Нова зброя для діагностики туберкульозу та виявлення лікарської стійкості: цільове секвенування нового покоління (tNGS) у поєднанні з машинним навчанням для діагностики гіперчутливості до туберкульозу
Літературний огляд: CCa: діагностична модель, заснована на tNGS та машинному навчанні, яка підходить для людей з меншим рівнем бактеріального туберкульозу та туберкульозним менінгітом.
Назва дисертації: Секвенування наступного покоління та машинне навчання, спрямоване на боротьбу з туберкульозом: надчутлива діагностична стратегія для лікування тубулярних захворювань легень та тубулярного менінгіту.
Періодичне видання: 《Clinica Chimica Acta》
ЯКЩО: 6,5
Дата публікації: січень 2024 року
У співпраці з Університетом Китайської академії наук та Пекінською лікарнею грудної клініки Столичного медичного університету, Macro & Micro-Test створила модель діагностики туберкульозу, засновану на технології цільового секвенування (tNGS) нового покоління та методі машинного навчання, яка забезпечила надвисоку чутливість виявлення туберкульозу з невеликою кількістю бактерій та туберкульозного менінгіту, надала новий метод діагностики гіперчутливості для клінічної діагностики двох типів туберкульозу та допомогла точному діагнозу, виявленню лікарської стійкості та лікуванню туберкульозу. Водночас було виявлено, що cfDNA плазми пацієнта може бути використана як відповідний тип зразка для клінічного відбору проб при діагностиці туберкульозу.
У цьому дослідженні було використано 227 зразків плазми та спинномозкової рідини для створення двох клінічних когорт, у яких зразки лабораторних діагностичних когорт використовувалися для встановлення моделі машинного навчання діагностики туберкульозу, а зразки клінічних діагностичних когорт використовувалися для перевірки встановленої діагностичної моделі. Спочатку всі зразки були оброблені спеціально розробленим пулом цільових зондів захоплення для Mycobacterium tuberculosis. Потім, на основі даних секвенування TB-tNGS, модель дерева рішень використовується для виконання 5-кратної перехресної перевірки на навчальних та валідаційних наборах черги лабораторної діагностики, і отримують діагностичні пороги зразків плазми та зразків спинномозкової рідини. Отриманий поріг переноситься у два тестові набори черги клінічної діагностики для виявлення, а діагностична ефективність навчального предмета оцінюється за допомогою ROC-кривої. Нарешті, була отримана модель діагностики туберкульозу.
Рис. 1. Схематична діаграма дизайну дослідження
Результати: Відповідно до специфічних порогів зразка ДНК спинномозкової рідини (AUC = 0,974) та зразка cfDNA плазми (AUC = 0,908), визначених у цьому дослідженні, серед 227 зразків чутливість зразка спинномозкової рідини становила 97,01%, специфічність – 95,65%, а чутливість та специфічність зразка плазми становили 82,61% та 86,36%. При аналізі 44 парних зразків cfDNA плазми та ДНК спинномозкової рідини пацієнтів з туберкульозом легень діагностична стратегія цього дослідження має високу узгодженість 90,91% (40/44) для cfDNA плазми та ДНК спинномозкової рідини, а чутливість становить 95,45% (42/44). У дітей з туберкульозом легень діагностична стратегія цього дослідження є більш чутливою до зразків плазми, ніж результати виявлення Xpert зразків шлункового соку від тих самих пацієнтів (28,57% проти 15,38%).
Рис. 2. Аналіз ефективності моделі діагностики туберкульозу для вибірок населення
