Ocena kliniczna tNGS w diagnostyce DR-TB (Seq&Treat)

W ostatnich latach wysiłki na rzecz zwalczania gruźlicy (TB) komplikowało wzrost i rozprzestrzenianie się MDR-TB lub gruźlicy opornej na leki pierwszego rzutu, izoniazyd (INH) i ryfampicynę (RIF) oraz XDR-TB, lub MDR-TB, w którym rozwinęła się dodatkowa oporność na fluorochinolony (FQ) i którykolwiek ze związków drugiego rzutu do wstrzykiwań (SLI) [amikacyna (AMK), kanamycyna (KAN) i/lub kapreomycyna (CAP)] Szybka diagnoza i odpowiednie leczenie M/XDR-TB ma zasadnicze znaczenie dla zapobiegania znacznej zachorowalności, śmiertelności i dalszemu przenoszeniu choroby. W leczeniu niepowikłanej MDR-TB Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) niedawno zatwierdziła schemat leczenia trwający 6-9 miesięcy, zastępując konwencjonalny schemat leczenia trwający 18-24 miesiące. FQ i SLI są kluczowymi składnikami schematu 6-9-miesięcznego, dlatego konieczne jest wykluczenie oporności na te związki przed leczeniem pacjentów krótszym schematem. W przypadku dłuższych schematów leczenia MDR-TB WHO nie popiera już stosowania CAP ani KAN, ale schematy te nadal w dużym stopniu opierają się na FQ, z AMK i PZA wymienionymi jako zalecane leki grupy C, zapewniając w ten sposób szybką diagnozę wszystkich tych leków jest nadal aktualna i kluczowa dla terminowego leczenia DR-TB4.

Obecnym standardem kompleksowej diagnostyki DR-TB jest kultura oparta na DST (posiewy płynne, np. MGIT lub kultura stała, np. LJ), które mogą być wdrożone tylko w specjalnie zbudowanych laboratoriach poziomu bezpieczeństwa biologicznego 3 (BSL3). Globalna odpowiedź na potrzebę kompleksowego DST w ciągu ostatnich dwóch dekad koncentrowała się zatem na zwiększaniu skali obiektów BSL3 i systemów hodowli płynnej MGIT w celu zwiększenia globalnej wydajności. Chociaż umożliwiło to pewną standaryzację przepływów pracy DST i stworzyło podstawę dla globalnej sieci referencyjnych laboratoriów zajmujących się gruźlicą, wiązało się to ze znacznymi kosztami i wysiłkiem pod względem potrzeb w zakresie infrastruktury, znacznego czasu praktycznego i wiedzy specjalistycznej do rutynowego użytku. Co więcej, powolny wzrost Mycobacterium tuberculosis (Mtb) w hodowli oznacza, że ​​uzyskanie wyników z konwencjonalnej kultury opartej na DST zajmuje 6-8 tygodni, a dane pokazują, że hodowla często przychodzi zbyt późno, aby mieć wpływ na wyniki leczenia pacjentów. Niedawno globalną odpowiedzią na potrzebę powszechnego DST w zakresie zdrowia publicznego było szerokie zastosowanie i szerokie zastosowanie szybkich testów molekularnych na gruźlicę z ograniczonymi możliwościami DST w celu wspierania wczesnych decyzji terapeutycznych i uzupełniania tradycyjnego fenotypowego DST, np. (Cepheid Xpert MTB/RIF lub Ultra, Hain GenoType MTBDRplus). Jednak nieodłączny projekt diagnostyki molekularnej opartej na sondach lub macierzach ogranicza ich zasięg do ograniczonej liczby specyficznych mutacji zawartych w początkowym teście z zablokowanym projektem i uniemożliwia im integrację nowych mutacji i przewidywanie nowych lekooporności bez cofania się do zakończenia rozwój i walidacja produktów. Technologia sekwencjonowania nowej generacji (NGS) może zrewolucjonizować globalny kompleksowy czas letni. Ukierunkowane NGS (tNGS) można wykorzystać do zbadania więcej niż wielu celów w całym genomie w Mycobacterium tuberculosis (MTB), które zawierają mutacje związane z opornością, i odróżnienia ich od mutacji, które nie nadają oporności, zapewniając lepszą wydajność niż sonda lub macierz- oparta na diagnostyce molekularnej.

W diagnostyce DR-TB tNGS oferuje ogromne potencjalne korzyści w porównaniu z metodami opartymi na hodowli i innymi metodami diagnostyki molekularnej pod względem szybkości, łatwości użycia i kompleksowego pokrycia. Jednak wykorzystanie sekwencjonowania w opiece nad pacjentami z gruźlicą DR w LMIC było ograniczone ze względu na (i) brak znormalizowanego i kompletnego rozwiązania bezpośrednio z próbek klinicznych do analizy i interpretacji danych (tj. rozwiązania typu end-to-end); (ii) brak weryfikacji i walidacji takich komercyjnych kompleksowych rozwiązań do sekwencjonowania w celu kierowania polityką i wytycznymi dotyczącymi stosowania sekwencjonowania jako diagnostyki in vitro; oraz (iii) postrzegane bariery techniczne i kosztowe. WHO i FIND opracowały przewodnik techniczny dotyczący wymagań i wykorzystania sekwencjonowania w diagnostyce klinicznej DR-TB oraz oparty na konsensusie docelowy profil produktu (TPP) dla sekwencjonowania. Standardowe elementy kompleksowego rozwiązania obejmują: ekstrakcję DNA z próbki plwociny, przygotowanie biblioteki, sekwencjonowanie oraz analizę/interpretację danych w celu raportowania wyników klinicznych. W oparciu o opublikowane wytyczne TPP wielu producentów opracowało kompleksowe rozwiązania do diagnostyki DR-TB. Te rozwiązania do sekwencjonowania wymagają rygorystycznych testów analitycznych, walidacji laboratoryjnej i oceny klinicznej, aby upewnić się, że spełniają techniczne i operacyjne kryteria docelowego profilu produktu.

Obecne badanie jest częścią dwufazowego projektu mającego na celu ocenę skuteczności kompleksowych rozwiązań tNGS bez posiewów do diagnostyki lekoopornej gruźlicy oraz zalecenie ich stosowania w różnych warunkach klinicznych.

• Faza 1 to badanie analityczne przeprowadzane w zakładzie producenta. Jest to zaślepiona laboratoryjna walidacja analityczna kompleksowych rozwiązań tNGS przy użyciu dobrze scharakteryzowanego panelu szczepów MTB.
• Faza 2 (bieżące badanie) to wieloośrodkowe badanie kliniczne mające na celu ocenę dokładności diagnostycznej i wydajności do 3 kompleksowych rozwiązań sekwencjonowania tNGS w warunkach zamierzonego zastosowania.

Dwie fazy badań dostarczą uzupełniających się dowodów pozwalających na realizację celów badania i określenie, czy rozwiązania tNGS spełniają kryteria wydajności diagnostycznej określone w docelowym profilu produktu (TPP) NGS w diagnostyce klinicznej gruźlicy lekoopornej. Celem tego badania klinicznego jest potwierdzenie szacunków dokładności zaobserwowanych w laboratoryjnym badaniu walidacyjnym i upewnienie się, że charakterystyka działania diagnostycznego tNGS jest spójna w miejscach zamierzonego zastosowania.

Celem tego protokołu jest wieloośrodkowa ocena kliniczna dokładności diagnostycznej i wydajności technicznej kompleksowych rozwiązań tNGS do diagnostyki DR-TB.