Preview

Инфекция и иммунитет

Расширенный поиск

Секвенирование следующего поколения лекарственноустойчивых клинических изолятов Mycobacterium tuberculosis в странах с низким уровнем заболеваемости

https://doi.org/10.15789/2220-7619-2019-5-6-773-778

Полный текст:

Аннотация

Лекарственноустойчивый туберкулез (ЛУ-ТБ), особенно ТБ с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ-ТБ) и ТБ с широкой лекарственной устойчивостью (ШЛУ-ТБ), до сих пор представляет серьезную проблему глобального контроля ЛУ-ТБ. Словения и Северная Македония являются странами с низким низким уровнем заболеваемости ЛУ-ТБ, которые в 2017 г. составили 5,4 и 10,4 на 100 тыс. населения, соответственно. В обеих странах доля ЛУ-ТБ крайне низка, выявляются лишь спорадические случаи МЛУ-ТБ. Однако глобальный уровень ЛУ-ТБ продолжает расти, оказывая существенное влияние на систему здравоохранения, а также способствуя обнаружению генетических вариантов, связанных с ЛУ-ТБ. Секвенирование следующего поколения (next generation sequencing [NGS]) может предоставить возможность глубокого анализа генетических вариаций, ассоциированных с лекарственной устойчивостью Mycobacterium tuberculosis. Целью настоящего исследования была оценка применимости анализа таких генов (inhA, katG, rpoB, embB) с использованием технологии Ion Torrent и сравнения данных NGS и стандартного фенотипического определения лекарственной чувствительности (drug susceptibility testing [DST]) изолятов ЛУ-ТБ. Было проведено ретроспективное исследование 56 ЛУ-ТБ штаммов, полученных в течение 1996–2017 гг. из Национальной коллекции культур микобактерий (Голник, Словения). Из них, 33 изолята было получено от пациентов из Словении из различных клинических образцов, подвергнутых фенотипическому тестированию DST в Лаборатории микобактерий (University Clinic Golnik, Slovenia). Остальные 23 изолята были выделены от пациентов из Северной Македонии, и переданы в нашу лабораторию для помощи в проведении тестирования DST. ЛУТБ штаммы обладали моно-, полиили множественной лекарственной устойчивостью. В качестве контрольных образцов были использованы случайным образом отобранные пять штаммов, чувствительных к противотуберкулезным препаратам первого ряда. В результате, показана высокая степень соответствия между генетическими (Ion Torrent) данными и результатами стандартного фенотипического DST для изониазида, рифампицина и этамбутола, с показателем согласия 77, 93,4 и 93,3%, чувствительностью — 68,2, 100 и 100%, специфичностью — 100, 80 и 88,2% соответственно. Таким образом, генотипическое тестирование лекарственной устойчивости с применением NGS в формате полупроводниковой технологии Ion Torrent успешно выявило лекарственную устойчивость с резким сокращением времени, необходимого для получения профиля резистентности — с нескольких недель до двух дней.

Об авторах

Э. Содья
Университетская клиника респираторных и аллергических болезней, Голник
Словения

Содья Эва, кандидат наук, научный сотрудник Национальной микобактериологической референс-лаборатории

Голник 36, 4204 Голник, Словения.

Тел.: +386 4 2569 409. Факс: +386 4 2569 117.



Н. Топлак
Omega d.o.o., Любляна
Словения

кандидат наук, специалист в области молекулярной биологии, научная группа Omega d.o.o.



С. Корен
Omega d.o.o., Любляна
Словения

кандидат наук, менеджер Life Science Perkin Elmer и научной группы Omega d.o.o.



М. Ковач
Omega d.o.o., Любляна
Словения

кандидат наук, менеджер по продажам Thermo Fisher Scientific и научной группы Omega d.o.o.



С. Труден
Университетская клиника респираторных и аллергических болезней, Голник
Словения

магистр, специалист Национальной микобактериологической референс-лаборатории



М. Жолнир-Довч
Университетская клиника респираторных и аллергических болезней, Голник
Словения

кандидат наук, зав. Национальной микобактериологической референс-лабораторией



Список литературы

1. Cegielski J.P., Kurbatova E., van der Walt M., Brand J., Ershova J., Tupasi T., Caoili J.C., Dalton T., Contreras C., Yagui M., Bayona J., Kvasnovsky C., Leimane V., Kuksa L., Chen M.P., Via L.E., Hwang S.H., Wolfgang M., Volchenkov G.V., Somova T., Smith S.E., Akksilp S., Wattanaamornkiet W., Kim H.J., Kim C.K., Kazennyy B.Y., Khorosheva T., Kliiman K., Viiklepp P., Jou R., Huang A.S., Vasilyeva I.A., Demikhova O.V.; Global PETTS Investigators, Lancaster J., Odendaal R., Diem L., Perez T.C., Gler T., Tan K., Bonilla C., Jave O., Asencios L., Yale G., Suarez C., Walker A.T., Norvaisha I., Skenders G., Sture I., Riekstina V., Cirule A., Sigman E., Cho S.N., Cai Y., Eum S., Lee J., Park S., Jeon D., Shamputa I.C., Metchock B., Kuznetsova T., Akksilp R., Sitti W., Inyapong J., Kiryanova E.V., Degtyareva I., Nemtsova E.S., Levina K., Danilovits M., Kummik T., Lei Y.C., Huang W.L., Erokhin V.V., Chernousova L.N., Andreevskaya S.N., Larionova E.E., Smirnova T.G. Multidrug-resistant tuberculosis treatment outcomes in relation to treatment and initial versus acquired second-line drug resistance. Clin. Infect. Dis., 2016, vol. 62, no. 4, pp. 418–430.

2. European Centre for Disease Prevention and Control. Molecular typing for surveillance of multidrug-resistant tuberculosis in the EU/EEA – January 2016. Stockholm: ECDC, 2016.

3. European Centre for Disease Prevention and Control/WHO Regional Office for Europe. Tuberculosis surveillance and monitoring in Europe 2018. 2016 data. 206 p. URL: https://www.ecdc.europa.eu/sites/portal/files/documents/ecdc-tuberculosis-surveillance-monitoring-Europe-2018-19mar2018.pdf

4. Global tuberculosis report 2017. Geneva: World Health Organization, 2017. 295 p. URL: https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/329368/9789241565714-eng.pdf?ua=1

5. Hazbón M.H., Bobadilla del Valle M., Guerrero M.I., Varma-Basil M., Filliol I., Cavatore M., Colangeli R., Safi H., Billman-Jacobe H., Lavender C., Fyfe J., García-García L., Davidow A., Brimacombe M., León C.I., Porras T., Bose M., Chaves F., Eisenach K.D., Sifuentes-Osornio J., Ponce de León A., Cave M.D., Alland D. Role of embB codon 306 mutations in Mycobacterium tuberculosis revisited: a novel association with broad drug resistance and IS6110 clustering rather than ethambutol resistance. Antimicrob. Agents Chemother., 2005, vol. 49, no. 9, pp. 3794–3802. doi: 10.1128/AAC.49.9.3794-3802.2005

6. Hazbón M.H., Brimacombe M., Bobadilla del Valle M., Cavatore M., Guerrero M.I., Varma-Basil M., Billman-Jacobe H., Lavender C., Fyfe J., García-García L., León C.I., Bose M., Chaves F., Murray M., Eisenach K.D., Sifuentes-Osornio J., Cave M.D., Ponce de León A., Alland D. Population genetics study of isoniazid resistance mutations and evolution of multidrug-resistant Mycobacterium tuberculosis. Antimicrob. Agents. Chemother., 2006, vol. 50, no. 8, pp. 2640–2649. doi: 10.1128/AAC.00112-06

7. Kim S.Y., Park Y.J., Kim W.I., Lee S.H., Ludgerus Chang C., Kang S.J., Kang C.S. Molecular analysis of isoniazid resistance in Mycobacterium tuberculosis isolates recovered from South Korea. Diagn. Microbiol. Infect. Dis., 2003, vol. 47, no. 3, pp. 497–502.

8. Mokrousov I., Otten T., Vyshnevskiy B., Narvskaya O. Detection of embB306 mutations in ethambutol-susceptible clinical isolates of Mycobacterium tuberculosis from Northwestern Russia: implications for genotypic resistance testing. J. Clin. Microbiol., 2002, vol. 40, no. 10, pp. 3810–3813.

9. Park J., Jang W., Kim M., Kim Y., Shin S.Y., Park K., Kim M.S., Shin S.J. Molecular drug resistance profiles of Mycobacterium tuberculosis from sputum specimens using ion semiconductor sequencing. Microbiol. Methods, 2018, vol. 145, pp. 1–6. doi: 10.1016/j.mimet.2017

10. Park J., Shin S.Y., Kim K., Park K., Shin S., Ihm C. Determining Genotypic Drug Resistance by Ion Semiconductor Sequencing With the Ion AmpliSeq™ TB Panel in Multidrug-Resistant Mycobacterium tuberculosis Isolates. Ann. Lab. Med., 2018, vol. 38, no. 4, pp. 316–323. doi: 10.3343/alm.2018.38.4.316

11. Sandgren A., Strong M., Muthukrishnan P., Weiner B.K., Church G.M., Murray M.B. Tuberculosis drug resistance mutation database. PLoS Med., 2009, vol. 6, no. 2: e2. doi: 10.1371/journal.pmed.1000002

12. Seifert M., Catanzaro D., Catanzaro A., Rodwell T.C. Genetic mutations associated with isoniazid resistance in Mycobacterium tuberculosis: a systematic review. PLoS One, 2015, vol. 10, no. 3: e0119628. doi: 10.1371/journal.pone.0119628

13. Somerville W., Thibert L., Schwartzman K., Behr M. A. Extraction of Mycobacterium tuberculosis DNA: a question of containment. J. Clin. Microbiol., 2005, vol. 43, pp. 2996–2997. doi: 10.1128/JCM.43.6.2996-2997.2005

14. Unissa A.N., Subbian S., Hanna L.E., Selvakumar N. Overview on mechanisms of isoniazid action and resistance in Mycobacterium tuberculosis. Infect. Genet. Evol., 2016, vol. 45, pp. 474–492. doi: 10.1016/j.meegid.2016.09.004

15. Zaw M.T., Emran N.A., Lin Z.J. Mutations inside rifampicin-resistance determining region of rpoB gene associated with rifampicin-resistance in Mycobacterium tuberculosis. Infect. Public. Health., 2018, vol. 11, no. 5, pp. 605–610. doi: 10.1016/j.jiph.2018.04.005

16. Zignol M., Cabibbe A.M., Dean A.S., Glaziou P., Alikhanova N., Ama C., Andres S., Barbova A., Borbe-Reyes A., Chin D.P., Cirillo D.M., Colvin C., Dadu A., Dreyer A., Driesen M., Gilpin C., Hasan R., Hasan Z., Hoffner S., Hussain A., Ismail N., Kamal S.M.M., Khanzada F.M., Kimerling M., Kohl T.A., Mansjö M., Miotto P., Mukadi Y.D., Mvusi L., Niemann S., Omar S.V., Rigouts L., Schito M., Sela I., Seyfaddinova M., Skenders G., Skrahina A., Tahseen S., Wells W.A., Zhurilo A., Weyer K., Floyd K., Raviglione M.C. Genetic sequencing for surveillance of drug resistance in tuberculosis in highly endemic countries: a multi-country population-based surveillance study. Lancet. Infect. Dis., 2018, vol. 18, no. 6, pp. 675–683. doi: 10.1016/S1473-3099(18)30073-2


Дополнительные файлы

1. Abstract
Тема
Тип Abstract
Скачать (12KB)    
Метаданные
2. Metadata
Тема
Тип Metadata
Скачать (83KB)    
Метаданные
3. Table 1
Тема
Тип Data Analysis
Скачать (13KB)    
Метаданные
4. Table 2
Тема
Тип Data Analysis
Скачать (13KB)    
Метаданные
5. Title page
Тема
Тип Title page
Скачать (14KB)    
Метаданные
6. Literature
Тема
Тип Literature
Скачать (62KB)    
Метаданные
7. резюме
Тема
Тип Прочее
Скачать (13KB)    
Метаданные
8. подписи
Тема
Тип Прочее
Скачать (688KB)    
Метаданные
9. таблица 1
Тема
Тип Прочее
Скачать (14KB)    
Метаданные
10. таблица 2
Тема
Тип Прочее
Скачать (13KB)    
Метаданные
11. метаданные
Тема
Тип Прочее
Скачать (13KB)    
Метаданные
12. список литературы
Тема
Тип Прочее
Скачать (69KB)    
Метаданные
13. ответ рецензенту
Тема
Тип Прочее
Скачать (15KB)    
Метаданные

Для цитирования:


Содья Э., Топлак Н., Корен С., Ковач М., Труден С., Жолнир-Довч М. Секвенирование следующего поколения лекарственноустойчивых клинических изолятов Mycobacterium tuberculosis в странах с низким уровнем заболеваемости. Инфекция и иммунитет. 2019;9(5-6):773-778. https://doi.org/10.15789/2220-7619-2019-5-6-773-778

For citation:


Sodja E., Toplak N., Koren S., Kovač M., Truden S., Žolni-Dovč M. Next-generation sequencing of drug resistant Mycobacterium tuberculosis clinical isolates in low-incidence countries. Russian Journal of Infection and Immunity. 2019;9(5-6):773-778. https://doi.org/10.15789/2220-7619-2019-5-6-773-778

Просмотров: 253


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


ISSN 2220-7619 (Print)
ISSN 2313-7398 (Online)