การเปรียบเทียบ Whole Genome Sequencing และ PCR-based methods ในการระบุกลุ่มก้อนการระบาดของวัณโรคดื้อยา

Main Article Content

ณัฏฐกัญจน์ ทิพย์เครือ
สรียา ยังพึ่ง
วรรณรัตน์ อุฬารวิริยากุล
ผกาพร พุ่มพวง
ธันญธรณ์ วีระเมธาพันธ์

บทคัดย่อ

        การระบุกลุ่มก้อนการระบาด (Outbreak Clusters) ของวัณโรคดื้อยาหลายขนาน (MDR-TB) เป็นความท้าทายสำคัญในการควบคุมโรค เนื่องจากวิธีการตรวจแบบ PCR-based ซึ่งใช้กันอย่างกว้างขวางยังมีข้อจำกัดด้านความละเอียดในการจำแนกสายพันธุ์ ทำให้ยากต่อการยืนยันการแพร่กระจายเชื้อแบบสายพันธุ์เดียว (clonal spread) และการระบุพื้นที่ระบาดหนาแน่น (hotspots) ได้อย่างแม่นยำ การศึกษานี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อนำเทคนิค Whole Genome Sequencing (WGS) มาใช้เปรียบเทียบกับวิธี PCR-based ในการวิเคราะห์เชื้อจากผู้ป่วย MDR-TB จำนวน 188 รายในอำเภอท่ามะกา ซึ่งเป็นพื้นที่เสี่ยงสูง เพื่อทำความเข้าใจพลวัตการแพร่เชื้อทั้งในระดับพันธุกรรมและระดับระบาดวิทยา
        ผลการศึกษาพบว่า วิธี PCR-based สามารถจัดกลุ่มผู้ป่วยได้ตามนิยามองค์การอนามัยโลก (WHO) ได้แก่ MDR-TB จำนวน 167 ราย (88.8%), pre-XDR-TB จำนวน 8 ราย (4.3%) และ XDR-TB จำนวน 13 ราย (6.9%) ขณะที่การวิเคราะห์ด้วย WGS สามารถจำแนกเชื้อได้ละเอียดกว่าเป็น 10 กลุ่มสายพันธุ์ย่อย แสดงให้เห็นว่า WGS มีความแม่นยำและความละเอียดเชิงพันธุกรรมสูงกว่าวิธีแบบเดิมอย่างชัดเจน เชื้อวัณโรคสายพันธุ์ L2.2.M3 (Beijing lineage) พบมากที่สุด (77.7%)  และมีความสัมพันธ์กับระดับการดื้อยาที่รุนแรง โดยตรวจพบในผู้ป่วย pre-XDR-TB ทุกตัวอย่าง (100%) สะท้อนบทบาทสำคัญของสายพันธุ์นี้ในความรุนแรงและการแพร่กระจายของวัณโรคดื้อยา นอกจากนี้ การวิเคราะห์เชิงพื้นที่ยังพบการกระจุกตัวอย่างชัดเจนของสายพันธุ์ L2.2.M3 ในเขตอำเภอท่ามะกา ซึ่งบ่งชี้ถึงการแพร่กระจายแบบสายพันธุ์เดียว (clonal spread) การบูรณาการข้อมูลจาก WGS และการวิเคราะห์เชิงพื้นที่ช่วยระบุพื้นที่ระบาดหนาแน่นและสายพันธุ์เสี่ยงสูงได้อย่างแม่นยำ ทำให้สามารถอธิบายรูปแบบการแพร่เชื้อ MDR-TB ในระดับท้องถิ่นได้อย่างถูกต้องและเชื่อถือได้ 
        โดยสรุป การประยุกต์ใช้เทคนิค WGS ควบคู่กับการวิเคราะห์เชิงพื้นที่ช่วยเพิ่มความแม่นยำในการระบุสายพันธุ์และพื้นที่ระบาดหนาแน่นของ MDR-TB ซึ่งเป็นข้อมูลสำคัญต่อการติดตามสถานการณ์โรค การควบคุมการแพร่เชื้อ และการกำหนดมาตรการเชิงรุกในพื้นที่ที่มีความเสี่ยงสูงต่อการเกิดวัณโรคดื้อยา

Article Details

รูปแบบการอ้างอิง
ทิพย์เครือ ณ., ยังพึ่ง ส., อุฬารวิริยากุล ว., พุ่มพวง ผ., & วีระเมธาพันธ์ ธ. (2025). การเปรียบเทียบ Whole Genome Sequencing และ PCR-based methods ในการระบุกลุ่มก้อนการระบาดของวัณโรคดื้อยา. วารสารสถาบันบำราศนราดูร, 19(3), 173–183. สืบค้น จาก https://he01.tci-thaijo.org/index.php/bamrasjournal/article/view/283715
ประเภทบทความ
บทความวิจัย

เอกสารอ้างอิง

Coscolla M, Gagneux S. Consequences of genomic diversity in Mycobacterium tuberculosis. Semin Immunol 2014; 26(6): 431-44. doi: 10.1016/j.smim.2014.09.012.

Bespiatykh D, Bespyatykh J, Mokrousov I, Shitikov E. A Comprehensive Map of Mycobacterium tuberculosis Complex Regions of Difference. mSphere 2021; 6: 10. doi: 10.1128/msphere.00535-21.

Atavliyeva S, Auganova D, Tarlykov P. Genetic diversity, evolution and drug resistance of Mycobacterium tuberculosis lineage 2. Front Microbiol 2024; 15: 1384791. doi: 10.3389/fmicb.2024.1384791.

Dheda K, Gumbo T, Maartens G, Dooley KE, McNerney R, Murray M, et al. The epidemiology, pathogenesis, transmission, diagnosis, and management of multidrug-resistant, extensively drug-resistant, and incurable tuberculosis. Lancet Respir Med 2017: S2213-2600(17)30079-6. doi: 10.1016/S2213-2600(17)30079-6.

Palomino JC, Martin A. Drug Resistance Mechanisms in Mycobacterium tuberculosis. Antibiotics (Basel) 2014; 3(3): 317-40. doi: 10.3390/antibiotics3030317.

Organization WH. Molecular assays as initial tests for the diagnosis of tuberculosis and rifampicin resistance: Rapid communication. Geneva: WHO; 2020.

Fox GJ, Barry SE, Britton WJ, Marks GB. Contact investigation for tuberculosis: a systematic review and meta-analysis. Eur Respir J 2013; 41(1): 140-56. doi: 10.1183/09031936.00070812.

Gardy JL, Johnston JC, Ho Sui SJ, Cook VJ, Shah L, Brodkin E, et al. Whole-genome sequencing and social-network analysis of a tuberculosis outbreak. N Engl J Med 2011 24; 364(8): 730-9. doi: 10.1056/NEJMoa1003176.

Walker TM, Ip CL, Harrell RH, Evans JT, Kapatai G, Dedicoat MJ, et al. Whole-genome sequencing to delineate Mycobacterium tuberculosis outbreaks: a retrospective observational study. Lancet Infect Dis 2013; 13(2): 137-46. doi: 10.1016/S1473-3099(12)70277-3.

Stucki D, Ballif M, Egger M, Furrer H, Altpeter E, Battegay M, et al. Standard Genotyping Overestimates Transmission of Mycobacterium tuberculosis among Immigrants in a Low-Incidence Country. J Clin Microbiol 2016; 54(7): 1862-70. doi: 10.1128/JCM.00126-16.

Srilohasin P, Prammananan T, Faksri K, Phelan JE, Suriyaphol P, Kamolwat P, et al. Genomic evidence supporting the clonal drug-resistant tuberculosis bacteria belonging to a rare proto-Beijing genotype. Emerg Microbes Infect 2020; 9: 2632-41. (in Thai)

Regmi SM, Chaiprasert A, Kulawonganunchai S, Tongsima S, Coker OO, Prammananan T, et al. Whole genome sequence analysis of multidrug-resistant Mycobacterium tuberculosis Beijing isolates from an outbreak in Thailand. Mol Genet Genomics 2015; 290(5): 1933-41. doi: 10.1007/s00438-015-1048-0.

Rudeeaneksin J, Phetsuksiri B, Nakajima C, Bunchoo S, Suthum K, Tipkrua N, et al. Drug-resistant Mycobacterium tuberculosis and its genotypes isolated from an outbreak in western Thailand. Trans R Soc Trop Med Hyg 2021; 115(8): 886-895. doi: 10.1093/trstmh/traa148.

Jiraphongsa C, Wangteeraprasert T, Henpraserttae N, Sanguanwongse N, Panya L, Sukkasitvanichkul J, et al. Community outbreak of multidrug resistance tuberculosis, Kanchanaburi province, Thailand on 2002- June 2010. J Prev Med Assoc Thai 2011; 1: 261-71. (in Thai)

Nonghanphithak D, Chaiprasert A, Smithtikarn S, Kamolwat P, Pungrassami P, Chongsuvivatwong V, et al. Clusters of Drug-Resistant Mycobacterium tuberculosis Detected by Whole-Genome Sequence Analysis of Nationwide Sample, Thailand, 2014-2017. Emerg Infect Dis 2021; 27(3): 813-822. doi: 10.3201/eid2703.204364.

Wu L, Xia D, Xu S, Lin X, Peng T, Jiang X. Drug resistance patterns, trends, and risk factors for multidrug resistance of tuberculosis in Wen zhou, China: a ten-year retrospective analysis (2014-2023). Front Med (Lausanne) 2025; 12: 1611322. doi: 10.3389/fmed.2025.1611322.

Li WB, Zhang YQ, Xing J, Ma ZY, Qu YH, Li XX. Factors associated with primary transmission of multidrug-resistant tuberculosis compared with healthy controls in Henan Province, China. Infect Dis Poverty 2015; 4: 14. doi: 10.1186/s40249-015-0045-1.

Sinha P, Srivastava GN, Gupta A, Anupurba S. Association of Risk Factors and Drug Resistance Pattern in Tuberculosis Patients in North India. J Glob Infect Dis. 2017; 9(4): 139-145. doi: 10.4103/jgid.jgid_167_16.

Zhan J, Wang W, Luo D, Chen Q, Yu S, Yan L, Chen K. Transmission of multidrug-resistant tuberculosis in Jiangxi, China, and associated risk factors. Microbiol Spectr 2024; 12(11): e0355523. doi: 10.1128/spectrum.03555-23.

Lin D, Wang J, Cui Z, Ou J, Huang L, Wang Y. A genome epidemiological study of mycobacte-rium tuberculosis in subpopulations with high and low incidence rate in Guangxi, South China. BMC Infect Dis 2021; 21(1): 840. doi: 10.1186/s12879-021-06385-0.