Быстрый тест на туберкулез для пациентов с хроническим кашлем

Хронический кашель может быть симптомом целого ряда заболеваний, в том числе активной формы туберкулеза. Для носителей ВИЧ-инфекции постановка диагноза традиционными методами затруднена из-за низкой способности к производству мокроты.

Международная группа исследователей разработала тест, требующий сравнительно небольшой затраты ресурсов и позволяющий в короткие сроки точно определить наличие активной формы туберкулеза у больного. В основу метода легли панель содержащихся в крови пациента белков: трех интерлейкинов (IL-6, IL-8 и IL-18) и фактора роста эндотелия сосудов (VEGF) и алгоритм машинного обучения. В процессе разработки системы образцы плазмы крови 199 пациентов с активной формой туберкулеза анализировали на содержание 47 различных белков, сравнивая данные с образцами, взятыми у 188 пациентов с хроническим кашлем иной природы. Скрининг проводился на платформе Myriad RBM Human Inflammation MAP, основанной на мультиплексной системе иммуноанализа на микросферах Luminex. Для выбора специфичных маркеров использовался алгоритм машинного обучения TreeNet. Первичный диагностический алгоритм смог верно определить наличие активного туберкулеза у 86% пациентов (этот показатель отображает чувствительность метода) и подтвердить отсутствие у 65% (что характеризует специфичность метода).

Далее ученые перешли на более чувствительную платформу для иммуноферментного анализа на парамагнитных шариках Simoa HD-1 Analyzer (Quanterix). После оптимизации системе предложили образцы плазмы крови от 199 пациентов с активным туберкулезом (из которых 191 пациентов были ВИЧ-отрицательными и 8 ВИЧ-положительными) и 188 образцов от пациентов без туберкулеза. Алгоритм TreeNet обучили на новых данных, и оптимизированный диагностический алгоритм имел чувствительность 87% и специфичность 66%, причем восьми ВИЧ-положительным индивидам был поставлен верный диагноз.

Диагностическую систему проверили с помощью валидационной выборки из 318 образцов сыворотки из репозитория FIND (Foundation for Innovative New Diagnostics), отобранных у пациентов из разных стран, зараженных разными штаммами возбудителя. Система определила наличие или отсутствие активного туберкулеза с чувствительностью 80% и специфичностью 65% и работала независимо от ВИЧ-статуса пациента. Включение в панель антител к туберкулезному антигену Ag85B позволило повысить чувствительность и специфичность теста до 86 и 69%, соответственно.

Точность нового теста удовлетворяет требованиям ВОЗ. В ближайших планах исследователей — расширение панели до 6–10 биомаркеров.