान और दवा प्रतिरोध का पता लगाने के लिए एक नया हथियार: तपेदिक अतिसंवेदनशीलता निदान के लिए मशीन लर्निंग के साथ संयुक्त नई पीढ़ी की लक्षित अनुक्रमण (tNGS) तकनीक
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।
शोध प्रबंध का शीर्षक: तपेदिक-लक्षित अगली पीढ़ी की अनुक्रमण और मशीन लर्निंग: अल्प फुफ्फुसीय नलिकाओं और नलिकाकार 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 यूनिवर्सिटी के बीजिंग चेस्ट अस्पताल के सहयोग से, मैक्रो एंड माइक्रो-टेस्ट ने लक्षित अनुक्रमण (tNGS) तकनीक और मशीन लर्निंग पद्धति की नई पीढ़ी पर आधारित तपेदिक निदान मॉडल विकसित किया है। इससे कम बैक्टीरिया वाले तपेदिक और ट्यूबरकुलस मेनिन्जाइटिस के लिए अति उच्च संवेदनशीलता प्राप्त हुई है, साथ ही दो प्रकार के तपेदिक के नैदानिक निदान के लिए एक नई अतिसंवेदनशीलता निदान विधि भी विकसित हुई है, जिससे तपेदिक के सटीक निदान, दवा प्रतिरोध का पता लगाने और उपचार में सहायता मिली है। इसके साथ ही, यह पाया गया है कि रोगी के प्लाज्मा cfDNA को टीबीएम के निदान में नैदानिक नमूने के रूप में उपयुक्त नमूने के रूप में उपयोग किया जा सकता है।
इस अध्ययन में, 227 प्लाज्मा और मस्तिष्क-रीढ़ द्रव के नमूनों का उपयोग करके दो नैदानिक समूह बनाए गए। प्रयोगशाला निदान समूह के नमूनों का उपयोग तपेदिक निदान के मशीन लर्निंग मॉडल को स्थापित करने के लिए किया गया, और नैदानिक निदान समूह के नमूनों का उपयोग स्थापित निदान मॉडल को सत्यापित करने के लिए किया गया। सभी नमूनों को सर्वप्रथम माइकोबैक्टीरियम ट्यूबरकुलोसिस के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए लक्षित कैप्चर प्रोब पूल द्वारा लक्षित किया गया। फिर, टीबी-tNGS अनुक्रमण डेटा के आधार पर, निर्णय वृक्ष मॉडल का उपयोग प्रयोगशाला निदान कतार के प्रशिक्षण और सत्यापन सेटों पर 5-गुना क्रॉस-वैलिडेशन करने के लिए किया गया, और प्लाज्मा और मस्तिष्क-रीढ़ द्रव के नमूनों के नैदानिक थ्रेशोल्ड प्राप्त किए गए। प्राप्त थ्रेशोल्ड को नैदानिक निदान कतार के दो परीक्षण सेटों में पहचान के लिए शामिल किया गया, और आरओसी वक्र द्वारा लर्नर के नैदानिक प्रदर्शन का मूल्यांकन किया गया। अंत में, तपेदिक का निदान मॉडल प्राप्त किया गया।
चित्र 1 अनुसंधान डिजाइन का योजनाबद्ध आरेख है।
परिणाम: इस अध्ययन में निर्धारित सीएसएफ डीएनए नमूने (एयूसी = 0.974) और प्लाज्मा सीएफडीएनए नमूने (एयूसी = 0.908) के विशिष्ट थ्रेशहोल्ड के अनुसार, 227 नमूनों में से, सीएसएफ नमूने की संवेदनशीलता 97.01%, विशिष्टता 95.65% थी, जबकि प्लाज्मा नमूने की संवेदनशीलता और विशिष्टता क्रमशः 82.61% और 86.36% थी। टीबीएम रोगियों से प्राप्त प्लाज्मा सीएफडीएनए और सेरेब्रोस्पाइनल द्रव डीएनए के 44 युग्मित नमूनों के विश्लेषण में, इस अध्ययन की नैदानिक रणनीति में प्लाज्मा सीएफडीएनए और सेरेब्रोस्पाइनल द्रव डीएनए में 90.91% (40/44) की उच्च संगति पाई गई, और संवेदनशीलता 95.45% (42/44) थी। फुफ्फुसीय तपेदिक से पीड़ित बच्चों में, इस अध्ययन की नैदानिक रणनीति प्लाज्मा नमूनों के प्रति उसी रोगियों के गैस्ट्रिक जूस के नमूनों के एक्सपर्ट डिटेक्शन परिणामों की तुलना में अधिक संवेदनशील है (28.57% बनाम 15.38%)।
चित्र 2 जनसंख्या नमूनों के लिए तपेदिक निदान मॉडल के विश्लेषण प्रदर्शन को दर्शाता है।
चित्र 3 युग्मित नमूनों के नैदानिक परिणाम
निष्कर्ष: इस अध्ययन में तपेदिक के लिए एक अतिसंवेदनशील निदान विधि स्थापित की गई, जो ऑलिगोबैसिलरी तपेदिक (नकारात्मक कल्चर) वाले नैदानिक रोगियों के लिए उच्चतम पहचान संवेदनशीलता वाला एक नैदानिक उपकरण प्रदान कर सकती है। प्लाज्मा cfDNA पर आधारित अतिसंवेदनशील तपेदिक का पता लगाना सक्रिय तपेदिक और तपेदिक मेनिन्जाइटिस के निदान के लिए एक उपयुक्त नमूना प्रकार हो सकता है (मस्तिष्क तपेदिक के संदिग्ध रोगियों के लिए मस्तिष्क द्रव की तुलना में प्लाज्मा के नमूने एकत्र करना आसान होता है)।
मूल लिंक: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0009898123004990? via%3Dihub
मैक्रो और माइक्रो-टेस्ट ट्यूबरकुलोसिस सीरीज़ के उत्पादों का संक्षिप्त परिचय
तपेदिक रोगियों की जटिल नमूना स्थितियों 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 के त्वरित निदान, तपेदिक में दवा प्रतिरोध का पता लगाने, माइकोबैक्टीरियम ट्यूबरकुलोसिस और एनटीएम की टाइपिंग, बैक्टीरिया-नकारात्मक तपेदिक और तपेदिक से पीड़ित लोगों में अतिसंवेदनशीलता 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 प्रयुक्त, इसे प्रथम श्रेणी का रिकॉर्ड नंबर प्राप्त हुआ है, सुतोंग मशीनरी उपकरण 20230047। | थूक | |
| एचडब्ल्यूटीएस-एनजीएस-पी00021 | अतिसंवेदनशील तपेदिक के लिए क्वालकॉम मात्रा निर्धारण किट (प्रोब कैप्चर विधि) | बैक्टीरिया-रहित फुफ्फुसीय तपेदिक और मस्तिष्क की गांठों के लिए गैर-आक्रामक (तरल बायोप्सी) अतिसंवेदनशीलता का पता लगाना; तपेदिक या गैर-तपेदिक माइकोबैक्टीरिया से संक्रमित होने के संदेह वाले लोगों के नमूनों का उच्च-गहन अनुक्रमण मेटाजेनोमिक्स द्वारा विश्लेषण किया गया, और यह जानकारी प्रदान की गई कि क्या तपेदिक या गैर-तपेदिक माइकोबैक्टीरिया से संक्रमण हुआ था और माइकोबैक्टीरियम ट्यूबरकुलोसिस की मुख्य प्राथमिक दवा प्रतिरोध संबंधी जानकारी भी उपलब्ध कराई गई। | परिधीय रक्त, एल्वियोलर लैवेज द्रव, हाइड्रोथोरेक्स और जलोदर, फोकस पंक्चर नमूना, सेरेब्रोस्पाइनल द्रव। | द्वितीय जनरेशन |
| एचडब्ल्यूटीएस-एनजीएस-टी001 | माइकोबैक्टीरियम टाइपिंग और दवा प्रतिरोध पहचान किट (मल्टीप्लेक्स एम्प्लीफिकेशन सीक्वेंसिंग विधि) | माइकोबैक्टीरियम टाइपिंग परीक्षण, जिसमें एमटीबीसी और 187 एनटीएम शामिल हैं।；माइकोबैक्टीरियम ट्यूबरकुलोसिस में दवा प्रतिरोध का पता लगाने की प्रक्रिया में 13 दवाएं और दवा प्रतिरोध जीन के 16 मुख्य उत्परिवर्तन स्थल शामिल हैं। | थूक, एल्वियोलर लैवेज द्रव, हाइड्रोथोरैक्स और जलोदर, फोकस पंक्चर नमूना, सेरेब्रोस्पाइनल द्रव। | दूसरी/तीसरी पीढ़ी का ड्यूल प्लेटफॉर्म |
मुख्य विशेषताएं: HWTS-NGS-T001 माइकोबैक्टीरियम टाइपिंग और दवा प्रतिरोध पहचान किट (मल्टीप्लेक्स प्रवर्धन विधि)
उत्पाद परिचय
यह उत्पाद डब्ल्यूएचओ टीबी उपचार दिशानिर्देशों में वर्णित मुख्य प्रथम और द्वितीय पंक्ति की दवाओं, एनटीएम उपचार दिशानिर्देशों में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले मैक्रोलाइड्स और एमिनोग्लाइकोसाइड्स पर आधारित है, और दवा प्रतिरोध स्थल डब्ल्यूएचओ माइकोबैक्टीरियम ट्यूबरकुलोसिस कॉम्प्लेक्स उत्परिवर्तन सूची में दवा प्रतिरोध से संबंधित स्थलों के एक समूह के साथ-साथ देश-विदेश के उच्च-स्तरीय साहित्य के अनुसंधान और आंकड़ों के अनुसार रिपोर्ट किए गए अन्य दवा प्रतिरोध जीन और उत्परिवर्तन स्थलों को भी कवर करते हैं।
टाइपिंग पहचान चाइनीज जर्नल ऑफ ट्यूबरकुलोसिस एंड रेस्पिरेटरी डिजीज 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 दवा-प्रतिरोधी जीन को मल्टीप्लेक्स पीसीआर द्वारा प्रवर्धित किया गया, और लक्षित जीनों के प्रवर्धन संयोजन को प्राप्त किया गया। प्रवर्धित उत्पादों को द्वितीय या तृतीय पीढ़ी की उच्च-थ्रूपुट अनुक्रमण पुस्तकालयों में निर्मित किया जा सकता है, और सभी द्वितीय और तृतीय पीढ़ी के अनुक्रमण प्लेटफार्मों पर उच्च-गहन अनुक्रमण करके लक्षित जीनों की अनुक्रम जानकारी प्राप्त की जा सकती है। अंतर्निहित संदर्भ डेटाबेस (जिसमें डब्ल्यूएचओ माइकोबैक्टीरियम ट्यूबरकुलोसिस कॉम्प्लेक्स उत्परिवर्तन सूची और दवा प्रतिरोध के साथ इसका संबंध शामिल है) में मौजूद ज्ञात उत्परिवर्तनों से तुलना करके, तपेदिक-रोधी दवाओं के प्रति दवा प्रतिरोध या संवेदनशीलता से संबंधित उत्परिवर्तनों का निर्धारण किया गया। मैक्रो एंड माइक्रो-टेस्ट के स्व-खुले थूक के नमूने के उपचार समाधान के साथ मिलकर, नैदानिक थूक के नमूनों की कम न्यूक्लिक एसिड प्रवर्धन दक्षता (पारंपरिक तरीकों की तुलना में दस गुना अधिक) की समस्या का समाधान किया गया, जिससे दवा प्रतिरोध अनुक्रमण का पता लगाने को सीधे नैदानिक थूक के नमूनों पर लागू किया जा सकता है।
उत्पाद पहचान सीमा
34दवा प्रतिरोध से संबंधित जीन18तपेदिक रोधी दवाएं और6एनटीएम ड्रग्स का पता चला, जिसमें शामिल हैं297दवा प्रतिरोधक स्थल; माइकोबैक्टीरियम ट्यूबरकुलोसिस की दस किस्में और इससे अधिक190विभिन्न प्रकार के एनटीएम का पता चला।
तालिका 1: 18+6 दवाओं +190+एनटीएम की जानकारी
उत्पाद लाभ
उच्च नैदानिक अनुकूलता: थूक के नमूनों का पता बिना कल्चर के स्व-द्रवीकरण एजेंट से सीधे लगाया जा सकता है।
प्रायोगिक प्रक्रिया सरल है: प्रवर्धन प्रक्रिया का पहला चरण सरल है, और लाइब्रेरी का निर्माण 3 घंटे में पूरा हो जाता है, जिससे कार्य कुशलता में सुधार होता 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 में विश्लेषण रिपोर्ट तैयार करना।
अनुकूलता: उत्पाद की अनुकूलता, मुख्यधारा के आईएलएम और एमजीआई/ओएनटी प्लेटफार्मों के अनुकूलन की क्षमता।
उत्पाद विनिर्देश
| उत्पाद कोड | प्रोडक्ट का नाम | पहचान मंच | विशेष विवरण |
| एचडब्ल्यूटीएस-एनजीएस-टी001 | माइकोबैक्टीरियम टाइपिंग और दवा प्रतिरोध पहचान किट (मल्टीप्लेक्स प्रवर्धन विधि) | ओएनटी, इलुमिना, एमजीआई, सैलस प्रो | 16/96rxn |
पोस्ट करने का समय: 23 जनवरी 2024