Detectie van Mycobacterium Tuberculosis in het bloed van tuberculosepatiënten en hun contacten in Oeganda (MICRO-LTBI_UG)

Jarenlang werd de ontwikkeling van een dergelijke test niet als realistisch beschouwd vanwege het paucibacillaire karakter van LTBI en de onzekerheid over de cellulaire locatie van Mtb-bacillen in LTBI. Wij en anderen hebben onlangs echter gemeld dat Mtb-DNA kan worden gedetecteerd in het perifere bloed van latent geïnfecteerde tbc-contacten, zowel in omgevingen met hoge als met lage belasting. In onze onderzoeken, waarbij gebruik werd gemaakt van de digitale polymerasekettingreactie (dPCR) om Mtb-DNA te detecteren in subsets van TB-contacten met perifere bloedmononucleaire cellen (PBMC) in Ethiopië, werd het signaal vaker gedetecteerd in extracten van CD34+ PBMC (hematopoietische stamcellen [HSC] en hun voorouders) versus CD34-PBMC, maar het bleef niet tot hen beperkt. Toediening van preventieve therapie met isoniazide (IPT) verminderde het aantal deelnemers bij wie Mtb-DNA kon worden gedetecteerd in PBMC, wat aantoont dat dit signaal dynamisch is en suggereert dat de aanwezigheid van Mtb-DNA de aanwezigheid van levensvatbare bacillen kan weerspiegelen. We hebben ook de sequentie van Mtb-DNA in PBMC-extracten bepaald met behulp van gerichte sequencing van de volgende generatie (tNGS) om mutaties te onthullen die resistentie tegen antimicrobiële geneesmiddelen veroorzaken.

Deze opwindende resultaten demonstreren het potentieel voor de ontwikkeling van een NAAT voor detectie en genomische geneesmiddelenresistentietests van LTBI in perifeer bloed. Er blijven echter vragen bestaan ​​over de vraag of de detectie van Mtb-DNA in het bloed van symptomatische individuen verband houdt met het vermogen om bacillen in bloed te visualiseren of te kweken, wat is gedaan bij patiënten met actieve tuberculose. Bovendien is onze bestaande methode voor de detectie van Mtb-DNA in CD34+ PBMC met behulp van dPCR momenteel niet geschikt voor gebruik in het veld, omdat monsters langdurige laboratoriumverwerking vereisen. Het GeneXpert-platform, dat in minder dan 2 uur resultaten kan opleveren, is eerder gebruikt om Mtb-DNA te detecteren in volbloed van HIV-geïnfecteerde patiënten met actieve tuberculose. Gevoeligheid van de Xpert® MTB/RIF Ultra-test (Xpert Ultra, die een detectielimiet [LOD] heeft van 15,6 kolonievormende eenheden [CFU]/ml versus 112,6 CFU/ml voor de originele Xpert® MTB/RIF [assay) is voldoende om Mtb-DNA te detecteren in het bereik dat is aangetoond in bloed van latent geïnfecteerde tbc-contacten in Ethiopië en Oeganda (20 tot 1000 kopieën van rpoB bij de meerderheid van de Mtb DNA-positieve individuen). Met dit platform is echter nog niet eerder geprobeerd Mtb te detecteren in het bloed van latent geïnfecteerde personen. Ten slotte willen we de kennis uitbreiden door de detectie van Mtb-DNA in recente versus historische tbc-contacten te vergelijken, en door patiënten met actieve tbc op te nemen als een positieve controlegroep.

We stellen daarom voor om een ​​onderzoek uit te voeren om de gevoeligheid van verschillende methodologieën voor de detectie van Mtb- en genomische medicijnresistentie in perifeer bloed van tbc-patiënten en recentelijk versus op afstand blootgestelde asymptomatische tbc-contacten in Kampala, Oeganda, te vergelijken.

Studiedoelen Primaire doelstelling

Het primaire doel van deze studie is om te bepalen of Mycobacterium tuberculosis (Mtb) kan worden gedetecteerd in het bloed van recente TB-contacten, gerekruteerd in Kampala, Oeganda, met behulp van een van de volgende methoden:

• Digitale PCR
• GeneXpert® MTB/RIF Ultra (Cepheid)
• Fluorescentiemicroscopie
• Bloed cultuur
• Gerichte sequencing van de volgende generatie

Secundaire doelstellingen

Secundaire doelstellingen van dit onderzoek zijn:

1. Om te bepalen of Mtb aanwezig blijft in het bloed van op afstand blootgestelde (historische) tbc-contacten, gerecruteerd in dezelfde setting en met behulp van dezelfde methoden.
2. Om te bepalen of Mtb kan worden gedetecteerd in het bloed van patiënten met nieuw gediagnosticeerde actieve tuberculose, gerecruteerd in dezelfde setting en met behulp van dezelfde methoden.

3. Om vast te stellen of detectie van Mtb in bloed met behulp van de bovenstaande methoden verband houdt met een van de volgende biomarkers van de immuunrespons van de gastheer:

   • QFT Plus
   • Bloed-RNA-handtekeningen voor beginnende tuberculose
   • Antilichaamprofielen
4. Om te bepalen of Mtb-stammen geïsoleerd uit het sputum/bloed van indexgevallen met longtuberculose genetisch identiek zijn aan de stammen die zijn gedetecteerd in het bloed van hun recente contacten.

Primair eindpunt Percentage tbc-patiënten en hun contacten bij wie Mtb-DNA kan worden gedetecteerd in perifeer bloed met behulp van digitale PCR.

Secundaire eindpunten

1. Percentage tuberculosepatiënten en hun contacten bij wie Mtb-DNA kan worden gedetecteerd in perifeer bloed met behulp van de volgende methoden:

   • GeneXpert® MTB/RIF Ultra (Cepheid)
   • Fluorescentiemicroscopie
   • Bloed cultuur
   • Gerichte sequencing van de volgende generatie

2. Percentage tbc-patiënten en hun contacten met positieve resultaten voor een van de volgende tests:

   • QFT Plus
   • Bloed-RNA-handtekeningen voor beginnende tuberculose
   • Antilichaamprofielen
3. Genetische sequenties van Mtb-stammen geïsoleerd uit het sputum/bloed van indexgevallen met longtuberculose en bloed van deze deelnemers en hun asymptomatische huishoudelijke contacten.