$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Het extraheren van hoogwaardig DNA uit M. tuberculosis is noodzakelijk voor de detectie van resistente tuberculose (tbc) met behulp van gerichte next-generation sequencing (NGS) en whole genome sequencing (WGS), maar wordt vaak over het hoofd gezien. We hebben een gestandaardiseerd protocol ontwikkeld om consistent DNA van hoge kwaliteit te leveren voor klinische NGS-toepassingen, waaronder gerichte NGS-benaderingen zoals Deeplex-MycTB (GenoScreen) en sequencing van het hele genoom, die nu worden aanbevolen door de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) voor de diagnose van resistente tuberculose. Hoewel de WHO deze op NGS gebaseerde diagnostische strategieën aanbeveelt, specificeert het niet de specifieke DNA-extractieprotocollen om ze te ondersteunen. Onze methode kan worden gebruikt met door de WHO goedgekeurde tests en met opkomende technologieën die mycobacterieel DNA van hoge kwaliteit vereisen.
De extractie-uitdaging komt voort uit de unieke celwand van M. tuberculosis, die bestaat uit mycolzuren en lipiden die het uitzonderlijk moeilijk maken om open te breken. De huidige gepubliceerde extractieoplossingen hebben een aanzienlijke variatie in lysis (bijv. sonicatie, chemische, hitte- en kralenklopping) en DNA-extractiemethoden (bijv. fenol-chloroform-extractie, ethanolprecipitatie, CTAB-gebaseerde en kolom- en kralengebaseerde methoden), wat resulteert in verschillen in DNA-opbrengst, zuiverheid en kwaliteit 1,2,3,4,5,6,7,8 ,9,10,11,12,13,14,15,16. Daarnaast gebruiken onderzoeksgroepen zelden dezelfde DNA-extractiemethode en meten ze succes vaak anders. Dit maakt het moeilijk om te bepalen welke methode het beste werkt, omdat de optimale aanpak afhangt van het type moleculaire toepassing. Het oplossen van structurele varianten van M. tuberculose in sputum met behulp van long-read sequencing vereist bijvoorbeeld DNA van hogere kwaliteit en nauwkeuriger polymerase dan het uitvoeren van een betaald diagnostisch hulpmiddel dat zich alleen richt op een klein gebied van rpoB. Verschillende factoren bemoeilijken het succes van DNA-extractie verder. De hoeveelheid DNA die we kunnen extraheren, varieert op basis van het type monster, hoeveel bacteriën er aanwezig zijn en of er stoffen zijn (co-geëxtraheerd niet-mycobacterieel DNA en PCR-remmers) die het proces verstoren. Zelfs technische aspecten zoals hoe precies een laborant pipetten gebruikt, kunnen de resultaten beïnvloeden. De huidige methoden schieten vaak tekort bij het verwerken van monsters met een lage bacteriële belasting of hoge niveaus van besmettend DNA, die vaak worden aangetroffen in klinische omgevingen 17,18,19.
Het slaan van kralen in een aangepaste buffer, gevolgd door een protocol voor het opruimen van kralen, biedt belangrijke voordelen ten opzichte van andere methoden. Het is een eenvoudige en snelle workflow die de kans op operator-afhankelijke variatie vermindert en de DNA-integriteit voor downstream NGS-toepassingen handhaaft. Deze gestandaardiseerde aanpak is met name geschikt voor klinische laboratoria die op zoek zijn naar betrouwbare, reproduceerbare resultaten met behulp van door de WHO aanbevolen NGS-resistentietesten voor geneesmiddelen en alle WGS-toepassingen.