Towards Point-of-Care Diagnosis of Pulmonary Tuberculosis and Drug Susceptibility Testing by Whole Genome Sequencing of DNA Isolated from Sputum
Notice bibliographique
Résumé
Preliminary screening of pulmonary tuberculosis (TB) in India still relies on sputum microscopy, which has low sensitivity leading to high rate of false negatives. Moreover, conventional phenotypic drug susceptibility testing (DST) is conducted over a period of weeks leading to delays in correct treatment. Next generation sequencing technologies (Illumina and Oxford Nanopore) have made it possible to sequence miniscule amount of DNA and generate enough data within a day for detecting specific microbes and their DST profile. Sputum samples from two pulmonary TB patients were processed by decontamination and DNA was isolated from the decontaminated sputum sediments. The isolated DNA was used for sequencing by Illumina and by MinION (Oxford Nanopore Technologies). The sequence data was used to diagnose TB and to determine the DST profiles for the first-and second-line drugs by Mykrobe Predictor. Validation was conducted by sequencing DNA (by Illumina) isolated from pure growth culture from both the samples individually. DNA sequencing data (for both, Ilumina and MinION) from one of the sputum samples indicated the presence of Mycobacterium tuberculosis (M. tb) resistant to streptomycin, isoniazid, rifampicin and ethambutol and its lineage was predicted to be Beijing East Asia. The second sample indicated the presence of M. tb sensitive to the first-and second-line drugs by MinION and showed minor resistance call only to rifampicin by Illumina. Lineage of the second sample was predicted to be East Africa Indian Ocean, whereas Illumina data indicated it to be Delhi Central Asia. The two samples were correctly diagnosed for the presence of M. tb in the sputum DNA. Their DST profiles and lineage were also successfully determined from both the sequencing platforms (with minor discrepancies) paving the way towards diagnosis and DST of TB from DNA isolated from sputum samples at point-of-care. Nanopore sequencing currently requires skilled personnel for DNA processing and is a costly methodthese drawbacks need to be addressed for successful implementation of Nanopore as a point-of-care diagnostic method in future.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,004 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».