Nuevos enfoques para la detección de TB en pacientes con VIH
Evaluando marcadores de ARN para el diagnóstico de TB en personas con VIH.
― 7 minilectura
Tabla de contenidos
- Recomendaciones de Detección
- Nuevos Enfoques en el Diagnóstico de la TB
- Importancia de la Detección Antes de la TAR
- Diseño del Estudio y Participantes
- Análisis de Muestras de ARN
- Evaluando la Precisión Diagnóstica
- Análisis Basado en Síntomas y Estado de Salud
- Explorando la Utilidad Clínica
- Asociaciones con la Severidad de la Enfermedad
- Limitaciones del Estudio
- Conclusión
- Fuente original
La tuberculosis (TB) es una enfermedad seria y sigue siendo una causa importante de muerte para las personas que viven con VIH. Desafortunadamente, muchos casos de TB no se detectan, lo que lleva a tasas de mortalidad más altas. Un diagnóstico rápido y comenzar el tratamiento son esenciales para salvar vidas. Sin embargo, diagnosticar la TB es difícil, y solo una pequeña parte de los casos se reportan. La Organización Mundial de la Salud (OMS) recomienda hacer revisiones regulares para detectar TB en personas con VIH durante sus visitas al médico.
Recomendaciones de Detección
Desde 2011, la OMS sugiere un método de detección de cuatro síntomas para ayudar a identificar los casos de TB entre personas con VIH. Esto implica preguntar sobre síntomas como fiebre, tos, pérdida de peso y sudores nocturnos. Si alguien presenta estos síntomas, se hacen pruebas adicionales para confirmar la TB usando métodos de laboratorio. La detección de los cuatro síntomas ha demostrado una buena capacidad para detectar la TB, pero aún hay brechas significativas en especificidad y Sensibilidad.
Recientemente, la OMS también sugirió medir una proteína específica en la sangre llamada Proteína C-reactiva (PCR) como otra herramienta de detección. Este método ha mostrado tener sensibilidad similar pero mejor especificidad en comparación con la detección de cuatro síntomas. A pesar de estas mejoras, ambos métodos aún no cumplen con los criterios deseados para una detección efectiva de la TB.
Nuevos Enfoques en el Diagnóstico de la TB
La investigación sigue en curso para encontrar nuevas y mejores maneras de diagnosticar la TB de forma más precisa. Un área prometedora es el uso de análisis de sangre que buscan marcadores de ARN específicos asociados con la TB. Estos marcadores de ARN pueden ayudar a predecir quién es más probable que desarrolle TB en los próximos meses y pueden ayudar a diagnosticar a quienes ya la tienen.
Varios estudios han demostrado que estos marcadores de ARN pueden identificar efectivamente la TB en personas que acuden a servicios de salud. Sin embargo, hay datos limitados sobre cuán bien funcionan estos marcadores entre personas con VIH, especialmente aquellas que no están recibiendo terapia antirretroviral (TAR).
Importancia de la Detección Antes de la TAR
Antes de comenzar la TAR, las personas con VIH no tratado tienen un mayor riesgo de desarrollar TB. Este es un momento crítico para la detección, ya que su sistema inmunológico suele estar debilitado, haciéndolos más vulnerables a infecciones como la TB. Sin embargo, la presencia de VIH no tratado podría afectar la precisión de ciertas pruebas de sangre utilizadas para detectar la TB.
Este estudio se propuso examinar qué tan bien funcionan estos marcadores de ARN para la detección de TB entre personas con VIH antes de comenzar la TAR. Los investigadores compararon la efectividad de estos marcadores con los métodos actuales recomendados por la OMS y la prueba de PCR.
Diseño del Estudio y Participantes
El estudio incluyó a adultos con VIH que fueron referidos para comenzar la TAR en un centro de salud en Sudáfrica. Se excluyeron a algunos participantes que habían comenzado recientemente el tratamiento para la TB o que tenían un estado de tratamiento desconocido. La recolección de datos ocurrió desde mayo de 2017 hasta diciembre de 2020, enfocándose en muestras de sangre y su contenido de ARN, junto con mediciones de PCR.
Se registraron información demográfica, condiciones de salud, síntomas y cualquier tratamiento para la TB de cada participante. Se recogieron tres muestras de esputo de cada participante para diagnosticar la TB, junto con pruebas adicionales si era necesario.
Análisis de Muestras de ARN
Se extrajeron y analizaron muestras de ARN en sangre utilizando una plataforma especializada. Los investigadores se centraron en un grupo de 23 genes relacionados con la TB que ya habían mostrado promesas en estudios anteriores. Querían ver qué tan bien estos marcadores de ARN podían indicar la presencia de TB.
Para asegurar resultados precisos, los investigadores implementaron medidas de control de calidad y corrigieron cualquier variación en los datos debido al procesamiento por lotes. También se aseguraron de que sus métodos fueran reproducibles, lo cual es esencial para resultados confiables.
Evaluando la Precisión Diagnóstica
Los investigadores utilizaron pruebas estándar para evaluar la efectividad de los marcadores de ARN en comparación con los métodos actuales. Calcularon métricas importantes como sensibilidad y especificidad, que ayudan a determinar qué tan bien una prueba puede identificar correctamente a quienes tienen y no tienen la enfermedad.
Los resultados mostraron que, aunque los marcadores de ARN tenían capacidades de discriminación similares para identificar la TB positiva en cultivo, no superaron la prueba de PCR. Ninguno de los marcadores de ARN cumplió con el objetivo de la OMS para una herramienta de detección efectiva, lo que subraya la necesidad de más mejoras.
Análisis Basado en Síntomas y Estado de Salud
El estudio también analizó qué tan bien funcionaron los marcadores de ARN entre los participantes con diferentes condiciones de salud, enfocándose en aquellos con síntomas de TB. Se hizo evidente que los marcadores de ARN eran menos efectivos entre aquellos sin síntomas típicos.
En los participantes que mostraban síntomas de TB, los marcadores de ARN y la PCR eran más fiables. Los hallazgos sugirieron que la presencia de síntomas de TB permite una mejor precisión en el diagnóstico de la enfermedad.
Explorando la Utilidad Clínica
Al evaluar la utilidad clínica de estos marcadores, los investigadores realizaron análisis de decisiones para ver su beneficio neto en guiar pruebas adicionales para la TB. Los resultados mostraron que usar los marcadores de ARN podría llevar a un mejor resultado para identificar la TB en comparación con probar a todos, particularmente si el servicio de salud estaba dispuesto a confirmar las pruebas basándose en probabilidades de umbral bajo.
Tanto los marcadores de ARN como la PCR mostraron mayores beneficios en comparación con la detección actual basada en síntomas. Sin embargo, ninguno alcanzó la efectividad deseada, lo que indica que se necesita seguir desarrollando mejores pruebas.
Asociaciones con la Severidad de la Enfermedad
El estudio también examinó cómo los puntajes de los marcadores de ARN se relacionaban con varios indicadores de salud, incluyendo marcadores de severidad del VIH. Se encontró que puntajes de ARN más altos estaban vinculados a peores indicadores de salud, como un índice de masa corporal (IMC) más bajo y menos conteo de CD4. Esta relación apoya la idea de que el VIH no tratado puede impactar la interpretación de las pruebas de detección de TB.
Limitaciones del Estudio
Si bien el estudio tuvo varias fortalezas, como una gran cohorte y una recolección de datos exhaustiva, estuvo limitado a un solo centro de salud. Esto puede afectar la generalización de los resultados a otras poblaciones. Otras limitaciones incluyeron no medir las cargas virales y estar restringido a un número fijo de transcritos de ARN que se podían analizar.
Conclusión
Este estudio reveló que, aunque los biomarcadores de ARN mostraron promesas para la detección de TB entre personas con VIH antes de comenzar la TAR, no superaron la prueba de PCR. Se necesita más trabajo para encontrar métodos efectivos independientes de la actividad del interferón, lo que podría mejorar la precisión de las pruebas.
Mientras tanto, los hallazgos apoyan el uso de las pruebas de PCR actualmente disponibles para la detección de TB antes de iniciar la TAR. Los esfuerzos futuros deben centrarse en desarrollar mejores herramientas de diagnóstico que puedan identificar eficaz y precisamente la TB en esta población de alto riesgo.
Título: Blood RNA biomarkers for tuberculosis screening in people living with HIV prior to anti-retroviral therapy initiation: A diagnostic accuracy study.
Resumen: BackgroundUndiagnosed tuberculosis (TB) remains a major threat for people living with HIV (PLHIV). Multiple blood transcriptomic biomarkers have shown promise for TB diagnosis. We sought to evaluate their diagnostic accuracy and clinical utility for systematic pre-antiretroviral therapy (ART) TB screening. MethodsWe enrolled consecutive adults referred to start ART at a community health centre in Cape Town, South Africa, irrespective of symptoms. Sputa were obtained (using induction if required) for two liquid cultures. Whole-blood RNA samples underwent transcriptional profiling using a custom Nanostring gene-panel. We measured the diagnostic accuracy of seven candidate RNA biomarkers for the reference standard of Mycobacterium tuberculosis culture status, using area under the receiver-operating characteristic curve (AUROC) analysis, and sensitivity/specificity at pre-specified thresholds (two standard scores above the mean of healthy controls; Z2). Clinical utility was assessed using decision curve analysis. We compared performance to CRP (threshold [≥]5mg/L), World Health Organisation (WHO) four-symptom screen (W4SS) and the WHO target product profile for TB triage tests. ResultsA total of 707 PLHIV were included, with median CD4 count 306 cells/mm3. Of 676 with available sputum culture results, 89 (13%) had culture-confirmed TB. The seven RNA biomarkers were moderately to highly correlated (Spearman rank coefficients 0.42-0.93) and discriminated TB culture-positivity with similar AUROCs (0.73-0.80), but none statistically better than CRP (AUROC 0.78; 95% CI 0.72-0.83). Diagnostic accuracy was similar across CD4 count strata, but lower among W4SS-negative (AUROCs 0.56-0.65) compared to W4SS-positive participants (AUROCs 0.75-0.84). The RNA biomarker with highest AUROC point estimate was a 4-gene signature (Suliman4; AUROC 0.80; 95% CI 0.75-0.86), with sensitivity 0.83 (0.74-0.90) and specificity 0.59 (0.55-0.63) at Z2 threshold. In decision curve analysis, Suliman4 and CRP had similar clinical utility to guide confirmatory TB testing, but both had higher net benefit than W4SS. In exploratory analyses, an approach combining CRP ([≥]5mg/L) and Suliman4 ([≥]Z2) had sensitivity of 0.80 (0.70-0.87), specificity of 0.70 (0.66-0.74) and higher net benefit than either biomarker alone. InterpretationRNA biomarkers showed better clinical utility to guide confirmatory TB testing for PLHIV prior to ART initiation than symptom-based screening, but their performance did not exceed that of CRP, and fell short of WHO recommended targets. Interferon-independent approaches may be required to improve accuracy of host-response biomarkers to support TB screening pre-ART initiation. FundingSouth African MRC, EDCTP2, NIH/NIAID, Wellcome Trust, NIHR, Royal College of Physicians London. Research in ContextO_ST_ABSEvidence before this studyC_ST_ABSThe World Health Organisation (WHO) commissioned a recent systematic review and individual participant data meta-analysis of tuberculosis (TB) screening strategies among ambulatory people living with HIV (PLHIV). TB is a major cause of morbidity and mortality among PLHIV, particularly among those with untreated HIV and consequent immunosuppression. Importantly, initiation of antiretroviral treatment (ART) for HIV is also associated with increased short-term risk of incident TB, attributed to immune reconstitution inflammatory syndrome, which may in turn potentiate the immunopathogenesis of TB. As a result, in high TB prevalence settings, systematic screening for TB is widely advocated for PLHIV before starting ART. In this context, universal sputum microbiological screening is not economically sustainable, and limited by practical feasibility among those who are not expectorating sputum. Patient stratification to identify those at greater risk of TB is required to target resources for microbiological testing more precisely. For this purpose, the WHO four symptom screen (W4SS) achieved an estimated 84% sensitivity and 37% specificity for pre-ART TB screening. Blood CRP [≥]5mg/L offered better performance, estimated at 89% sensitivity and 54% specificity respectively, but still fell short of the WHO target product profile, aiming for [≥]90% sensitivity and [≥]70% specificity. Blood RNA biomarkers of TB, reflecting interferon (IFN) and tumour necrosis factor-mediated immune responses, have been gaining momentum as potential triage tests for symptomatic and pre-symptomatic TB, but their performance has not been comprehensively evaluated among PLHIV initiating ART. Untreated HIV also drives chronic IFN activity that may compromise the specificity of IFN-dependent biomarkers in this population. Added value of this studyTo our knowledge, this is the largest study to date to benchmark the performance of candidate blood RNA biomarkers for unselected and systematic pre-ART TB screening among PLHIV, against contemporary standards and aspirational performance targets. The blood RNA biomarkers showed better diagnostic accuracy and clinical utility to guide confirmatory TB testing for PLHIV than symptom-based screening with W4SS, but their performance did not exceed that of CRP, and they did not achieve WHO recommended targets. The results were comparable for microbiologically confirmed TB at enrolment to the study and for all cases starting TB treatment within six months of enrolment. Blood RNA biomarkers correlated with features of disease severity that might be attributed to either TB or HIV. Accordingly, their discrimination of TB among PLHIV was particularly limited by poor specificity. Diagnostic accuracy was significantly better among people who were symptomatic compared to those who were asymptomatic, further limiting the value of RNA biomarkers in pre-symptomatic TB. Interestingly, blood RNA biomarkers only showed moderate correlation with CRP, suggesting these two measurements provided information on different components of the host response. An exploratory analysis showed that CRP can be combined with the best performing blood RNA signature to provide better clinical utility than achieved by either test alone. Implications of all the available evidenceOur data demonstrate that blood RNA biomarkers do not perform any better than CRP as triage tests for TB among PLHIV prior to ART initiation. Since CRP is already widely available on a low cost point-of-care platform, our findings support further evaluation of the clinical and health-economic impact of CRP-based triage for pre-ART TB screening. An underlying mechanism that limits the diagnostic accuracy of RNA biomarkers for TB among PLHIV prior to ART may be upregulation of interferon signalling in untreated HIV. Since interferon activity underpins upregulated expression of TB biomarker genes, HIV-induced upregulation of interferon-stimulated genes may reduce the specificity of blood transcriptomic biomarkers for TB in this context. These findings highlight a wider need to identify interferon-independent host-response based biomarkers to support disease specific screening of PLHIV pre-ART initiation.
Autores: Mahdad Noursadeghi, T. Mann, R. K. Gupta, B. W. Reeve, G. Ndlangalavu, A. Chandran, A. P. Krishna, C. Calderwood, H. Tshivhula, Z. Palmer, S. Naidoo, D. L. Mbu, G. Theron
Última actualización: 2023-06-04 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.06.01.23290783
Fuente PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.06.01.23290783.full.pdf
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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