যক্ষ্মা রোগ নির্ণয় এবং ঔষধ প্রতিরোধ ক্ষমতা শনাক্তকরণের এক নতুন অস্ত্র: যক্ষ্মার অতিসংবেদনশীলতা নির্ণয়ের জন্য মেশিন লার্নিং-এর সাথে সমন্বিত নতুন প্রজন্মের টার্গেটেড সিকোয়েন্সিং (tNGS)
সাহিত্য প্রতিবেদন: সিসিএ: টিএনজিএস এবং মেশিন লার্নিং ভিত্তিক একটি রোগনির্ণয় মডেল, যা স্বল্প ব্যাকটেরিয়াজনিত যক্ষ্মা এবং যক্ষ্মা মেনিনজাইটিসে আক্রান্ত ব্যক্তিদের জন্য উপযুক্ত।
গবেষণাপত্রের শিরোনাম: যক্ষ্মা-লক্ষ্যযুক্ত পরবর্তী প্রজন্মের সিকোয়েন্সিং এবং মেশিন লার্নিং: স্বল্প ফুসফুসীয় নালিকা এবং নালিকা মেনিনজাইটিসের জন্য একটি অতি-সংবেদনশীল রোগনির্ণয় কৌশল।
পর্যায়ক্রমিক: 《ক্লিনিকা চিমিকা অ্যাক্টা》
IFঃ ৬.৫
প্রকাশের তারিখ: জানুয়ারি ২০২৪
ইউনিভার্সিটি অফ চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেস এবং ক্যাপিটাল মেডিকেল ইউনিভার্সিটির বেইজিং চেস্ট হসপিটালের সহযোগিতায়, ম্যাক্রো অ্যান্ড মাইক্রো-টেস্ট নতুন প্রজন্মের টার্গেটেড সিকোয়েন্সিং (tNGS) প্রযুক্তি এবং মেশিন লার্নিং পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে একটি যক্ষ্মা রোগ নির্ণয় মডেল প্রতিষ্ঠা করেছে। এই মডেলটি অল্প সংখ্যক ব্যাকটেরিয়াযুক্ত যক্ষ্মা এবং যক্ষ্মা মেনিনজাইটিসের জন্য অত্যন্ত উচ্চ সনাক্তকরণ সংবেদনশীলতা প্রদান করেছে, দুই ধরনের যক্ষ্মার ক্লিনিক্যাল রোগ নির্ণয়ের জন্য একটি নতুন অতি-সংবেদনশীল রোগ নির্ণয় পদ্ধতি দিয়েছে এবং যক্ষ্মার সঠিক রোগ নির্ণয়, ঔষধ-প্রতিরোধ সনাক্তকরণ ও চিকিৎসায় সহায়তা করেছে। একই সাথে, এটিও দেখা গেছে যে যক্ষ্মা মেনিনজাইটিস (TBM) নির্ণয়ের ক্ষেত্রে ক্লিনিক্যাল স্যাম্পলিংয়ের জন্য রোগীর প্লাজমা cfDNA একটি উপযুক্ত নমুনা হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে।
এই গবেষণায়, ২২৭টি প্লাজমা নমুনা এবং সেরিব্রোস্পাইনাল ফ্লুইড নমুনা ব্যবহার করে দুটি ক্লিনিক্যাল কোহর্ট তৈরি করা হয়েছিল। এর মধ্যে, ল্যাবরেটরি ডায়াগনস্টিক কোহর্টের নমুনাগুলো যক্ষ্মা রোগ নির্ণয়ের মেশিন লার্নিং মডেল তৈরির জন্য এবং ক্লিনিক্যাল ডায়াগনস্টিক কোহর্টের নমুনাগুলো তৈরি করা ডায়াগনস্টিক মডেলটি যাচাই করার জন্য ব্যবহার করা হয়েছিল। প্রথমে, সমস্ত নমুনাকে মাইকোব্যাকটেরিয়াম টিউবারকুলোসিসের জন্য বিশেষভাবে ডিজাইন করা একটি টার্গেটেড ক্যাপচার প্রোব পুল দ্বারা টার্গেট করা হয়। এরপর, টিবি-টিএনজিএস সিকোয়েন্সিং ডেটার উপর ভিত্তি করে, ডিসিশন ট্রি মডেল ব্যবহার করে ল্যাবরেটরি ডায়াগনস্টিক কিউ-এর ট্রেনিং এবং ভ্যালিডেশন সেটের উপর ৫-ফোল্ড ক্রস-ভ্যালিডেশন করা হয় এবং প্লাজমা ও সেরিব্রোস্পাইনাল ফ্লুইড নমুনার ডায়াগনস্টিক থ্রেশহোল্ডগুলো পাওয়া যায়। প্রাপ্ত থ্রেশহোল্ডটি শনাক্তকরণের জন্য ক্লিনিক্যাল ডায়াগনোসিস কিউ-এর দুটি টেস্ট সেটে প্রয়োগ করা হয় এবং ROC কার্ভের মাধ্যমে লার্নারের ডায়াগনস্টিক পারফরম্যান্স মূল্যায়ন করা হয়। সবশেষে, যক্ষ্মার ডায়াগনোসিস মডেলটি পাওয়া যায়।
চিত্র ১: গবেষণা নকশার রূপরেখাচিত্র।
ফলাফল: এই গবেষণায় নির্ধারিত সিএসএফ ডিএনএ নমুনা (AUC = ০.৯৭৪) এবং প্লাজমা সিএফডিএনএ নমুনার (AUC = ০.৯০৮) নির্দিষ্ট থ্রেশহোল্ড অনুসারে, ২২৭টি নমুনার মধ্যে, সিএসএফ নমুনার সংবেদনশীলতা ছিল ৯৭.০১%, নির্দিষ্টতা ছিল ৯৫.৬৫%, এবং প্লাজমা নমুনার সংবেদনশীলতা ও নির্দিষ্টতা ছিল যথাক্রমে ৮২.৬১% এবং ৮৬.৩৬%। টিবিএম রোগীদের প্লাজমা সিএফডিএনএ এবং সেরিব্রোস্পাইনাল ফ্লুইড ডিএনএ-এর ৪৪টি জোড়া নমুনার বিশ্লেষণে, এই গবেষণার রোগনির্ণয় কৌশলটি প্লাজমা সিএফডিএনএ এবং সেরিব্রোস্পাইনাল ফ্লুইড ডিএনএ-তে ৯০.৯১% (৪০/৪৪) উচ্চ সামঞ্জস্যতা দেখিয়েছে এবং এর সংবেদনশীলতা হলো ৯৫.৪৫% (৪২/৪৪)। ফুসফুসের যক্ষ্মায় আক্রান্ত শিশুদের ক্ষেত্রে, এই গবেষণার রোগনির্ণয় কৌশলটি একই রোগীদের গ্যাস্ট্রিক জুস নমুনার এক্সপার্ট সনাক্তকরণ ফলাফলের চেয়ে প্লাজমা নমুনার প্রতি বেশি সংবেদনশীল (২৮.৫৭% বনাম ১৫.৩৮%)।
চিত্র ২: জনসংখ্যার নমুনার জন্য যক্ষ্মা রোগ নির্ণয় মডেলের বিশ্লেষণ কার্যকারিতা
চিত্র ৩। জোড়া নমুনার রোগনির্ণয়ের ফলাফল
উপসংহার: এই গবেষণায় যক্ষ্মার জন্য একটি অতিসংবেদনশীল রোগনির্ণয় পদ্ধতি প্রতিষ্ঠা করা হয়েছে, যা অলিগোব্যাসিলোরি যক্ষ্মায় (নেগেটিভ কালচার) আক্রান্ত রোগীদের জন্য সর্বোচ্চ শনাক্তকরণ সংবেদনশীলতাসহ একটি রোগনির্ণয় সরঞ্জাম সরবরাহ করতে পারে। প্লাজমা cfDNA-ভিত্তিক অতিসংবেদনশীল যক্ষ্মা শনাক্তকরণ সক্রিয় যক্ষ্মা এবং যক্ষ্মাজনিত মেনিনজাইটিস নির্ণয়ের জন্য একটি উপযুক্ত নমুনা হতে পারে (মস্তিষ্কের যক্ষ্মা সন্দেহভাজন রোগীদের ক্ষেত্রে সেরিব্রোস্পাইনাল ফ্লুইডের চেয়ে প্লাজমা নমুনা সংগ্রহ করা সহজতর)।
মূল লিঙ্ক: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0009898123004990? via%3Dihub
ম্যাক্রো ও মাইক্রো-টেস্ট সিরিজের যক্ষ্মা শনাক্তকরণ পণ্যসমূহের সংক্ষিপ্ত পরিচিতি
যক্ষ্মা রোগীদের নমুনার জটিল পরিস্থিতি এবং বিভিন্ন চাহিদার কথা বিবেচনা করে, ম্যাক্রো অ্যান্ড মাইক্রো-টেস্ট কফ থেকে তরল নিষ্কাশন, কোয়ালকম লাইব্রেরি নির্মাণ ও সিকোয়েন্সিং এবং ডেটা বিশ্লেষণের জন্য এনজিএস (NGS) সমাধানের একটি সম্পূর্ণ সেট প্রদান করে। এই পণ্যগুলির মাধ্যমে যক্ষ্মা রোগীদের দ্রুত রোগ নির্ণয়, যক্ষ্মার ওষুধ-প্রতিরোধ ক্ষমতা শনাক্তকরণ, মাইকোব্যাকটেরিয়াম টিউবারকুলোসিস ও এনটিএম (NTM)-এর টাইপিং, ব্যাকটেরিয়া-নেগেটিভ যক্ষ্মা এবং যক্ষ্মা রোগীদের অতিসংবেদনশীলতা নির্ণয় ইত্যাদি করা হয়।
যক্ষ্মা ও মাইকোব্যাকটেরিয়া শনাক্তকরণের জন্য ধারাবাহিক কিট:
| আইটেম নং | পণ্যের নাম | পণ্য পরীক্ষার বিষয়বস্তু | নমুনা প্রকার | প্রযোজ্য মডেল |
| HWTS-3012 | নমুনা মুক্তির এজেন্ট | কফ নমুনার তরলীকরণ চিকিৎসায় ব্যবহৃত এই যন্ত্রটি সুটং মেশিনারি ইকুইপমেন্ট ২০২৩০০৪৭ নামক একটি প্রথম শ্রেণীর রেকর্ড নম্বর লাভ করেছে। | কফ | |
| HWTS-NGS-P00021 | অতিসংবেদনশীল যক্ষ্মার জন্য কোয়ালকম পরিমাণ সনাক্তকরণ কিট (প্রোব ক্যাপচার পদ্ধতি) | ব্যাকটেরিয়া-বিহীন ফুসফুসের যক্ষ্মা এবং মস্তিষ্কের নোডিউলের জন্য নন-ইনভেসিভ (লিকুইড বায়োপসি) হাইপারসেনসিটিভিটি সনাক্তকরণ; যক্ষ্মা বা অ-যক্ষ্মা মাইকোব্যাকটেরিয়া দ্বারা সংক্রমিত বলে সন্দেহভাজন ব্যক্তিদের নমুনা হাই-ডেপথ সিকোয়েন্সিং মেটাজিনোমিক্স দ্বারা বিশ্লেষণ করা হয়েছিল, এবং যক্ষ্মা বা অ-যক্ষ্মা মাইকোব্যাকটেরিয়া দ্বারা সংক্রমণ হয়েছে কিনা তার সনাক্তকরণ তথ্য এবং মাইকোব্যাকটেরিয়াম টিউবারকুলোসিসের প্রধান প্রথম-সারির ওষুধ প্রতিরোধের তথ্য প্রদান করা হয়েছিল। | প্রান্তীয় রক্ত, অ্যালভিওলার ল্যাভেজ ফ্লুইড, হাইড্রোথোরাক্স ও অ্যাসাইটিস, ফোকাস পাংচার নমুনা, সেরিব্রোস্পাইনাল ফ্লুইড। | দ্বিতীয় প্রজন্ম |
| HWTS-NGS-T001 | মাইকোব্যাকটেরিয়াম টাইপিং এবং ঔষধ প্রতিরোধ ক্ষমতা সনাক্তকরণ কিট (মাল্টিপ্লেক্স অ্যামপ্লিফিকেশন সিকোয়েন্সিং পদ্ধতি) | মাইকোব্যাকটেরিয়াম টাইপিং পরীক্ষা, যার মধ্যে MTBC এবং 187 NTM অন্তর্ভুক্ত；মাইকোব্যাকটেরিয়াম টিউবারকুলোসিসের ঔষধ প্রতিরোধ ক্ষমতা শনাক্তকরণ প্রক্রিয়ায় ১৩টি ঔষধ এবং ঔষধ প্রতিরোধ জিনের ১৬টি মূল মিউটেশন সাইট অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। | কফ, অ্যালভিওলার ল্যাভেজ ফ্লুইড, হাইড্রোথোরাক্স ও অ্যাসাইটিস, ফোকাস পাংচার স্যাম্পল, সেরিব্রোস্পাইনাল ফ্লুইড। | দ্বিতীয়/তৃতীয় প্রজন্মের ডুয়াল প্ল্যাটফর্ম |
বিশেষ আকর্ষণ: HWTS-NGS-T001 মাইকোব্যাকটেরিয়াম টাইপিং এবং ঔষধ প্রতিরোধ ক্ষমতা সনাক্তকরণ কিট (মাল্টিপ্লেক্স অ্যামপ্লিফিকেশন পদ্ধতি)
পণ্য পরিচিতি
পণ্যটি বিশ্ব স্বাস্থ্য সংস্থার (WHO) যক্ষ্মা চিকিৎসা নির্দেশিকায় বর্ণিত প্রধান প্রথম ও দ্বিতীয় সারির ওষুধ, এনটিএম (NTM) চিকিৎসা নির্দেশিকায় সাধারণত ব্যবহৃত ম্যাক্রোলাইড এবং অ্যামাইনোগ্লাইকোসাইডের উপর ভিত্তি করে তৈরি। এর ওষুধ-প্রতিরোধক স্থানগুলো বিশ্ব স্বাস্থ্য সংস্থার মাইকোব্যাকটেরিয়াম টিউবারকুলোসিস কমপ্লেক্স মিউটেশন ক্যাটালগের ওষুধ-প্রতিরোধ-সম্পর্কিত স্থানগুলোর একটি সম্পূর্ণ গ্রুপকে অন্তর্ভুক্ত করে, পাশাপাশি দেশ-বিদেশের উচ্চ-স্কোরপ্রাপ্ত গবেষণাপত্রের অনুসন্ধান ও পরিসংখ্যান অনুযায়ী অন্যান্য উল্লিখিত ওষুধ-প্রতিরোধক জিন এবং মিউটেশন স্থানও এতে রয়েছে।
টাইপিং শনাক্তকরণটি ‘চাইনিজ জার্নাল অফ টিউবারকুলোসিস অ্যান্ড রেসপিরেটরি ডিজিজেস’ কর্তৃক প্রকাশিত এনটিএম নির্দেশিকায় সারসংক্ষেপিত এনটিএম স্ট্রেইনসমূহ এবং বিশেষজ্ঞদের ঐকমত্যের উপর ভিত্তি করে করা হয়। ডিজাইন করা টাইপিং প্রাইমারগুলো ১৯০টিরও বেশি এনটিএম প্রজাতিকে অ্যামপ্লিফাই, সিকোয়েন্স এবং অ্যানোটেট করতে পারে।
টার্গেটেড মাল্টিপ্লেক্স পিসিআর অ্যামপ্লিফিকেশন প্রযুক্তির মাধ্যমে, মাইকোব্যাকটেরিয়ামের জিনোটাইপিং জিন এবং ওষুধ-প্রতিরোধী জিনগুলোকে মাল্টিপ্লেক্স পিসিআর দ্বারা বিবর্ধিত করা হয় এবং শনাক্তযোগ্য টার্গেট জিনগুলোর অ্যামপ্লিকন সংমিশ্রণ পাওয়া যায়। বিবর্ধিত প্রোডাক্টগুলো দিয়ে দ্বিতীয় বা তৃতীয় প্রজন্মের হাই-থ্রুপুট সিকোয়েন্সিং লাইব্রেরি তৈরি করা যায় এবং টার্গেট জিনগুলোর সিকোয়েন্স তথ্য পাওয়ার জন্য সমস্ত দ্বিতীয় ও তৃতীয় প্রজন্মের সিকোয়েন্সিং প্ল্যাটফর্মে হাই-ডেপথ সিকোয়েন্সিং করা যেতে পারে। বিল্ট-ইন রেফারেন্স ডেটাবেসে (যার মধ্যে রয়েছে WHO মাইকোব্যাকটেরিয়াম টিউবারকুলোসিস কমপ্লেক্স মিউটেশন ক্যাটালগ এবং ওষুধ প্রতিরোধের সাথে এর সম্পর্ক) থাকা পরিচিত মিউটেশনগুলোর সাথে তুলনা করে, যক্ষ্মারোধী ওষুধের ওষুধ প্রতিরোধ বা সংবেদনশীলতার সাথে সম্পর্কিত মিউটেশনগুলো নির্ধারণ করা হয়। ম্যাক্রো ও মাইক্রো-টেস্টের সেলফ-ওপেনড স্পুটাম স্যাম্পল ট্রিটমেন্ট সলিউশনের সাথে মিলিতভাবে, ক্লিনিক্যাল স্পুটাম নমুনার কম নিউক্লিক অ্যাসিড অ্যামপ্লিফিকেশন দক্ষতার (প্রচলিত পদ্ধতির চেয়ে দশগুণ বেশি) সমস্যাটির সমাধান করা হয়েছে, যার ফলে ওষুধ প্রতিরোধ সিকোয়েন্সিং শনাক্তকরণ সরাসরি ক্লিনিক্যাল স্পুটাম নমুনায় প্রয়োগ করা যায়।
পণ্য সনাক্তকরণ পরিসীমা
34ওষুধ প্রতিরোধের সাথে সম্পর্কিত জিন18যক্ষ্মারোধী ওষুধ এবং6এনটিএম ওষুধ শনাক্ত করা হয়েছিল, যা আবৃত করে২৯৭ঔষধ প্রতিরোধী স্থান; দশ প্রকারের মাইকোব্যাকটেরিয়াম টিউবারকুলোসিস এবং আরও বেশি১৯০বিভিন্ন ধরণের এনটিএম শনাক্ত করা হয়েছিল।
সারণি ১: ১৮+৬টি ঔষধ +১৯০+এনটিএম-এর তথ্য
পণ্যের সুবিধা
শক্তিশালী ক্লিনিকাল অভিযোজনযোগ্যতা: কালচার ছাড়াই স্ব-তরলীকরণ এজেন্টের সাহায্যে কফ নমুনা সরাসরি শনাক্ত করা যায়।
পরীক্ষামূলক প্রক্রিয়াটি সরল: প্রথম ধাপের বিবর্ধন প্রক্রিয়াটি সহজ এবং ৩ ঘণ্টার মধ্যে লাইব্রেরি নির্মাণ সম্পন্ন হয়, যা কাজের দক্ষতা বাড়ায়।
ব্যাপক টাইপিং এবং ঔষধ প্রতিরোধ ক্ষমতা: এমটিবি (MTB) এবং এনটিএম (NTM)-এর টাইপিং ও ঔষধ প্রতিরোধ সাইটগুলো অন্তর্ভুক্ত করে, যা ক্লিনিক্যাল উদ্বেগের মূল বিষয়; নির্ভুল টাইপিং ও ঔষধ প্রতিরোধ ক্ষমতা শনাক্তকরণ; স্বাধীন বিশ্লেষণ সফটওয়্যারের সমর্থন; এবং এক ক্লিকে বিশ্লেষণ প্রতিবেদন তৈরি করা।
সামঞ্জস্যতা: পণ্যের সামঞ্জস্যতা, যা প্রচলিত ILM এবং MGI/ONT প্ল্যাটফর্মগুলোর সাথে খাপ খায়।
পণ্যের স্পেসিফিকেশন
| পণ্যের কোড | পণ্যের নাম | সনাক্তকরণ প্ল্যাটফর্ম | স্পেসিফিকেশন |
| HWTS-NGS-T001 | মাইকোব্যাকটেরিয়াম টাইপিং এবং ঔষধ প্রতিরোধ ক্ষমতা সনাক্তকরণ কিট (মাল্টিপ্লেক্স অ্যামপ্লিফিকেশন পদ্ধতি) | ONT、Illumina、MGI、Salus pro | ১৬/৯৬rxn |
পোস্ট করার সময়: ২৩-জানুয়ারি-২০২৪