Klinisk evaluering af tNGS til diagnosticering af DR-TB (Seq&Treat)

I de senere år er indsatsen til bekæmpelse af tuberkulose (TB) blevet kompliceret af stigningen og spredningen af ​​MDR-TB, eller TB, der er resistente over for førstelinjepræparaterne isoniazid (INH) og rifampicin (RIF) og XDR-TB, eller MDR-TB, der har udviklet yderligere resistens over for en fluoroquinolon (FQ) og enhver af de anden linje injicerbare forbindelser (SLI) [amikacin (AMK), kanamycin (KAN) og/eller capreomycin (CAP)] Hurtig diagnose og passende behandling af M/XDR-TB er afgørende for at forhindre betydelig morbiditet, dødelighed og yderligere overførsel af sygdom. Til behandling af ukompliceret MDR-TB godkendte Verdenssundhedsorganisationen (WHO) for nylig et 6-9 måneders behandlingsregime, der erstatter konventionelle 18-24 måneders regimer. FQ'erne og SLI'erne er nøglekomponenter i 6-9 måneders regimet, og derfor er det nødvendigt at udelukke resistens over for disse stoffer, før patienter behandles med det kortere regime. For længere MDR-TB-behandlingsregimer godkender WHO ikke længere brugen af ​​CAP eller KAN, men regimerne er stadig stærkt afhængige af FQ'er, med AMK og PZA opført som anbefalede gruppe C-lægemidler, hvilket sikrer hurtig diagnosticering af alle disse lægemidler er stadig relevant og kritisk for rettidig behandling af DR-TB4.

Den nuværende standard for omfattende DR-TB-diagnose er kulturbaseret DST (flydende kultur, f.eks. MGIT eller fast kultur, f.eks. LJ), som kun kan implementeres i specialbyggede Biosafety Level 3 (BSL3) laboratorier. Det globale svar på behovet for omfattende sommertid i de sidste to årtier har derfor været fokuseret på opskalering af BSL3-faciliteter og MGIT væskekultursystemer for at udvide den globale kapacitet. Selvom dette muliggjorde en vis standardisering af DST-arbejdsgange og resulterede i et grundlag for et globalt netværk af reference-TB-laboratorier, har det været forbundet med betydelige omkostninger og anstrengelser i form af infrastrukturbehov, betydelig praktisk tid og ekspertise til rutinemæssig brug. Desuden betyder den langsomme vækst af Mycobacterium tuberculosis (Mtb) i kultur, at det tager 6-8 uger at få resultater fra konventionel dyrkningsbaseret sommertid, og data har vist, at dyrkning ofte kommer for sent til at have en indvirkning på patientens resultater. På det seneste har det globale svar på folkesundhedsbehovet for universel sommertid været en bred udrulning og bred anvendelse af hurtige molekylære TB-tests med begrænsede sommertid-kapaciteter for at understøtte tidlige behandlingsbeslutninger og komplementere traditionel fænotypisk sommertid, f.eks. (Cepheid Xpert MTB/RIF eller Ultra, Hain GenoType MTBDRplus). Imidlertid begrænser det iboende design af probe- eller array-baseret molekylær diagnostik deres dækning til et begrænset antal specifikke mutationer inkluderet i det indledende design-låste assay, og forhindrer dem i at integrere nye mutationer og ny lægemiddelresistens forudsigelse uden at gå tilbage til fuldførelse produktudvikling og validering. Næste generations sekvenseringsteknologi (NGS) har potentialet til at revolutionere globalt omfattende sommertid. Målrettet NGS (tNGS) kan bruges til at udspørge mere end talrige genomomfattende mål i Mycobacterium tuberculosis (MTB), der indeholder mutationer forbundet med resistens, og differentiere dem fra mutationer, der ikke giver resistens, hvilket giver bedre ydeevne end probe eller array- baseret molekylær diagnostik.

Til DR-TB-diagnostik tilbyder tNGS enorme potentielle gevinster i forhold til kulturbaserede metoder og anden molekylær diagnostik med hensyn til hastighed, brugervenlighed og omfattende dækning. Optagelsen af ​​sekventering til DR-TB-patientbehandling i LMIC'er er imidlertid blevet begrænset på grund af (i) fraværet af en standardiseret og komplet løsning direkte fra kliniske prøver til dataanalyse og fortolkning (dvs. en ende-til-ende løsning); (ii) manglende verifikation og validering af sådanne kommercielle end-to-end sekventeringsløsninger til at drive politik og retningslinjer for brug af sekventering som en in vitro-diagnostik; og (iii) opfattede tekniske og omkostningsmæssige barrierer. WHO og FIND udviklede en teknisk vejledning om krav og anvendelse af sekventering til klinisk diagnose af DR-TB og en konsensusbaseret Target Product Profile (TPP) til sekventering. Standardkomponenterne i en End-to-end-opløsning omfatter: DNA-ekstraktion fra sputumprøve, biblioteksforberedelse, sekventering og dataanalyse/-fortolkning til rapportering af kliniske resultater. Baseret på de offentliggjorte TPP-retningslinjer har en række producenter udviklet end-to-end-løsninger til DR-TB-diagnose. Disse sekventeringsløsninger kræver streng analytisk testning, laboratorievalidering og klinisk evaluering for at sikre, at de opfylder tekniske såvel som operationelle målproduktprofilkriterier.

Den nuværende undersøgelse er en del af et to-faset projekt for at vurdere ydeevnen af ​​kulturfrie, tNGS end-to-end løsninger til lægemiddelresistent TB-diagnose og anbefale deres brug i forskellige kliniske omgivelser.

• Fase 1 er et analytisk studie udført på producentens websted. Det er en blindet analytisk laboratorievalidering af tNGS end-to-end-løsninger ved hjælp af et velkarakteriseret panel af MTB-stammer.
• Fase 2 (det nuværende studie) er et multicenter, klinisk forsøg for at evaluere den diagnostiske nøjagtighed og ydeevne af op til 3 tNGS end-to-end sekvenseringsløsninger i omgivelser med tilsigtet brug.

De to undersøgelsesfaser vil give supplerende bevismateriale til at adressere undersøgelsens mål og afgøre, om tNGS-løsninger opfylder de diagnostiske præstationskriterier skitseret i NGS Target Product Profile (TPP) til klinisk diagnose af lægemiddelresistent TB. Formålet med dette kliniske forsøg er at bekræfte nøjagtighedsestimater observeret i laboratorievalideringsundersøgelsen og sikre, at tNGS-diagnostiske præstationskarakteristika er konsistente på steder med tilsigtet brug.

Fokus for denne protokol er den kliniske multicenterevaluering af den diagnostiske nøjagtighed og tekniske ydeevne af ende-til-ende tNGS-løsninger til DR-TB-diagnose.