Klinisk utvärdering av tNGS för diagnos av DR-TB (Seq&Treat)

Under de senaste åren har insatser för kontroll av tuberkulos (TB) komplicerats av ökningen och spridningen av MDR-TB, eller TB som är resistent mot förstahandsläkemedlen isoniazid (INH) och rifampicin (RIF), och XDR-TB, eller MDR-TB som har utvecklat ytterligare resistens mot en fluorokinolon (FQ) och någon av de andra linjens injicerbara substanserna (SLI) [amikacin (AMK), kanamycin (KAN) och/eller kapreomycin (CAP)] Snabb diagnos och lämplig behandling M/XDR-TB är väsentligt för att förhindra betydande sjuklighet, mortalitet och ytterligare överföring av sjukdomar. För behandling av okomplicerad MDR-TB godkände Världshälsoorganisationen (WHO) nyligen en 6-9 månaders behandlingskur som ersätter konventionella 18-24 månaders kurer. FQs och SLIs är nyckelkomponenter i 6-9 månaders regimen, och därför är det nödvändigt att utesluta resistens mot dessa föreningar innan patienter behandlas med den kortare regimen. För längre MDR-TB-behandlingsregimer stöder WHO inte längre användningen av CAP eller KAN, men regimerna förlitar sig fortfarande mycket på FQs, med AMK och PZA listade som rekommenderade grupp C-läkemedel, vilket säkerställer att alla dessa läkemedel kan diagnostiseras snabbt. är fortfarande relevant och avgörande för snabb behandling av DR-TB4.

Den nuvarande standarden för omfattande DR-TB-diagnos är kulturbaserad DST (vätskekultur, t.ex. MGIT eller fast kultur, t.ex. LJ), som endast kan implementeras i specialbyggda Biosafety Level 3 (BSL3) laboratorier. Det globala svaret på behovet av omfattande sommartid under de senaste två decennierna har därför fokuserats på uppskalningen av BSL3-anläggningar och MGIT-vätskekultursystem för att utöka den globala kapaciteten. Även om detta möjliggjorde en viss standardisering av sommartidsarbetsflöden och resulterade i en grund för ett globalt nätverk av TB-referenslaboratorier, har det kostat betydande kostnader och ansträngningar när det gäller infrastrukturbehov, betydande praktisk tid och expertis för rutinmässig användning. Dessutom innebär den långsamma tillväxten av Mycobacterium tuberculosis (Mtb) i odling att det tar 6-8 veckor att få resultat från konventionell odlingsbaserad sommartid och data har visat att odling ofta kommer för sent för att ha en inverkan på patientens resultat. På senare tid har det globala svaret på folkhälsobehovet av universell sommartid varit en bred utbyggnad och bred användning av snabba molekylära TB-tester med begränsad sommartid för att stödja tidiga behandlingsbeslut och komplettera traditionell fenotypisk sommartid, t.ex. (Cepheid Xpert MTB/RIF eller Ultra, Hain GenoType MTBDRplus). Den inneboende designen av sond- eller arraybaserad molekylär diagnostik begränsar emellertid deras täckning till ett begränsat antal specifika mutationer som ingår i den initiala designlåsta analysen och förhindrar dem från att integrera nya mutationer och nya läkemedelsresistensförutsägelser utan att gå tillbaka till fullständig produktutveckling och validering. Nästa generations sekvenseringsteknik (NGS) har potential att revolutionera globalt omfattande sommartid. Targeted NGS (tNGS) kan användas för att förhöra mer än många genomomfattande mål i Mycobacterium tuberculosis (MTB) som innehåller mutationer associerade med resistens, och skilja dem från mutationer som inte ger resistens, vilket ger bättre prestanda än sond eller array- baserad molekylär diagnostik.

För DR-TB-diagnostik erbjuder tNGS enorma potentiella vinster jämfört med kulturbaserade metoder och annan molekylär diagnostik när det gäller hastighet, användarvänlighet och omfattande täckning. Upptaget av sekvensering för DR-TB-patientvård i LMIC har dock begränsats på grund av (i) avsaknaden av en standardiserad och komplett lösning direkt från kliniska prover till dataanalys och tolkning (dvs. en end-to-end-lösning); (ii) Brist på verifiering och validering av sådana kommersiella end-to-end sekvenseringslösningar för att driva policy och riktlinjer för användning av sekvensering som en in vitro-diagnostik; och (iii) upplevda tekniska och kostnadshinder. WHO och FIND utvecklade en teknisk guide om krav och användning av sekvensering för klinisk diagnos av DR-TB och en konsensusbaserad Target Product Profile (TPP) för sekvensering. Standardkomponenterna i en End-to-end-lösning inkluderar: DNA-extraktion från sputumprov, biblioteksberedning, sekvensering och dataanalys/tolkning för rapportering av kliniska resultat. Baserat på de publicerade TPP-riktlinjerna har ett antal tillverkare utvecklat end-to-end-lösningar för DR-TB-diagnos. Dessa sekvenseringslösningar kräver rigorösa analytiska tester, laboratorievalidering och klinisk utvärdering för att säkerställa att de uppfyller tekniska såväl som operationella målproduktprofilkriterier.

Den aktuella studien är en del av ett tvåfasprojekt för att bedöma prestandan hos odlingsfria, tNGS end-to-end-lösningar för läkemedelsresistent TB-diagnos, och för att rekommendera deras användning i olika kliniska miljöer.

• Fas 1 är en analytisk studie utförd på tillverkarens plats. Det är en blind laboratorievalidering av tNGS end-to-end-lösningar med hjälp av en välkarakteriserad panel av MTB-stammar.
• Fas 2 (den aktuella studien) är en multicenter, klinisk prövning för att utvärdera den diagnostiska noggrannheten och prestandan för upp till 3 tNGS end-to-end sekvenseringslösningar i miljöer av avsedd användning.

De två studiefaserna kommer att tillhandahålla kompletterande bevismaterial för att tillgodose studiemålen och avgöra om tNGS-lösningar uppfyller de diagnostiska prestandakriterierna som beskrivs i NGS Target Product Profile (TPP) för klinisk diagnos av läkemedelsresistent TB. Syftet med denna kliniska prövning är att bekräfta noggrannhetsuppskattningar som observerats i laboratorievalideringsstudien och säkerställa att tNGS diagnostiska prestandaegenskaper är konsekventa på platser för avsedd användning.

Fokus för detta protokoll är den kliniska multicenterutvärderingen av diagnostisk noggrannhet och tekniska prestanda hos End-to-end tNGS-lösningar för DR-TB-diagnos.