אבחון שחפת ריאתית עם מבחן אקספרט MTB / RIF

Summary

בדיקת MTB / RIF אקספרט משלב טיהור המדגם, דיבורית המבצע, ב-Board עיבוד המדגם, ו-Ultra-רגיש חמי מקונן PCR לזיהוי בו זמני של שחפת Mycobacterium והתנגדות ריפאמפיצין, בין expectorated כיח או ליחה משקעים מרוכזים, ב כשעתיים. בדיקה הוא סטנדרטי דורש תשתית המעבדה מתונה בלבד והדרכה.

Abstract

שחפת (TB), בשל מחלת השחפת Mycobacterium (MTB) נותר נושא מרכזי בריאות הציבור: זיהום משפיע על עד כשליש מאוכלוסיית העולם ^1, כמעט שני מיליון בני אדם נהרגים מדי שנה על ידי TB ² גישה אוניברסלית באיכות גבוהה. , המטופל במרכז הטיפול בכל החולים שחפת מודגש על ידי מי זה אסטרטגיה TB עצור. ³ איתור מהיר של MTB בדגימות נשימה טיפול תרופתי על בסיס אמין ההתנגדות תוצאות בדיקות סמים הם תנאי הכרחי ליישום מוצלח של אסטרטגיה זו. עם זאת, באזורים רבים של העולם, אבחון שחפת עדיין מסתמך על חסר רגישות, שיטות מיקרוסקופיה סטנדרטיים גרוע כיח. TB איתור יעיל הופעתה והעברת סמים זנים עמידים יותר ויותר MTB לסכן גלובליים לשלוט בפעילות שחפת. ²

אבחון יעיל של שחפת ריאתית דורש זמינות - בקנה מידה עולמי - של מעמדardized, כלי אבחון קל לשימוש, חזקים שיאפשרו זיהוי ישיר של המתחם הן MTB ועמידות לאנטיביוטיקה מפתח, כגון ריפאמפיצין (RIF). תוצאה זו האחרונה יכולה לשמש סמן MTB multidrug עמיד (MDR TB) ו דווחה> 95% של MDR-TB מבודד. ^{4, 5} זמינות מהירה של תוצאות הבדיקה אמינה צפוי ישירות לתרגם וניהול החולה קול החלטות שבסופו של דבר, ירפא את החולה היחיד לשבור את השרשרת של העברת שחפת בקהילה. ²

של קפאידים (Sunnyvale, קליפורניה, ארה"ב) אקספרט MTB / RIF assay ^{6, 7} עונה על הדרישות שפורטו לעיל באופן יוצא דופן. זהו מבחן גרעין חומצות הגברה עבור 1) גילוי ה-DNA מורכב MTB ב כיח או משקעים כיח מרוכזים, ו 2) זיהוי של הרי"ף התנגדות הקשורים מוטציות של הגן rpoB ⁸ היא מיועדת לשימוש עם Dx GeneXpert קפאידים של. מערכת הב משלבת לאוטומטי עיבוד המדגם, הגברה חומצות גרעין, וזיהוי של רצפי היעד באמצעות בזמן אמת ו-PCR הפוך transcriptase PCR. המערכת כוללת מכשיר, מחשב אישי, סורק ברקוד, ותוכנה מראש להפעלת בדיקות תצוגת התוצאות. ⁹ היא מעסיקה אחת לשימוש חד פעמי אקספרט MTB / RIF מחסניות אשר מחזיקים חומרים כימיים ה-PCR ולארח את תהליך ה-PCR. בגלל מחסניות הם בלתי תלוי, בין זיהום בין דגימות מתבטלת. ⁶ שוטפות גרעין הגברה חומצה שיטות לגילוי MTB הם מורכבים, עתירי עבודה, וטכנית תובעני. Assay MTB / RIF אקספרט יש את הפוטנציאל להביא בדיקות אבחון סטנדרטי, רגיש וספציפי מאוד TB וגם עמידות לתרופות גישה אוניברסלית נקודות של טיפול הגדרות ^3, בתנאי שהם יוכלו להרשות זאת לעצמם. על מנת להקל את הגישה, קרן עבור אבחון חדשני חדשים (מצא) ניהלה מו"מ מובהקירידות המחירים צביעות. מחירי למצוא, משא ומתן הנוכחי, יחד עם רשימה של ארצות הזכאיות להנחות את, זמינים באינטרנט. ¹⁰

Protocol

תקן 2 של תקנים בינלאומיים לשחפת טיפול קובעת כי כל החולים חשודים שחפת ריאתית להגיש לפחות שתי דגימות כיח לבדיקה בקטריולוגית. במידת האפשר, לפחות בשעות הבוקר המוקדמות, הדגימה צריכה לקבל, כמו כיח שנאסף בשלב זה יש לו את התשואה הגבוהה ביותר. ¹¹ assay MTB / RIF אקספרט ניתן להחיל על דגימות כיח או ליחה ומשקעים מרוכזות שהוכנו ספוטה יזומה או expectorated כי הם . או חומצה מהירה (AFB) החיידקים למרוח חיובי או שלילי ^{6, 12, 13} assay מיועד לשימוש עם דגימות מחולים שבשבילם קיים חשד קליני של שחפת ריאות שיש להם: 1) לא קיבלו טיפול נגד שחפת, 2 ) לא <7 ימים של טיפול, או 3) לא קיבלו טיפול ב -60 הימים האחרונים. יש לציין כי זה לא אמור לשמש לניטור ההשפעה של טיפול תרופתי ⁷ כי ה-DNA החיידקי עלול להימשך בעקבות טיפול מיקרוביאלית.

class = "jove_content"> התייחס דגימות קליניות, כולל מחסניות משומשות, כאילו מסוגל לשדר חומרים מזהמים. השתמש באמצעי זהירות מתאימים, כגון ללבוש כפפות חד פעמיות מגן, מעילים מעבדה והגנה העין, ופעל נהלי הבטיחות המוסד שלך והנחיות.

1. כיח דוגמאות Expectorated

הערה: תהליך רק דגימות רבות בבת אחת, כפי שיש GeneXpert מערכת Dx מודולים ניתן להפעיל את המבחן!

1. לרשום על כל MTB / RIF אקספרט מחסנית עם מזהה את הדגימה המתאימה.
2. העברת 1.0 מ"ל expectorated כיח כדי צינור חרוטי בורג הכתיר, באמצעות פיפטה העברת סטרילית. לחלופין, הדגימה כולו עשוי להיות מעובד המכיל אוסף המקורי דליפה הוכחה כיח.
3. הוסף 2.0 מ"ל אקספרט MTB / RIF מגיב לדוגמא (02:01, V / V) כדי כיח expectorated באמצעות העברת פיפטה סטרילית.
4. החזר את המכסה, ולנער את הצינור במרץ 10-20 פעמים. לחלופין, התערובת ניתן vortexed (30 שניות).
5. אפשר צינור לעמוד זקוף במשך 5 דקות בטמפרטורת החדר.
6. נערו את הצינור במרץ 10-20 פעמים. לחלופין, להשתמש מערבולת (30 שניות).
7. אפשר צינור לעמוד זקוף 10 דקות אחר בטמפרטורת החדר.
8. לבדוק את דגימות: דגימות יש נוזלי ללא גושים הנראים של כיח.

2. ריכוז משקעים

הערה: תהליך רק דגימות רבות בבת אחת כמו שיש GeneXpert מערכת Dx מודולים ניתן להפעיל את הבדיקות!

1. לרשום על כל MTB / RIF אקספרט מחסנית עם מזהה את הדגימה המתאימה.
2. העברת 1.5 מ"ל אקספרט MTB / RIF מגיב מדגם צינור חרוטי בורג הכתיר, באמצעות פיפטה העברת סטרילית.
3. הוסף לפחות 0.5 משקעים מרוכזת מ"ל למבחנה לדוגמא מגיב המכיל באמצעות פיפטה העברת סטרילית.
4. החזר את המכסה, ולנער את הצינור Vigorously 10-20 פעמים. לחלופין, להשתמש מערבולת (30 שניות).
5. אפשר צינור לעמוד זקוף במשך 5 דקות בטמפרטורת החדר.
6. נערו את הצינור במרץ 10-20 פעמים. לחלופין, להשתמש מערבולת (30 שניות).
7. אפשר צינור לעמוד זקוף 10 דקות אחר בטמפרטורת החדר.
8. לבדוק את דגימות: דגימות יש נוזלי ללא גושים הנראים של כיח.

3. טוען MTB / RIF אקספרט דיו

הערה: הפעל את הבדיקה בתוך 30 דקות של הוספת מדגם למחסנית!

1. בדוק את התוויות על MTB אקספרט / RIF מחסנית מזהה הדגימה.
2. פתח את מכסה המחסנית.
3. בעזרת פיפטה העברת סטרילית בתנאי, לשאוב את הדגימה נוזלי לתוך פיפטה העברה עד המניסקוס היא מעל סימן המינימום ולהעביר מדגם ליציאת הפתוח של MTB / RIF אקספרט מחסנית.

הערה:לוותר לאט כדי למזער את הסיכון להיווצרות אירוסול!

4. סגור את מכסה מחסנית.

4. החל מבחן

הערה: לפני שמתחילים את המבחן, יש לוודא כי מערכת Dx GeneXpert מצויד בתוכנה GX2.1, ו assay MTB / RIF אקספרט מיובאים לתוך התוכנה ^9!

1. הפעל את המחשב ולאחר מכן להפעיל את המכשיר GeneXpert DX.
2. בשולחן העבודה של Windows, לחץ פעמיים על סמל Dx GeneXpert הקיצור.
3. היכנס תוכנה GeneXpert מערכת Dx באמצעות שם המשתמש והסיסמה שלך.
4. בחלון System GeneXpert DX, לחץ על יצירת מבחן. ברקוד דיו סריקה מופיעה תיבת הדו שיח.
5. בתיבה מזהה לדוגמא, לסרוק או להקליד את מזהה המדגם.
6. לסרוק את הברקוד על MTB / RIF אקספרט מחסנית. חלון הבדיקה צור מופיע.
7. לחץ על התחל מבחן חזקה, הזן את הסיסמה שלך בתיבה שיח שמופיעה.
8. פתח את מודול כלי הדלת עם אור ירוק מהבהב, וטען את המחסנית.
9. סגור את הדלת. המבחן מתחיל ואור מפסיקה להבהב ונשאר ירוק כל הזמן. כאשר הבדיקה תסתיים, האור כבה.
10. לחכות עד שהמערכת משחררת את המנעול הדלת בסוף הריצה, ולאחר מכן פתח את הדלת מודול להסיר את המחסנית.
11. השלך את מחסניות המשמשים את מיכלי פסולת המתאימים על פי שיטות סטנדרטיות המוסד שלך.

5. נציג תוצאות

כל MTB / RIF אקספרט מחסנית הכוללת חומרים כימיים לגילוי של MTB מורכב התנגדות RIF כמו גם עיבוד מדגם הביקורת (SPC) כדי לשלוט על עיבוד מספקת של חיידקים היעד כדי לפקח על נוכחות של מעכבי (ים) בתגובה PCR . בקרת בדוק Probe (PCC) מאמתת להחזרת נוזלים מגיב, צינור מילוי PCRמחסנית, שלמות בדיקה, וצבע יציבות ^9. primers ב assay אקספרט MTB / RIF להגביר את החלק של הגן rpoB המכיל בסיס 81 זוג "הליבה" באזור. חמישה צבעים שונים fluorogenic גרעין הכלאה חומצה בדיקות, המכונים אלומות מולקולריות, לחקור את הליבה כולה 81-BP. ¹⁴ כל המשואה מולקולרית נועד להיות ספציפי כך שהוא אינו מחייב את היעד שלה, אם את רצף היעד שונה rpoB wild-type רצף לאט כמו החלפת נוקלאוטיד יחיד. מאז הקרינה משואות מולקולרית רק כאשר הם קשורים למטרות שלהם, כלומר wild-type רצף rpoB, העדר כל אחד מחמשת הצבעים assay להבדיל בין רצף wild-type ו מוטציות משומר באזור הליבה המשויכים ההתנגדות RIF. ⁶

SPC צריכה להיות חיובית במדגם שלילית יכולה להיות שלילית או חיובית במדגם חיובית. מבחןהתוצאה תהיה "לא חוקי" אם SPC לא זוהה בבדיקה שלילית. לפני תחילת תגובת PCR, מערכת Dx GeneXpert מודד את אותות הקרינה של בדיקות כדי לפקח להחזרת נוזלים חרוז, התגובה, צינור מילוי, שלמות בדיקה ויציבות צבע. PCC עובר אם האות הקרינה מן הבדיקות עונה על הקריטריונים לקבלה שהוקצו. תוצאות מתפרשים על ידי מערכת GeneXpert Dx מ אותות הקרינה שנמדדו ואלגוריתמים חישוב מוטבעים מוצגים בחלון תצוגה תוצאות ^9, כמפורט להלן:

MTB זוהה: DNA היעד MTB מזוהה, גם שולט, SPC ו PCC, עומד בקריטריונים לקבלה שהוקצו. ערכים נמוכים מייצגים ה-CT ריכוז גבוה יותר של החל תבנית ה-DNA, ה-CT יותר ערכים מייצגים ריכוז נמוך יותר של תבנית ה-DNA. בתוצאות MTB נתגלה "ההתנגדות RIF זוהה" (איור 1 א), "ההתנגדות RIF לא זוהה" ( איור 1 ב), או "התנגדות RIF מוגדר" יוצג בשורה נפרדת.

MTB אינו מזוהה: DNA MTB היעד לא מזוהה, גם שולט, SPC ו PCC, עומד בקריטריונים לקבלה שהוקצו (איור 2).

לא חוקי: קיומו או אי קיומו של MTB לא ניתן לקבוע: SPC אינו עומד בקריטריונים לקבלה, כלומר מדגם לא מעובד כראוי, או PCR היה עצור (איור 3). הערה: בדיקה חוזרת עם דגימה נוספת!

שגיאה: אחד או יותר של תוצאות PCC נכשל (ולמטבעות FAIL). שניהם MTB ו SPC להציג שום תוצאות. הערה: בדיקה חוזרת עם דגימה נוספת! אם PCC עבר (י איי), השגיאה נגרמת עקב כשל מרכיב במערכת.

איור 1: ה-DNA MTB מטרה מזוהה, גם שולט, SPC ו PCC, עומד בקריטריונים לקבלה שהוקצו. ערכים נמוכים מייצגים ה-CT מוצא גבוה יותרריכוז של תבנית ה-DNA, ה-CT יותר ערכים מייצגים ריכוז נמוך יותר של תבנית ה-DNA. בתוצאות MTB נתגלה "ההתנגדות RIF לא זוהה" (איור 1 א), "ההתנגדות RIF זוהה" (איור 1 ב), או "התנגדות RIF מוגדר" יוצג בשורה נפרדת.

. איור 1 א MTB המתגלים; ההתנגדות RIF אינו מזוהה, כלומר רק את רצף wild-type חומצות גרעין של RIF 81-BP התנגדות לקביעת האזור (RRDR) של הגן rpoB היה נוכח ^6. לחץ כאן כדי להציג דמות גדולה .

. איור 1 ב MTB המתגלים; ההתנגדות RIF המתגלים. השלם לעזוב את Probe B (חץ), המשתרעת על פני העמדות 513-517 של ה-R RDR של הגן rpoB. ⁶ בדוגמה, ריצוף חלקי, נמצא כי המוטציה בגן rpoB D516V זוהה. ⁸ לחץ כאן כדי להציג דמות גדולה .

איור 2 דנ"א MTB היעד לא התגלה,.. גם שולט, SPC ו PCC, עומד בקריטריונים לקבלה שהוקצו לחץ כאן כדי להציג דמות גדולה .

. איור 3 תוצאות הבדיקה לא חוקית, כלומר העדר נוכחותם של MTB או לא ניתן לקבוע: SPC אינו עומד בקריטריונים לקבלה, כי המדגם לא היה מעובד כראוי, או בגלל PCR היה עצור.3547fig3large.jpg "target =" _blank "> לחץ כאן כדי להציג דמות גדולה.

Discussion

Assay MTB / RIF אקספרט משלב טיהור המדגם, דיבורית המבצע, ב-Board עיבוד המדגם, ו-Ultra-רגיש חמי מקונן PCR לזיהוי בו זמני של MTB והתנגדות RIF, בין כיח expectorated או משקעים מרוכזים, ב יחיד , קל לשימוש המערכת. גבול אנליטית של assay של זיהוי נמצא כי 131 CFU / מ"ל של ליחה. ⁶ יחסים יומן ליניארי בין ערכים CT ו את מספר התאים MTB להציג נכון גם מן פבואר ¹⁰ - יולי 10 CFU / מ"ל של כיח. כמו ריכוזים MTB רלוונטיות קלינית כולם נופלים בטווח הליניארי של assay, assay מספק וכמותיות הערכות של עומס חיידקי. ⁷ assay דורש תשתית המעבדה מתונה בלבד והדרכה. גבול גילוי שקרים לפחות בשני סדרי גודל נמוך מזה של מיקרוסקופ רגיל. ⁶ ספציפיות מצוין. יתר על כן, זיהוי בו זמני של RIF-resistanלא MTB הוא יתרון משמעותי בסביבה של בדיקות הצבע של טיפול בעידן של שחפת עמידה לתרופות. ³

עד כה רק נתונים שפורסמו מוגבלת על ביצועי assay לאבחון שחפת ריאתית במסגרות קליניות זמינים ^{12, 13.} הרגישות הקלינית הכוללת assay MTB / RIF של אקספרט לזהות MTB ב ליחה של חולים עם שחפת ריאתית חשד היה 97.6% בהשוואה לתרבות כנקודת התייחסות. היו אלה ממצאיו של מחקר רב מרכזי פרוספקטיבי שכלל חמישה אתרי לימוד (לימה, פרו; בבאקו, אזרבייג'ן, קייפטאון & דרבן, דרום אפריקה, מומבאי, הודו) ובסך הכל של 1462 חולים. ההסתברות הכוללת לפני מבחן TB-התרבות אישר אוכלוסיית המחקר היה 50.7%. הרגישות הייתה 99.8% עבור מקרים למרוח-ותרבות חיובי ו 90.2% עבור כתם שלילי, תרבות חיובי המקרים. בקרב חולים עם HIV עם שחפת ריאתית, את הרגישות של הבדיקה MTB / RIF היה 93.9%, לעומת 98.4% בשנתHIV-שלילי. ¹² חולים בסביבה של שכיחות נמוכה TB, ההסכם הכולל לאיתור MTB היה 89% בהשוואה לתרבות, רגישות היה 98% עבור% משטח חיובי ו 72 על משטח שלילי דגימות, בהתאמה, הספציפיות היה מצוין. ¹³ לא היה הבדל משמעותי בין רגישות בדיקות כיח מטופל לבין אלה מרוכזים על משקעים. ¹² באותו מחקר, בדיקת MTB / RIF זוהה כהלכה התנגדות RIF ב 209 מתוך 211 חולים (99.1% רגישות) והן כל 506 חולים עם רגישות RIF (100 הספציפיות%), כאשר תוצאות רצף נלקחו בחשבון. ¹² החוקרים מצאו כי ביצועי לגילוי הן במקרה, ואפליה של התנגדות RIF, היה דומה פני אתרים שונים, טוען כי הממצאים עשויים להיות ישימה באופן נרחב. ¹² יתר על כן, המשקעים מרוכזים של דגימות נשימה שאינם ליחה, כגון broncho-מכתשיים שטיפה ו הסימפונותהפרשות L, נבדקו עם רגישות וספציפיות דומה ו. ¹³ נתונים על הביצועים של assay כאשר בודקים במיוחד שחפת ריאתית היא המתעוררים. ¹⁵

השליטה TB העולמית זקוקה בדחיפות כלים יעילים המאפשרים אבחון מהיר של מקרי שחפת חדשים זיהוי של MTB RIF עמיד ב גישה אוניברסלית נקודה של טיפול הגדרות. ³ שוטפות גרעין הגברה חומצה שיטות לגילוי MTB הם מורכבים, עתירי עבודה, מבחינה טכנית תובעני. Assay MTB / RIF אקספרט יש את הפוטנציאל להביא בדיקות אבחון סטנדרטי, רגיש וספציפי מאוד TB וגם עמידות לתרופות בהגדרות אלה, בתנאי שהם יוכלו להרשות זאת לעצמם. על מנת להקל את הגישה, קרן עבור אבחון חדשני חדשים (מצא) ניהלה מו"מ ירידות מחירים משמעותיות עבור הבדיקה Xpert MTB / RIF. מחירי למצוא, משא ומתן הנוכחי, יחד עם רשימה של ארצות הזכאיות להנחות את, זמינים באינטרנט. ¹⁰

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
מגיב / ציוד	חברה	מספר קטלוגי
אקספרט MTB / RIF מבחן	קפאידים	GXMTB/RIF-10
העברת בטפי להחדרת נוזלים	Sarstedt	86.1172.001
צינורות חרוטי, 15 מ"ל, 120 x 17 מ"מ, PS	Sarstedt	62.553.542