Przydatność diagnostyczna bezkomórkowego DNA Mycobacterium tuberculosis (MTB cfDNA) w gruźliczym i niegruźliczym wysięku opłucnowym (MYDNITE-2)

Gruźlica (TB) pozostaje głównym obciążeniem chorobami zakaźnymi na całym świecie. Według Globalnego raportu na temat gruźlicy opracowanego przez Światową Organizację Zdrowia (WHO) w 2023 r., gruźlica jest drugą w 2022 r. po Covid-19 najczęstszą zakaźną przyczyną zgonów. Gruźlica pozapłucna, wśród której jednym z najpowszechniejszych podtypów jest gruźlicze zapalenie opłucnej (TBP), stwarza dodatkowe przeszkody w globalnej kontroli gruźlicy ze względu na trudność w jej rozpoznaniu. Występuje duże zróżnicowanie geograficzne w częstości występowania TBP, przy czym odsetek TBP wśród wszystkich pacjentów z gruźlicą waha się od 2,2% do 31,4%. W dwóch dużych retrospektywnych chińskich badaniach kohortowych zaobserwowano rosnącą częstość występowania TBP.

Paucibacillarny charakter TBP utrudnia jego diagnostykę. Mimo że jest to test diagnostyczny o złotym standardzie, czułość diagnostyczna posiewu Mycobacterium tuberculosis (MTB) płynu opłucnowego jest suboptymalna. Waha się od 7,0% do 75,0%, w zależności od pożywki i statusu HIV. Długi czas realizacji, wynoszący około 4 do 8 tygodni, również pogarsza jego praktyczność kliniczną. Komercyjne techniki PCR, takie jak Xpert MTB/RIF lub Xpert Ultra, są szybkimi i specyficznymi testami dającymi pozytywne wyniki. Jednak ich użyteczność jest ograniczona przez nieoptymalną czułość. Biopsja opłucnej do celów histologicznych oraz łączona histologia/posiew może zwiększyć czułość do 66% i 79%, ale ta procedura jest bardziej inwazyjna niż torakocenteza. Najczęściej badanym biomarkerem jest deaminaza adenozyny płynu opłucnowego (ADA), której czułość i swoistość diagnostyczna wynosi 0,93 i 0,90 przy wartości odcięcia 40 U/l. Jego zakres odcięcia może się różnić w zależności od charakterystyki pacjenta (wiek, choroby współistniejące). Trudności w rozpoznaniu TBP prowadzą zatem do opóźnionego rozpoczęcia leczenia przeciwgruźliczego. Empiryczne leczenie przeciwgruźlicze można rozpocząć na podstawie zgodnych objawów klinicznych bez potwierdzających wyników diagnostyki mikrobiologicznej, co wiąże się z ryzykiem toksyczności leczenia (np. hepatotoksyczność). Sugeruje to niezaspokojone zapotrzebowanie kliniczne na lepsze narzędzie diagnostyczne dla TBP.

Wykrycie DNA wolnego od komórek MTB (cfDNA) w płynie opłucnowym może rozwiązać powyższe problemy. Jest to potencjalne narzędzie diagnostyczne o minimalnej inwazyjności i, co najważniejsze, bezpośrednie potwierdzenie MTB w przestrzeni opłucnej. Jednakże poprzednie metody oparte na PCR wykazały suboptymalną czułość w diagnozowaniu TBP, wynoszącą około 40–80%. Czułość może być ograniczona przez niski poziom cfDNA MTB i celu jednogenowego (IS6110 lub devR) w detekcji. Wraz z rozwojem technologii sekwencjonowania nowej generacji (NGS), w diagnostyce chorób zakaźnych znalazła zastosowanie detekcja cfDNA drobnoustrojów za pomocą metagenomicznego NGS (mNGS). Chang i in. wcześniej oceniali zastosowanie mNGS w próbkach krwi i moczu do diagnostyki gruźlicy. Wykazali, że taka metodologia jest ograniczona niskim stężeniem MTB i obecnością zanieczyszczającego DNA prątków niegruźliczych (NTM), które ma sekwencję podobną do patogennej MTB.

Nasza grupa opracowała niedawno nowy test laboratoryjny mierzący poziomy cfDNA MTB. Stawiamy hipotezę, że nowy test cfDNA MTB ma lepszą skuteczność diagnostyczną niż konwencjonalne metody mikrobiologiczne w odróżnianiu wysięku opłucnowego spowodowanego TBP od niezwiązanego z TBP. Ponieważ kohorta badawcza obejmuje jedynie ograniczoną liczbę próbek płynu opłucnowego, przed wprowadzeniem preparatu do praktyki klinicznej konieczne jest przeprowadzenie zakrojonego na szeroką skalę badania potwierdzającego obejmującego wysięk opłucnowy o szerokim spektrum przyczyn, aby potwierdzić jego użyteczność kliniczną. Niniejsze badanie ma trzy główne cele. Po pierwsze, dokładność diagnostyczna nowego testu cfDNA MTB w diagnostyce TBP zostanie określona przy użyciu dużej kohorty zawierającej próbki płynu opłucnowego o różnych przyczynach z krajów o różnym obciążeniu gruźlicą. Po drugie, zostaną zidentyfikowane czynniki kliniczne i laboratoryjne określające poziom cfDNA MTB płynu opłucnowego. Po trzecie, zdolność testu do wychwytywania różnych genów lekooporności przeciw gruźlicy zostanie zbadana w płynie opłucnowym z obszarów endemicznych DR-TB.