MDR-TB:n DNA-sekvensointi Itä-Siperiassa

Itä-Siperian Irkutskin alueella vallitseva multiresistentti tuberkuloosi (MDR-TB) -epidemia on luultavasti maailman vakavin. Tutkijat ovat havainneet, että Irkutskin TB-ambulanssissa, osavaltion (osavaltion) lähetesairaalassa, HIV-potilaat ja primaarinen MDR-TB (ei aiempaa tuberkuloosihoitoa) kärsivät huonoista tuloksista hoidon laitosvaiheessa. Todettiin myös, että genotyyppiset lääkeresistenssimutaatiot selittävät vain osittain Irkutskissa niin laajalle levinneen fenotyyppisen resistenssin laajuuden. Suboptimaaliset seerumin anti-TB-lääkepitoisuudet vahvistavat tällaista fenotyyppistä vastustuskykyä, ja työ muissa olosuhteissa on osoittanut, että on tärkeää optimoida farmakokinetiikka tuberkuloosin lopputuloksen parantamiseksi. Tällaista perustavaa työtä anti-TB/antiretroviraalisten lääkeaineiden pitoisuuksissa ei ole MDR-TB:n hoidossa käytettävien lääkkeiden osalta, ja se puuttuu HIV-tartunnan saaneelta väestöltä. Lisäksi tutkijat ovat havainneet, että HIV-infektio Irkutskissa liittyi Pekingin tuberkuloosin genotyyppiin, joka on samankaltainen kuin muissa korkean kuormituksen ympäristöissä, ja että kokonaiskuolleisuus oli yleisempää niillä, joilla oli M. tuberculosis -alilinja Beijing MIT17. Näin ollen yhdessä tutkijat olettavat, että korkea varhainen tuberkuloosikuolleisuus Irkutskissa johtuu monimutkaisen MDR:n ja laajasti lääkeresistentin (XDR)-TB:n yhdistelmästä, joka on epätäydellisesti diagnosoitu ja puutteellisesti hoidettu, huonosta anti-TB/antiretroviraalisesta farmakokinetiikasta, joka johtaa alhaiseen hyper-tarttuvien ja virulenttien M. tuberculosis -alilinjojen tehokkuus ja lisääntynyt verenkierto.

Tuberkuloosia epäillyillä koehenkilöillä yskösnäytteet tai muut jäljelle jääneet yskös-/verinäytteet seulotaan GeneXpertillä ja, jos ne ovat positiivisia, viljellään tuberkuloosin varalta ja viljellylle näytteelle tehdään lääkeherkkyystesti tavanomaisella kvalitatiivisella resistenssillä ja minimiinhibiittoripitoisuudella (MIC), sekvensoimalla. lääkeresistenssimutaatiota ja spoligotyyppiä alalinjan tunnistamiseen. Ensisijainen analyysi sisältää kunkin lääkemutaation standardin herkkyyden/spesifisyyden verrattuna tavanomaiseen kvalitatiiviseen resistenssiin ja sen jälkeen MIC-arvojen mediaani/välin isolaateissa, joissa on mutaatiota tai ilman mutaatiota erottelun parantamiseksi. Alilinja-analyysi tehdään mykobakteerien välisillä toistuvilla yksikkö-/muuttujalukujen tandemtoistoilla (MIRU24-VNTR) ja korreloi lääkeresistenssin kanssa tavanomaisen herkkyyden, MIC:n ja lääkeresistenssimutaatioiden sekvensointitulosten perusteella. Alilinjojen siirtokapasiteettia arvioidaan niiden klusteroinnin tason mukaan 24-paikan MIRU-tyypityksen avulla.

Potilaiden, jotka lopulta aloittavat tuberkuloosihoidon, farmakokineettiset parametrit, jotka testataan MIC-arvoa vastaan ​​kullekin potilaan TB-lääkkeelle, ovat huippu (Cmax) ja pitoisuus-aikakäyrän alla oleva pinta-ala (AUC). Parametreja verrataan kunkin lääkkeen odotettuihin vaihteluväliin ja ilmaistaan ​​sekä populaatioarvona että yksilötasolla (potilaiden osuus kunkin lääkkeen odotetun alueen alapuolella). Tuberkuloosin hoidon epäonnistumisen kliinistä lopputulosta verrataan niiden potilaiden osuuteen, joiden lähtötason (2 viikkoa) Cmax/MIC on alle minimitavoitteen (pienin µg/ml-pitoisuus / korkein MIC isolaatista, jota pidetään edelleen herkänä) kahdella keskeisellä lääkkeellä. hoito-ohjelma. On odotettavissa, että tuberkuloosin hoidon epäonnistuminen esiintyy useammin potilailla, joita hoidetaan lääkkeille herkän tuberkuloosin vuoksi, kun Cmax/MIC-arvot ovat tavoitetta alhaisemmat sekä rifampiinilla että isoniatsidilla, ja potilailla, joita hoidetaan MDR-TB:n vuoksi, kun arvot ovat alle minimitavoitteen. sekä ofloksasiini että kanamysiini. Binaarista logistista regressiomallia käytetään farmakokineettisten parametrien lisäksi mahdollisten tuberkuloosin hoidon epäonnistumisen riskitekijöiden määrittämiseen.

Tutkijat pyrkivät tekemään lääkeresistenssi- ja alilinja-analyysin M. tuberculosis -isolaateille 250 koehenkilöstä, joista 200:lle tehdään farmakokineettinen tutkimus.

Irkutskin sairaalan ja Irkutskin AIDS-keskuksen välillä on arvioitu, että yli 700 tutkittavaa olisi tukikelpoinen. Suurimmalla osalla Irkutskin sairaalasta ilmoitetuista on M. tuberculosis -positiivisia näytteitä (oletettu yhteensä ~175) ja täydellinen farmakokineettinen analyysi. On odotettavissa, että vähemmän tutkittavia (arvioitu noin 25) lähetteen Irkutskin AIDS-keskuksesta ilmoittautuneista aloittaa tuberkuloosihoidon Irkutskin sairaalassa ja suorittaa farmakokineettisen analyysin. Otoskokoa rajoittaa R21-rahoituslähteen tutkiva/havainnollinen painopiste, ja näin ollen se arvioidaan 12 kuukauden aikana rekrytoitujen/ilmoittautuneiden koehenkilöiden perusteella.

Kaikki mikrobiologiset tutkimukset tehdään paikan päällä Irkutskin sairaalan tuberkuloosilaboratoriossa. DNA-näytteitä analysoidaan edelleen Irkutskin epidemiologian ja mikrobiologian instituutissa/Venäjän lääketieteen akatemiassa. M. tuberculosis -positiivisten koehenkilöiden osajoukolta, jotka aloittavat tuberkuloosihoidon Irkutskin sairaalassa, otetaan farmakokineettiset näytteet (tutkimusta varten) plasman tuberkuloosilääkepitoisuuksista 2 viikon ja 12 viikon kuluttua tuberkuloosin vastaisen hoidon aloittamisesta (katso pääpiirteet alla ). Tarvittaessa tehdään myös antiretroviraaliset pitoisuudet (efavirentsi tai nevirapiini). Lisäksi kaikilla koehenkilöillä on jäsennelty haastattelu ja katsaus sairaalan/klinikan kaavioon seuraavien tietojen osalta: demografiset tiedot (ikä, sukupuoli, alkuperämaa/alue), aiempi tuberkuloosihistoria, mukaan lukien aiemmat tuberkuloosin hoito-ohjelmat, tuberkuloosin paikka ( keuhko, keskushermosto (CNS), imusolmuke, luu/nivel, urogenitaali tai muu), muut lääketieteelliset sairaudet kuin HIV (diabetes, krooninen munuaissairaus, maksasairaus, tupakointi, alkoholin tai ruiskuhuumeiden käyttö), rintakehän röntgenkuvan poikkeavuudet, ja lähtötason laboratorioarvot (CBC, kemiat, maksan toimintakokeet, erytrosyyttien sedimentaationopeus (ESR) ja tarvittaessa viimeisin CD4+ T-solujen määrä ja HIV-1 RNA -taso). Tuberkuloosin vastaisen hoidon aloittavan osajoukon osalta seurantakaavion tarkistus suoritetaan koehenkilön kotiutumisen tai kuoleman yhteydessä tuberkuloosin hoidon tuloksen määrittämiseksi.

Lisätietoja farmakokineettisestä näytteenotosta: Kaikilta potilailta, jotka aloittavat tuberkuloosihoidon, otetaan laskimoverinäytteet farmakokineettistä tutkimusta varten 2 ja 12 viikon kuluttua aloittamisesta. Kahden viikon aikapiste mahdollistaa anti-TB-lääketasojen vakaan tilan kertymisen, ja 12 viikon merkki vertailee muutoksia vasteessa hoidettuun sairauteen, parantuneeseen imeytymishäiriöön tai painonnousuun ja/tai antiretroviraalisen (anti-HIV) hoidon aloittamiseen.

Hoitohenkilökunta antaa kaikki lääkkeet suoraan ja tarkkailee niitä paastotilassa sairaalan rutiinin mukaan. Kaikki tuberkuloosilääkkeet annetaan aamuannoksena. Antiretroviraalisille lääkkeille (joka voidaan määrittää osalla potilaita 12 viikon iässä) nevirapiinia annostellaan 12 tunnin välein ja efavirentsia iltaannoksena, jolloin efavirentsin C2h-taso (suhteessa tuberkuloosilääkkeiden ajoitukseen) toimii pohjatasona ja C12hr huippuna. Tämä näytteenottostrategia minimoi potilaan verenoton ja on samanlainen kuin aikaisemmat farmakokineettiset tutkimukset. Enintään 10 ml saadaan heparinisoituihin putkiin kullakin vedolla, koska korkeintaan 6 lääkettä vaaditaan määritettäväksi HPLC:llä. Veri sentrifugoidaan välittömästi paikan päällä sairaalassa ja plasma varastoidaan suljetuissa kierrekorkisissa putkissa -80 °C:ssa, jossa on potilaan tutkimustunnistenumero ja verenottoviikko/aika. Erä-plasmanäytteet lähetetään sitten Virginian yliopistoon korkean suorituskyvyn nestekromatografia (HPLC) testausta varten vakiintuneiden protokollien mukaisesti.

Lisätietoa yskösnäytteiden keräämisestä: Koulutettu tutkimussairaanhoitaja käyttää ilmassa olevia varotoimia keräämään ysköksen yskän mukana olevilta koehenkilöiltä. Yskös kerätään suljettavaan säiliöön, johon on merkitty koehenkilön tutkimustunnus, ja kuljetetaan turvallisesti samana päivänä Irkutskin sairaalan TB-laboratorioon GeneXpert MTB/RIF -testausta varten. Koska GeneXpert on validoitu, WHO:n hyväksymä M. tuberculosis -seulonnan testi, koulutettu tutkimussairaanhoitaja välittää nämä tulokset suoraan hoitavalle lääkärille hoitostandardien mukaisesti. Loput tutkimukset, mukaan lukien MIC-testaus, lääkeresistenssimutaatioiden sekvensointi ja spoligotyypitys alalinjan tunnistamiseksi, ovat kokeellisia.