Point-of-care diagnostic tests for tuberculosis disease

Abstract

Rapid diagnosis is one key pillar to end tuberculosis (TB). Point-of-care tests (POCTs) facilitate early detection, immediate treatment, and reduced transmission of TB disease. This Review evaluates current diagnostic assays endorsed by the World Health Organization and identifies the gaps between existing conventional tests and the ideal POCT. We discuss the commercial development of new rapid tests and research studies on nonsputum-based diagnostic biomarkers from both pathogen and host. Last, we highlight advances in integrated microfluidics technology that may aid the development of new POCTs.

Diagnóstico no bacteriológico de la tuberculosis. Indicadores de la respuesta inmune. Parte II

“…La preliminar evidencia reciente sugiere que los exosomas desempeñan un papel en la comunicación de célula a célula, y modulan las respuestas inmunes e inflamatorias del huésped. 39,44 Los biomarcadores del huésped estudian firmas inmunológicas celulares que tienen una alta sensibilidad diagnóstica y especificidad para la TB activa y distinguen la infección activa de latente, la expresión de antígenos en las células T, marcadores de activación, de memoria o proliferación, donde intervienen interleucinas, citoquinas diversas, el nivel de HLA-DR o moléculas enzimáticas que intervienen en las vías de señalización. 39,40 Genes y firmas o registros transcripcionales de ARN, en diversos materiales, podrían distinguir la infección latente de la TB activa y predecir la progresión a enfermedad.…”

“…Los micro/nanodispositivos basados en plataformas en chips (LOC) con técnicas micro-fluídicas también muestran alta sensibilidad, alto rendimiento y resultados precisos, así como bajo costo y portabilidad en un formato compacto. 44 Aún se encuentran en sus primeras etapas, como el ensayo inmuno-cromatográfico de flujo lateral (LFA), que utiliza membrana porosa y otras nano-tecnologías portables (Oxford Nanopore Technologies-ONT).…”

“…Otros dispositivos incluyen el desarrollo de bioensayos, la citometría de flujo, los ensayos basados en perlas de Luminex y los inmunoensayos múltiples electro-quimioluminiscentes (Meso Scale Discovery, MSD), los cuales han logrado un gran éxito en la detección de múltiples citoquinas en muestras de suero y plasma. 44 Los aptámeros, por su parte, son ácidos nucleicos cortos de una sola cadena que se pliegan en estructuras en tres dimensiones específicas, lo que les permite unirse a moléculas blanco a través de diferentes procesamientos, por ejemplo, la detección de IFN-γ con biosensores transistores de efecto de campo de grafeno (GFET) o con LFA. 45 El ensayo de detección de ácidos nucleicos basado en repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas (CRISPR) que emplea la actividad de transescisión CAS (SHER-LOCK y DETECTR) es un método de edición genómica que funciona como tijeras moleculares que cortan y modifican el ADN bacteriano con un alto grado de precisión y especificidad; su descubrimiento mereció el premio Nobel en 2020.…”

Clinical standards for drug-susceptible pulmonary TB

“…Rapid molecular tests for the diagnosis of TB with drug resistance detection, such as Xpert MTB/RIF (Ultra; Cepheid), Truenat MTB (Plus) (Molbio Diagnostics, Verna, India) and moderate-complexity automated nucleic-acid amplification tests (NAATs; Abbott RealTime MTB RIF/INH [Abbott Laboratories, Chicago, IL, USA], BD MAX ™ MDR-TB [BD, Franklin Lakes, NJ, USA], FluoroType MTBDR [Hain Lifescience, Nehren, Germany] and Roche Cobas MTB RIF/INH assay [Roche, Basel, Switzerland]) have been developed to provide a more timely result both for diagnosis and for drug susceptibility than phenotypic tests. 44 , 45 All tests can identify mutations associated with RIF resistance (in the rpo B gene that confer RIF resistance) and, in the case of Truenat MTB (Plus) and the moderate complexity automated NAATs, can also identify mutations associated with INH (in the kat G gene and the inh A promotor region), that is, these are able to detect MDR-TB. 46 , 47 In case of sputum smear-positive specimens or a cultured isolate of M. tuberculosis complex, commercial molecular line-probe assays (LPAs), such as the GenoType MTBDR plus (Hain Lifescience) and the INNO-LiPA Rif.TB (Innogenetics, Ghent, Belgium), can also be used to detect resistance to RIF and INH.…”

Discovery of Novel Transketolase Epitopes and the Development of IgG-Based Tuberculosis Serodiagnostics

“…The existing TB diagnostics pipeline still does not have a simple, rapid, inexpensive, point-of-care (POC) test ( 3 ). The World Health Organization (WHO) has defined high-priority target product profiles for tuberculosis diagnostics ( 4 , 5 ). These priorities include a sputum-based POC smear replacement test, a nonsputum biomarker-based POC TB test, a POC triage test, and a rapid drug-susceptibility test (DST) ( 5 ).…”