Kokogenomisekvensointi (WGS)

HTML
DOWNLOAD

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Kokogenomisekvensointi (WGS)"

Tiina Myllymäki
7 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 Kokogenomisekvensointi (WGS) - Esimerkkinä tuberkuloosi FT, Dos., johtava asiantuntija Hanna Soini Terveysturvallisuusosasto WGS - Hanna Soini 1

2 Sidonnaisuudet Hanna Soini Johtava asiantuntija, Infektiotautien torjunta ja rokotukset yksikkö, Terveysturvallisuusosasto, THL Mykobakteerien laaduntarkkailukierrosten asiantuntija, Labquality WGS - Hanna Soini 2

3 Miksi WGS? Yksinkertaistaa diagnostiikkaa Samaa menetelmää voi käyttää useiden eri bakteerien diagnostiikkaan Eri lajeja voi analysoida yhtä aikaa Korvaa useita yksittäisiä laboratoriomenetelmiä Nopeampi, vähemmän käsityötä Suuri määrä tietoa Bakteerin koko genomin DNA selvitetään Jotkut genomin osat ovat vaikealukuisia (toistojaksot) Paljon tietoa jota ei vielä käytetä tai ymmärretä Paljon uutta tutkimustietoa Mutta mitä merkitystä tällä kaikella tiedolla on käytännön tuberkuloosidiagnostiikassa? WGS - Hanna Soini 3

4 M. tuberculosis bakteerin suora osoitus WGS tehdään yleensä viljellystä M. tuberculosis kannasta Voidaan tehdä myös suoraan potilasnäytteestä, mutta se on vaikeaa ja humaani-dna häiritsee analyysiä WGS-analyysin teko kestää noin viikon Hinta/näyte 320 (THL, materiaali ja henkilöstökulut) WGS ei lähitulevaisuudessa korvaa GeneXpertiä ja muita nopeita nukleiinihapon osoitusmenetelmiä M. tuberculosis bakteerin suorassa osoituksessa WGS - Hanna Soini 4

5 Lääkeresistenssin ennustaminen Resistenssiä aiheuttavat mutaatiot voidaan tunnistaa nopeasti Herkkyys ja tarkkuus riippuvat lääkeaineesta ja mutaatioiden esiintyvyydestä (Coll et al. Genome Medicine, 2015; 7:51) Drug Accuracy % INH 96.8 RIF 97.4 EMB 83.9 STR 88.5 PZA 85.7 ETH 84.1 MOX 66.7 OFX 91.4 AMK 92.2 CAP 83.2 KAN WGS - Hanna Soini 5

6 Lääkeresistenssin ennustaminen WGS-menetelmän validaatio Suomessa 211 vuonna 2014 potilasnäytteistä eristettyä M. tuberculosis -kantaa Viljelyn perustuvaa lääkeherkkyysmääritystä (MGIT) verrattiin WGSmenetelmään WGS-data analysoitiin neljällä on-line ohjelmistolla Herkkyys 74-80% ja spesifisyys yli 95% INH, RIF ja STR resistenssi kyettiin ennustamaan luotettavasti EMB ja PZA ongelmallisempia MGIT-määritys kesti keskimäärin 19 päivää ja WGS viikon MGIT-määrityksen hinta oli 26 /kanta ja WGS:n 142 (reagenssit) WGS - Hanna Soini 6

7 Lääkeresistenssin ennustaminen Useita on-line ohjelmistoja kehitetty WGS-datan analysointiin (Phyresse, TB Profiler ) Kaikkia resistenssimutaatioita ei vielä tunneta tai niiden merkitystä ei ymmärretä Joskus MGIT ja WGS antavat eri tuloksen (fenotyyppi/genotyyppi) Kansainvälinen mutaatiotietokanta on työn alla (ReSeqTB) ECDC on käynnistänyt menetelmien harmonisointiin tähtäävän projektin Nopea ennustus lääkeresistenssistä WGS:n avulla Viljelyyn perustuva määritys vain niistä kannoista, joista löytyy lääkeresistenssiin viittaavia mutaatioita WGS - Hanna Soini 7

8 Genotyypitys ja epidemiaselvitys M. tuberculosis genotyypitystä käytetään Tartunnanjäljitykseen ja epidemiaselvitykseen Risti-kontaminaatioiden toteamiseen Erottamaan relapsin uudesta infektiosta WGS:n erottelukyky on huomattavasti vanhoja menetelmiä parempi Tunnistaa rypäät paremmin Tarkempaa tietoa tartuntareiteistä Vertailu vanhaan dataan voi olla vaikeaa Menetelmän kansainvälinen harmonisointi, nimeämiskäytännöt ja laaduntarkkailu ovat vasta alussa WGS korvaa vanhat genotyypitysmenetelmät jo lähitulevaisuudessa WGS - Hanna Soini 8

9 Turun kouluepidemia 15 TB-tapausta todettiin helmikuun 2012 ja elokuun 2013 välillä 4 koulua ja 1 työpaikka 12 viljelypositiivista tapausta WGS varmisti, että kaikki tapaukset kuuluivat samaan tartuntaketjuun Useimpien tapausten välille löytyi epidemiologinen yhteys jatkotutkimuksissa Vain kahta tapausta ei pystytty yhdistämään epidemiologisesti vaikka kannoilla oli lähes identtinen WGS-profiili Kaksi uutta tapausta todettu 2016 ja WGS - Hanna Soini 9

10 Turun kouluepidemia WGS - Hanna Soini 10

11 Oulun kouluepidemia Kahdella saman koulun oppilaalla todettiin TB Molemmat syntyneet korkean TB-ilmaantuvuuden maissa (Thaimaa ja Somalia) Vain satunnaisia kontakteja koulussa Aluksi oletettiin näiden olevan erillisiä tapauksia Sama yleinen genotyyppi (Beijing) WGS varmisti kantojen kuuluvan samaan rypääseen (2 SNPs) Myöhemmin todettiin 3 muuta tapausta, jotka WGS:n perusteella kuuluivat samaan tartuntaketjuun Epidemiologiset yhteydet paljastuivat jatkotutkimuksissa WGS - Hanna Soini 11

12 EU MDR-TB rypäs 20-v turvapaikanhakija Eritreasta Saapui Suomeen syyskuussa 2016 Sudanin, Libyan ja Italian kautta TB-seulontaa ei tehty saapumisvaiheessa (oireeton) TB-pleuriitti todettiin marraskuussa 2016 M. tuberculosis kasvoi biopsianäytteestä Lääkeherkkyysmäärityksessä resistenssi isoniatsidille, rifampisiinille, pyratsiiniamidille ja kapreomysiinille pre XDR-TB WGS osoitti että potilas kuuluu MDR-TB rypääseen, jossa yhteensä 28 potilasta 6 EU-maasta Tartunta tapahtui todennäköisesti pakolaisleirillä Libyassa WGS - Hanna Soini 12

13 EU MDR-TB rypäs WGS - Hanna Soini 13

14 Mikä muuttuu TB:n diagnostiikassa? Tartuttavuuden arviointi AFB-värjäyksellä M. tuberculosis bakteerin ja RIF-resistenssin nopea osoitus GeneXpertillä ja muilla PCR-testeillä Viljely Lääkeresistenssin nopea osoitus ja genotyypitys kokogenomisekvensoinnilla Viljelyyn perustuva lääkeherkkysmääritys tietyistä kannoista WGS suoraan näytteestä - ei muita laboratoriotutkimuksia? WGS - Hanna Soini 14

15 Kiitos! WGS - Hanna Soini 15

Samankaltaiset tiedostot

Tuberkuloosin laboratoriotestien käytön lyhyt kertauskurssi

Tuberkuloosin laboratoriotestien käytön lyhyt kertauskurssi Dos. Hanna Soini THL, Terveysturvallisuusosasto 17.3.2017 TB-laboratoriodiagnostiikka 1 Sidonnaisuudet Johtava asiantuntija, THL, Terveysturvallisuusosasto