Klinische evaluatie van tNGS voor diagnose van DR-tbc (Seq&Treat)

In de afgelopen jaren zijn de inspanningen om tuberculose (tbc) te bestrijden bemoeilijkt door de opkomst en verspreiding van MDR-tbc, of tbc die resistent is tegen de eerstelijnsgeneesmiddelen isoniazide (INH) en rifampicine (RIF), en XDR-tbc, of MDR-TB die extra resistentie heeft ontwikkeld tegen een fluorochinolon (FQ) en een van de tweedelijns injecteerbare verbindingen (SLI) [amikacine (AMK), kanamycine (KAN) en/of capreomycine (CAP)] De snelle diagnose en passende behandeling van M/XDR-tbc is essentieel om significante morbiditeit, mortaliteit en verdere overdracht van ziekten te voorkomen. Voor de behandeling van ongecompliceerde MDR-tbc heeft de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) onlangs een behandelregime van 6-9 maanden goedgekeurd, ter vervanging van conventionele regimes van 18-24 maanden. De FQ's en SLI's zijn sleutelcomponenten van het regime van 6-9 maanden en daarom is het noodzakelijk om resistentie tegen deze verbindingen uit te sluiten voordat patiënten met het kortere regime worden behandeld. Voor langere MDR-tbc-behandelingsregimes onderschrijft de WHO het gebruik van CAP of KAN niet langer, maar de regimes zijn nog steeds sterk afhankelijk van FQ's, met AMK en PZA vermeld als aanbevolen geneesmiddelen van groep C, waardoor een snelle diagnose van al deze geneesmiddelen wordt gegarandeerd. is nog steeds relevant en cruciaal voor de tijdige behandeling van DR-TB4.

De huidige standaard voor uitgebreide DR-tbc-diagnose is op cultuur gebaseerde DST (liquid culture, b.v. MGIT of solide cultuur, b.v. LJ), die alleen kan worden geïmplementeerd in op maat gemaakte Biosafety Level 3 (BSL3) laboratoria. Het wereldwijde antwoord op de behoefte aan uitgebreide DST in de afgelopen twee decennia was daarom gericht op de opschaling van BSL3-faciliteiten en MGIT-vloeistofkweeksystemen om de wereldwijde capaciteit uit te breiden. Hoewel dit enige standaardisatie van DST-workflows mogelijk maakte en resulteerde in de basis voor een wereldwijd netwerk van tbc-referentielaboratoria, bracht dit aanzienlijke kosten en inspanningen met zich mee in termen van infrastructuurbehoeften, aanzienlijke hands-on tijd en expertise voor routinematig gebruik. Bovendien betekent de langzame groei van Mycobacterium tuberculosis (Mtb) in kweek dat het 6-8 weken duurt om resultaten te krijgen van conventionele op kweek gebaseerde DST en gegevens hebben aangetoond dat kweek vaak te laat komt om nog invloed te hebben op de patiëntresultaten. Meer recentelijk is het wereldwijde antwoord op de behoefte van de volksgezondheid aan universele DST geweest een brede uitrol en brede acceptatie van snelle moleculaire tbc-tests met beperkte DST-mogelijkheden om vroege behandelbeslissingen te ondersteunen en traditionele fenotypische DST aan te vullen, b.v. (Cepheid Xpert MTB/RIF of Ultra, Hain GenoType MTBDRplus). Het inherente ontwerp van op probes of arrays gebaseerde moleculaire diagnostiek beperkt hun dekking echter tot een beperkt aantal specifieke mutaties die zijn opgenomen in de initiële design-locked assay, en voorkomt dat ze nieuwe mutaties en nieuwe voorspelling van geneesmiddelresistentie integreren zonder terug te gaan naar volledige productontwikkeling en validatie. Next Generation Sequencing (NGS)-technologie heeft het potentieel om een ​​revolutie teweeg te brengen in de wereldwijde uitgebreide DST. Gerichte NGS (tNGS) kan worden gebruikt om meer dan talloze genoombrede doelen in de Mycobacterium tuberculosis (MTB) die mutaties bevatten die verband houden met resistentie, te ondervragen en ze te onderscheiden van mutaties die geen resistentie verlenen, wat betere prestaties oplevert dan probe of array- gebaseerde moleculaire diagnostiek.

Voor de diagnose van DR-tbc biedt tNGS enorme potentiële voordelen ten opzichte van op cultuur gebaseerde methoden en andere moleculaire diagnostiek in termen van snelheid, gebruiksgemak en uitgebreide dekking. De opname van sequencing voor DR-tbc-patiëntenzorg in LMIC's is echter beperkt vanwege (i) de afwezigheid van een gestandaardiseerde en complete oplossing rechtstreeks van klinische monsters tot gegevensanalyse en interpretatie (d.w.z. een end-to-end-oplossing); (ii) gebrek aan verificatie en validatie van dergelijke commerciële end-to-end sequencing-oplossingen om beleid en richtlijnen voor het gebruik van sequencing als in-vitrodiagnostiek te sturen; en (iii) waargenomen technische en kostenbelemmeringen. De WHO en FIND hebben een technische gids ontwikkeld over de vereisten en het gebruik van sequentiëring voor de klinische diagnose van DR-tbc en een op consensus gebaseerd Target Product Profile (TPP) voor sequentiëring. De standaardcomponenten van een end-to-end-oplossing omvatten: DNA-extractie uit sputummonster, bibliotheekvoorbereiding, sequencing en data-analyse/interpretatie voor rapportage van klinische resultaten. Op basis van de gepubliceerde TPP-richtlijnen heeft een aantal fabrikanten end-to-end oplossingen ontwikkeld voor de diagnose van DR-tbc. Deze sequencing-oplossingen vereisen rigoureuze analytische tests, laboratoriumvalidatie en klinische evaluatie om ervoor te zorgen dat ze zowel voldoen aan de technische als aan de operationele doelprofielcriteria.

De huidige studie maakt deel uit van een project in twee fasen om de prestaties van cultuurvrije, tNGS-end-to-end-oplossingen voor medicijnresistente tbc-diagnose te beoordelen en om het gebruik ervan in diverse klinische omgevingen aan te bevelen.

• Fase 1 is een analytische studie die wordt uitgevoerd op de locatie van de fabrikant. Het is een geblindeerde analytische laboratoriumvalidatie van tNGS end-to-end-oplossingen met behulp van een goed gekarakteriseerd panel van MTB-stammen.
• Fase 2 (de huidige studie) is een klinische studie in meerdere centra om de diagnostische nauwkeurigheid en prestaties van maximaal 3 tNGS end-to-end sequencing-oplossingen te evalueren in omgevingen van beoogd gebruik.

De twee studiefasen zullen complementair bewijs leveren om de onderzoeksdoelstellingen aan te pakken en te bepalen of tNGS-oplossingen voldoen aan de diagnostische prestatiecriteria die zijn uiteengezet in het NGS Target Product Profile (TPP) voor klinische diagnose van geneesmiddelresistente tbc. Het doel van deze klinische proef is om de nauwkeurigheidsschattingen die in het laboratoriumvalidatieonderzoek zijn waargenomen, te bevestigen en ervoor te zorgen dat de diagnostische prestatiekenmerken van tNGS consistent zijn op de locaties van het beoogde gebruik.

De focus van dit protocol is de klinische evaluatie in meerdere centra van de diagnostische nauwkeurigheid en technische prestaties van end-to-end tNGS-oplossingen voor DR-tbc-diagnose.