Evaluation of cutting-edge diagnostic and treatment monitoring tools in a cohort of tuberculosis patients during the first month of treatment

Drug susceptibility testing (DST) is estimated to be performed only in 58% of previ-ously treated tuberculosis (TB) cases and in 12% of untreated cases. This figure emphasizes the need to evaluate the contribution of molecular-based methodologies for early detection of drug-resistant TB and implementing phenotypic susceptibility methods for drug resistance determination towards a personalized treatment. We evaluated the capacity of the Xpert MTB/RIF Ultra assay for the detection of M. tuberculosis complex (MTBc) DNA in clinical sam-ples of patients under therapy for pulmonary TB, through the analysis of respiratory samples taken at four timepoints: 0, 7, 14, and 28 days. The results were compared with those obtained from liquid cultures, used as gold standard. Minimum inhibitory concentration (MIC) deter-mination was used to ascertain drug resistance profiles. The results obtained with the Xpert Ultra throughout the first month of treatment shows a good performance, 97.6% sensitivity and 90% overall agreement (k=0.43), when compared with those obtained with liquid cultures. The performance of the test for the detection of MTBc DNA during the first month of treatment and according to the time points were: 95% sensitivity, visit 1 (day 0); 88%, visit 2 (day 7); 69%, visit 3 (day 14), and 69%, visit 4 (day 28). The isolates studied were susceptible to the four anti-TB drugs tested. No mutation was detected in the genes associated with resistance to these drugs. The results obtained showed that both methodologies complement each other: the Xpert Ultra offers early detection of MTBc DNA (detection of genetic material) and the culture allows performing DST to guide therapy and, at the same time, indicates how effective is being the treatment since, contrary to the Xpert Ultra, it detects viable M. tuberculosis. Together, they can improve TB diagnosis, treatment guidance and break the chain of transmission.Estima-se que os testes de susceptibilidade aos antibióticos (TSA) sejam realizados ape-nas em 58% dos casos de tuberculose (TB) previamente tratados e em 12% dos casos não tra-tados. Este número enfatiza a necessidade de avaliar a contribuição de metodologias de base molecular para a detecção precoce da tuberculose resistente aos antibióticos e a implementa-ção de métodos de susceptibilidade fenotípica para a determinação da resistência aos antibió-ticos, com vista a um tratamento personalizado. Avaliamos a capacidade do Xpert MTB/RIF Ultra para a detecção do ADN do complexo M. tuberculosis (MTBc) em amostras clínicas de doentes sob tratamento para TB pulmonar, através da análise de amostras respiratórias obti-das em quatro períodos temporais: 0, 7, 14, e 28 dias. Os resultados foram comparados com os obtidos a partir de culturas líquidas, utilizadas como referência. A determinação da concen-tração mínima inibitória (CMI) foi utilizada para determinar perfis de resistência aos antibió-ticos. Os resultados obtidos com o Xpert Ultra ao longo do primeiro mês de tratamento mos-tram um bom desempenho, 97.6% de sensibilidade e 90% de concordância geral (k=0,43), quando comparados com os resultados obtidos pela cultura líquida. A detecção do ADN de MTBc durante o primeiro mês de tratamento e de acordo com os quatro períodos temporais apresentam 95% de sensibilidade, visita 1 (dia 0); 88%, visita 2 (dia 7); 69%, visita 3 (dia 14), e 69%, visita 4 (dia 28). Os isolados estudados foram susceptíveis aos quatro antibióticos anti-TB testados. Não foi detectada nenhuma mutação nos genes associados à resistência a estes antibióticos. Os resultados obtidos mostraram que ambas as metodologias se complementam: o Xpert Ultra oferece a detecção precoce do ADN de MTBc (detecção de material genético) e a cultura permite realizar o TSA para orientar a terapia e, ao mesmo tempo, indica a eficácia do tratamento uma vez que, ao contrário do Xpert Ultra, detecta M. tuberculosis viável. Juntos, podem melhorar o diagnóstico da TB, a orientação do tratamento e quebrar a cadeia de trans-missão