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EVALUATION OF DRUG SUSCEPTIBILITY PROFILE OF MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS LINEAGE 1 FROM BRAZIL BASED ON WHOLE GENOME SEQUENCING AND PHENOTYPIC METHODS
Tuberculose
Genômica
Resistência às drogas
Linhagem 1
Brasil
Author
Guimarães, Arthur Emil dos Santos
Sharma, Abhinav
Furlaneto, Ismari Perini
Rutaihwa, Liliana
Cardoso, Jedson Ferreira
Conceição, Marília Lima da
Spinasse, Lizânia Borges
Machado, Edson
Lopes, Maria Luiza
Duarte, Rafael Silva
Gagneux, Sebastien
Suffys, Philip Noel
Lima, Karla Valéria Batista
Conceição, Emilyn Costa
Sharma, Abhinav
Furlaneto, Ismari Perini
Rutaihwa, Liliana
Cardoso, Jedson Ferreira
Conceição, Marília Lima da
Spinasse, Lizânia Borges
Machado, Edson
Lopes, Maria Luiza
Duarte, Rafael Silva
Gagneux, Sebastien
Suffys, Philip Noel
Lima, Karla Valéria Batista
Conceição, Emilyn Costa
Affilliation
Universidade do Estado do Pará. Instituto de Ciências Biológicas e da Saúde. Pós-Graduação em Biologia Parasitária na Amazônia. Belém, PA, Brasil / Instituto Evandro Chagas. Seção de Bacteriologia e Micologia. Ananindeua, PA, Brasil.
International Institute of Information Technology. Department of Data Science. Bangalore, India.
Universidade do Estado do Pará. Instituto de Ciências Biológicas e da Saúde. Pós-Graduação em Biologia Parasitária na Amazônia. Belém, PA, Brasil.
University of Basel. Basel, Switzerland / Swiss Tropical & Public Health Institute. Basel, Switzerland.
Centro de Inovações Tecnológicas, Instituto Evandro Chagas. Ananindeua, PA, Brasil.
Universidade do Estado do Pará. Instituto de Ciências Biológicas e da Saúde. Pós-Graduação em Biologia Parasitária na Amazônia. Belém, PA, Brasil / Instituto Evandro Chagas. Seção de Bacteriologia e Micologia. Ananindeua, PA, Brasil.
Universidade Federal do Espírito Santo. Núcleo de Doenças Infecciosas. Vitória, ES, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Genética Molecular de Microrganismos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade do Estado do Pará. Instituto de Ciências Biológicas e da Saúde. Pós-Graduação em Biologia Parasitária na Amazônia. Belém, PA, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia Professor Paulo de Góes. Laboratório de Micobactérias. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
University of Basel. Basel, Switzerland / Swiss Tropical & Public Health Institute. Basel, Switzerland.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Biologia Molecular Aplicada a Micobactérias. Rio de Janeiro, RJ, Brasil,
Universidade do Estado do Pará. Instituto de Ciências Biológicas e da Saúde. Pós-Graduação em Biologia Parasitária na Amazônia. Belém, PA, Brasil / Instituto Evandro Chagas. Seção de Bacteriologia e Micologia. Ananindeua, PA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Biologia Molecular Aplicada a Micobactérias. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Nacional de Infectologia Evandro Chagas. Programa de Pós-Graduação em Pesquisa Clínica e Doenças Infecciosas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Nacional de Infectologia Evandro Chagas. Laboratório de Bacteriologia e Bioensaios em Micobactérias. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
International Institute of Information Technology. Department of Data Science. Bangalore, India.
Universidade do Estado do Pará. Instituto de Ciências Biológicas e da Saúde. Pós-Graduação em Biologia Parasitária na Amazônia. Belém, PA, Brasil.
University of Basel. Basel, Switzerland / Swiss Tropical & Public Health Institute. Basel, Switzerland.
Centro de Inovações Tecnológicas, Instituto Evandro Chagas. Ananindeua, PA, Brasil.
Universidade do Estado do Pará. Instituto de Ciências Biológicas e da Saúde. Pós-Graduação em Biologia Parasitária na Amazônia. Belém, PA, Brasil / Instituto Evandro Chagas. Seção de Bacteriologia e Micologia. Ananindeua, PA, Brasil.
Universidade Federal do Espírito Santo. Núcleo de Doenças Infecciosas. Vitória, ES, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Genética Molecular de Microrganismos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade do Estado do Pará. Instituto de Ciências Biológicas e da Saúde. Pós-Graduação em Biologia Parasitária na Amazônia. Belém, PA, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia Professor Paulo de Góes. Laboratório de Micobactérias. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
University of Basel. Basel, Switzerland / Swiss Tropical & Public Health Institute. Basel, Switzerland.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Biologia Molecular Aplicada a Micobactérias. Rio de Janeiro, RJ, Brasil,
Universidade do Estado do Pará. Instituto de Ciências Biológicas e da Saúde. Pós-Graduação em Biologia Parasitária na Amazônia. Belém, PA, Brasil / Instituto Evandro Chagas. Seção de Bacteriologia e Micologia. Ananindeua, PA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Biologia Molecular Aplicada a Micobactérias. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Nacional de Infectologia Evandro Chagas. Programa de Pós-Graduação em Pesquisa Clínica e Doenças Infecciosas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Nacional de Infectologia Evandro Chagas. Laboratório de Bacteriologia e Bioensaios em Micobactérias. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract
Background: The evaluation of procedures for drug susceptibility prediction of Mycobacterium tuberculosis based on genomic data against the conventional reference method test based on culture is realistic considering the scenario of growing number of tools proposals based on whole-genome sequences (WGS). Objectives: This study aimed to evaluate drug susceptibility testing (DST) outcome based on WGS tools and the phenotypic methods performed on isolates of M. tuberculosis Lineage 1 from the state of Pará, Brazil, generally associated with low levels of drug resistance. Methodology: Culture based DST was performed using the Proportion Method in Löwenstein-Jensen medium on 71 isolates that had been submitted to WGS. We analysed the seven main genome sequence-based tools for resistance and lineage prediction applied to M. tuberculosis and for comparison evaluation we have used the Kappa concordance test. Findings: When comparing the WGS-based tools against the DST, we observed the highest level of agreement using TBprofiler. Among the tools, TB-profiler, KvarQ and Mykrobe were those which identified the largest number of TB-MDR cases. Comparing the four most sensitive tools regarding resistance prediction, agreement was observed for 43 genomes. Main Conclusions: Drug resistance profiling using next-generation sequencing offers rapid assessment of resistance associated mutations, therefore facilitating rapid access to effective treatment.
Keywords in Portuguese
Mycobacterium tuberculosisTuberculose
Genômica
Resistência às drogas
Linhagem 1
Brasil
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