Тест-система для фенотипического определения лекарственной чувствительности клинических изолятов микобактерий туберкулеза на основе применения микобактериофагов


https://doi.org/10.21292/2075-1230-2020-98-8-14-22

Полный текст:


Аннотация

Проблема ускоренного фенотипического исследования лекарственной чувствительности клинических изолятов микобактерий туберкулеза (МБТ) остается актуальной.

Цель исследования: разработка новой тест-системы для ускоренного фенотипического определения лекарственной чувствительности клинических изолятов МБТ к противотуберкулезным препаратам (ПТП) первого и второго рядов на основе применения литических микобактериофагов.

Материалы и методы. Культуры МБТ (108 клинических изолятов после первичного культивирования в системе Bactec MGIT) инкубировали 48 ч в присутствии ПТП, затем 48 ч после добавления литического микобактериофага D29. Последующая мультиплексная реакция полимеразной цепной реакции в режиме реального времени позволяла провести количественный анализ ДНК МБТ и ДНК микобактериофага. Лекарственная чувствительность исследуемого образца оценивалась по величине различий пороговых уровней флюоресценции, соответствующих количеству микобактериофага, между контрольной и опытной пробой. Одновременно лекарственная чувствительность/устойчивость всех клинических изолятов МБТ после рекультивирования анализировалась в системе Bactec MGIT, который был принят в качестве эталонного метода.

Результаты исследования. Определение на основе применения литического микобактериофага лекарственной чувствительности/устойчивости 108 изолятов МБТ к четырем препаратам первого ряда и 90 изолятов к шести препаратам второго ряда ПТП продемонстрировало высокий уровень совпадения с результатами в системе Bactec MGIT. Это позволило определить 99,5%-ную чувствительность и 100%-ную специфичность метода для 3 препаратов первого ряда в целом; несколько ниже для этамбутола (86 и 96,9% соответственно), а также чувствительность 94,83% при специфичности 98,85% – для препаратов второго ряда.


Об авторах

М. Б. Лапенкова
ФГБУ «Национальный исследовательский медицинский центр фтизиопульмонологии и инфекционных заболеваний» МЗ РФ
Россия

Лапенкова Марина Борисовна, научный сотрудник лаборатории иммунопатологии и иммунодиагностики туберкулезной инфекции

127473, Москва, ул. Достоевского, д. 4



Г. А. Арустамова
ФГБУ «Национальный исследовательский медицинский центр фтизиопульмонологии и инфекционных заболеваний» МЗ РФ
Россия

Арустамова Грета Артушевна, лаборант-исследователь лаборатории иммунопатологии и иммунодиагностики туберкулезной инфекции

127473, Москва, ул. Достоевского, д. 4



Ю. С. Аляпкина
ФГБУ «Национальный исследовательский медицинский центр фтизиопульмонологии и инфекционных заболеваний» МЗ РФ
Россия

Аляпкина Юлия Сергеевна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории иммунопатологии и иммунодиагностики туберкулезной инфекции

127473, Москва, ул. Достоевского, д. 4



П. H. Филиппов
ГБУЗ МО «Московский областной клинический противотуберкулезный диспансер»
Россия

Филиппов Павел Николаевич, врач микробиологической лаборатории

127055, Москва, пл. Борьбы, д. 11



С. В. Лазебный
ГБУЗ МО «Московский областной клинический противотуберкулезный диспансер»
Россия

Лазебный Сергей Вячеславович, заведующий микробиологической лабораторией

127055, Москва, пл. Борьбы, д. 11



М. А. Владимирский
ФГБУ «Национальный исследовательский медицинский центр фтизиопульмонологии и инфекционных заболеваний» МЗ РФ
Россия

Владимирский Михаил Александрович, доктор медицинских наук, профессор, заведующий лабораторией иммунопатологии и иммунодиагностики туберкулезной инфекции

127473, Москва, ул. Достоевского, д. 4



Список литературы

1. Аляпкина Ю. С., Алексеев Я. И., Варламов Д. А., Домотенко Л. В., Шипи- на Л. К., Владимирский М. А. Разработка технологии ПЦР в реальном времени для экспресс-определения лекарственной устойчивости микобактерий туберкулеза к противотуберкулезным препаратам резервного ряда: фторхинолонам, амикацину и капреомицину // Туб. и болезни легких. – 2014. – № 12. – С. 69-75.

2. Аляпкина Ю. С., Ларионова Е. Е., Смирнова Т. Г., Алексеев Я. И., Черноусова Л. Н., Владимирский М. А. Изучение спектра и частоты встречаемости мутаций гена embB микобактерий туберкулезного комплекса, ассоциируемых с устойчивостью к этамбутолу, методом полимеразной цепной реакции в реальном времени // Туб. и болезни легких – 2017. – Т. 95, № 11. – С. 27-35. DOI: 10.21292/2075-1230-2017-95-11-27-35.

3. Владимирский М. А., Аляпкина Ю. С., Варламов Д. А. и др. Применение метода ПЦР в реальном времени для определения и контроля за распространением лекарственно-устойчивых штаммов микобактерий туберкулеза // Пробл. туберкулеза и болезней легких. – 2008. – № 4. – С. 38-44.

4. Домотенко Л. В., Морозова Т. П., Шемякин И. Г., Шелепин А. П. Опыт использования ТБ тест набора для ускоренного определения лекарственной чувствительности M. tuberculosis // Клиническая лабораторная диагностика. – 2020. – Т. 65, № 2. – С. 122-130.

5. Михайлович В. М., Лапа С. А., Грядунов Д. А., Владимирский М. А., Шипи- на Л. К. и др. Использование методов гибридизации и ПЦР на специализированном ТБ-микробиочипе для обнаружения рифампицин-резистентных штаммов Mycobacterium tuberculosis // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины – 2001. – Т. 131, № 1. – С. 112-117.

6. Смирнова Н. С., Шипина Л. К., Лапенкова М. Б., Владимирский М. А. Применение литического микобактериофага D29 для разработки ускоренного фенотипического метода определения чувствительности микобактерий туберкулеза к широкому спектру противотуберкулезных препаратов // Клиническая лабораторная диагностика. – 2017. – Т. 62, № 12 – С. 757-763.

7. Clopper-Pearson Confidience Interval; Clopper C., Pearson E. (1934). The use of confidence or fiducial limits illustrated in the case of the binomial // Biometrika. ‒ Vol. 26, № 4. ‒ Р. 404-413. doi:10.2307/2331986.

8. Denkinger C. M., Schumacher S. G., Boehme C. C. et al. Xpert MTB/RIF assay for the diagnosis of extrapulmonary tuberculosis: a systematic review and meta-analysis // Eur. Respir. J. – 2014. ‒ Vol. 44. – P. 435-446.

9. Dicks Kr., Stout J. Molecular diagnostics for Mycobacterium tuberculosis infection // Ann. Rev. Med. – 2019. – Vol. 70. – P. 77-90.

10. Foonglada S., Klayut W., Chinli R., Pholwat S. et al. Use of mycobacteriophage quantitative PCR on MGIT broths for a rapid tuberculosis antibiogram // J. Clin. Microbiol. – 2014. – Vol. 52, № 5. – P. 1523-1528.

11. Genestet C., Hodille E., Berland J. L. et al. Whole-genome sequencing in drug susceptibility testing of Mycobacterium tuberculosis in routine practice in Lyon, France // Int. J. Antimicrob. Agents. – 2020. – doi: 10.1016/j.ijantimicag.2020.105912.

12. Global tuberculosis report 2019. World Health Organisation – 2019.

13. Grace Lin S., Desmond E., Bonato D., Gross W., Siddiqi S. Multicenter Evaluation of BACTEC MGIT 960 System for Second Line Drug Susceptibility Testing of Mycobacterium tuberculosis Complex // J. Clin. Microbiol. – 2009. – Vol. 47, № 11. – P. 3630-3634.

14. Heyckendorf J., Andres S., Koser Cl. et al. What is a resistance. Impact of phenotypic versus Molecular drug resistance testing on therapy for multi and extensively drug resistant tuberculosis // Antimicrob. Agents Chemother. – 2018. – Vol. 62. – P. 1-12.

15. Horne D. J., Pinto L. M., Arentz M., Lin S.-Y. G., Desmond E., Flores L. L. et al. Diagnostic accuracy and reproducibility of WHO-endorsed phenotypic drug susceptibility testing methods for first-line and second-line antituberculosis drugs // J. Clin. Microbiol – 2013. – Vol. 51. – P. 393-401.

16. Hunt M., Bradley Ph., Lapierre S. et al. Antibiotic resistance prediction for Mycobacterium tuberculosis from genome sequence data with Mykrobe // Wellcome Open Research. – 2019. – Vol. 4. – P. 1-32.

17. Nathavitharama R., Cudahy P., Shumacher S et al. Accuracy of line probe assays for the diagnosis of pulmonary and multidrug-resistant tuberculosis: a systematic review and meta-analysis // Eur. Respir. J. – 2017. – Vol. 49. doi: 10.1183/13993003.01075-2016.

18. Nosova E., Zimenkov D., Khakhalina A. A сomparison of the Sensititre MycoTB Plate, Bactec MGIT 960, and a microarray-based molecular assay for the detection of drug resistance in clinical Mycobacterium tuberculosis isolates in Moscow, Russia // PLOS One – 2016. doi: 10.1371/journal.pone.0167093.

19. Pholwat S., Ehdaie B., Foongladda S., Kelly K., Houpt E. Real-time PCR using mycobacteriophage DNA for rapid phenotypic drug susceptibility results for Mycobacterium tuberculosis // J. Clin. Microbiology – 2012. – Vol. 50, № 3. – P. 754-761.

20. Rice J. P., Seifert M., Moser K. S., Rodwell T. C. Performance of the Xpert MTB/RIF assay for the diagnosis of pulmonary tuberculosis and rifampin resistance in a low-incidence, high-resource setting // PLOS One. – 2017. – Vol. 12. doi: 10.1371/journal.pone.0186139.

21. Schön T., Miotto P., Köser C. U., Viveiros M., Böttger E., Cambau E. Mycobacterium tuberculosis drug-resistance testing: challenges, recent developments and perspectives. // Clin. Microbiol. Infect – 2017. – Vol. 23. – P. 154-160.

22. van Beek J., Haanpera M., Smit P. et al. Evaluation of whole genome sequencing and software tools for drug susceptibility testing of Mycobacterium tuberculosis // Clin. Microbiol. Infection. – 2019. – Vol. 25. – P. 82-86.

23. Walker T. M., Kohl T. A., Omar S. V. et al. Whole-genome sequencing for prediction of Mycobacterium tuberculosis drug susceptibility and resistance: a retrospective cohort study // Lancet Infect. Dis. – 2015. – Vol. 15. – P. 1193-1202.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Лапенкова М.Б., Арустамова Г.А., Аляпкина Ю.С., Филиппов П.H., Лазебный С.В., Владимирский М.А. Тест-система для фенотипического определения лекарственной чувствительности клинических изолятов микобактерий туберкулеза на основе применения микобактериофагов. Туберкулез и болезни легких. 2020;98(8):14-22. https://doi.org/10.21292/2075-1230-2020-98-8-14-22

For citation: Lapenkova M.B., Аrustamova G.A., Аlyapkina Y.S., Filippov P.N., Lazebny S.V., Vladimirskiy M.A. Mycobacteriophage-based test system for phenotypic drug sensitivity of clinical isolates of tuberculous mycobacteria. Tuberculosis and Lung Diseases. 2020;98(8):14-22. (In Russ.) https://doi.org/10.21292/2075-1230-2020-98-8-14-22

Просмотров: 76

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2075-1230 (Print)
ISSN 2542-1506 (Online)