Comparison of TaqMan(®) Array Card and MYCOTB(TM) with conventional phenotypic susceptibility testing in MDR-TB

Int J Tuberc Lung Dis. 2016 Aug;20(8):1105-12. doi: 10.5588/ijtld.15.0896.

Abstract

Background: Although phenotypic drug susceptibility testing (DST) is endorsed as the standard for second-line drug testing of Mycobacterium tuberculosis, it is slow and laborious.

Methods: We evaluated the accuracy of two faster, easier methodologies that provide results for multiple drugs: a genotypic TaqMan(®) Array Card (TAC) and the Sensititre(®) MYCOTB(TM) plate. Both methods were tested at three central laboratories in Bangladesh, Tanzania, and Thailand with 212 multidrug-resistant tuberculosis (MDR-TB) isolates and compared with the laboratories' phenotypic method in use.

Results: The overall accuracy for ethambutol, streptomycin, amikacin, kanamycin, ofloxacin, and moxifloxacin vs. the phenotypic standard was 87% for TAC (range 70-99) and 88% for the MYCOTB plate (range 76-98). To adjudicate discordances, we re-defined the standard as the consensus of the three methods, against which the TAC and MYCOTB plate yielded 94-95% accuracy, while the phenotypic result yielded 93%. Some isolates with genotypic mutations and high minimum inhibitory concentration (MIC) were phenotypically susceptible, and some isolates without mutations and low MIC were phenotypically resistant, questioning the phenotypic standard.

Conclusions: In our view, the TAC, the MYCOTB plate, and the conventional phenotypic method have similar performance for second-line drugs; however, the former methods offer speed, throughput, and quantitative DST information.

CONTEXTE : Le test de pharmacosensibilité phénotypique est approuvé comme le test standard de deuxième ligne de Mycobacterium tuberculosis, mais il est lent et laborieux.

MÉTHODE : Nous avons évalué l'exactitude de deux méthodes plus rapides et plus faciles qui fournissent des résultats pour de nombreux médicaments : le test génotypique TaqMan® Array Card (TAC) et la plaque Sensititre® MYCOTB. Les deux méthodes ont été testées dans trois laboratoires centraux au Bangladesh, en Tanzanie et en Thaïlande sur 212 isolats de tuberculose multirésistante et comparées aux méthodes phénotypiques en usage dans ces laboratoires.

RÉSULTATS : L'exactitude d'ensemble pour l'éthambutol, la streptomycine, l'amikacine, la kanamycine, l'ofloxacine et la moxifloxacine contre la méthode phénotypique standard a été de 87% pour le test TAC (fourchette 70–99) et de 88% pour la plaque MYCOTB (fourchette 76–98). Pour régler les discordances, nous avons redéfini le standard comme le consensus des trois méthodes, contre lesquelles le TAC et la plaque MYCOTB aboutissaient à 94–95% d'exactitude tandis que le résultat phénotypique arrivait à 93%. Il y a eu des isolats présentant des mutations génotypiques et une concentration minimale inhibitrice (MIC) élevée qui ont été phénotypiquement sensibles et des isolats sans mutations et avec une MIC faible qui ont été phénotypiquement résistants, ce qui remet en question le standard phénotypique.

CONCLUSIONS : A notre avis, le TAC, la plaque MYCOTB et la méthode phénotypique conventionnelle ont la même performance pour les médicaments de deuxième ligne, mais les méthodes nouvelles offrent la rapidité, plus de capacité de traitement et des informations quantitatives sur la sensibilité.

MARCO DE REFERENCIA: Las pruebas fenotípicas de sensibilidad se han aceptado como la prueba corriente para los medicamentos de segunda línea contra Mycobacterium tuberculosis, aunque su ejecución es lenta y laboriosa.

MÉTODOS: Se evaluó la precisión de dos métodos más rápidos y sencillos que ofrecen resultados para múltiples medicamentos, a saber: la prueba genotípica TaqMan® con tarjeta de micromatrices (TAC) y la placa Sensititre® MYCOTB. Ambos métodos se ensayaron en tres laboratorios centrales en Bangladesh, Tanzania y Tailandia con 212 aislados de casos de tuberculosis multirresistente y se compararon con el método fenotípico utilizado en los laboratorios.

RESULTADOS: En comparación con el método fenotípico corriente, la precisión global para etambutol, estreptomicina, amikacina, kanamicina, ofloxacino y moxifloxacino fue 87% con la TAC (entre 70% y 99%) y 88% con la placa MYCOTB (entre 76% y 98%). Con el fin de resolver las discordancias se redefinió la norma de referencia, como el consenso de los tres métodos y en ese caso la precisión de la TAC y la placa MYCOTB fue de 94–95% y el método fenotípico ofreció una precisión de 93%. Se encontraron aislados con mutaciones genotípicas y altas concentraciones mínimas inhibitorias (MIC) que fueron fenotípicamente sensibles y aislados sin mutaciones y baja MIC con fenotipo resistente, lo cual pone en duda la prueba fenotípica como método de referencia.

CONCLUSIÓN: A la luz de estos resultados, se considera que el rendimiento diagnóstico de los métodos con TAC, la placa MYCOTB y el método fenotípico corriente es equivalente para los medicamentos de segunda línea; sin embargo, las dos primeras técnicas ofrecen rapidez, gran productividad e información cuantitativa sobre la sensibilidad a los medicamentos.

Publication types

  • Comparative Study
  • Evaluation Study
  • Multicenter Study

MeSH terms

  • Bangladesh
  • DNA Mutational Analysis / methods*
  • Genotype
  • High-Throughput Screening Assays
  • Humans
  • Microbial Sensitivity Tests
  • Mutation*
  • Mycobacterium tuberculosis / drug effects
  • Mycobacterium tuberculosis / genetics*
  • Oligonucleotide Array Sequence Analysis*
  • Phenotype
  • Predictive Value of Tests
  • Real-Time Polymerase Chain Reaction*
  • Reproducibility of Results
  • Tanzania
  • Thailand
  • Time Factors
  • Tuberculosis, Multidrug-Resistant / diagnosis*
  • Tuberculosis, Multidrug-Resistant / drug therapy
  • Tuberculosis, Multidrug-Resistant / microbiology
  • Workflow