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Vol. 37. Issue 3.
Pages 160-166 (March 2019)
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Vol. 37. Issue 3.
Pages 160-166 (March 2019)
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DOI: 10.1016/j.eimce.2018.04.020
Comparative evaluation of the identification of rapidly growing non-tuberculous mycobacteria by mass spectrometry (MALDI-TOF MS), GenoType Mycobacterium CM/AS assay and partial sequencing of the rpoβ gene with phylogenetic analysis as a reference method
Evaluación comparativa de la identificación de micobacterias no tuberculosas de crecimiento rápido mediante espectrometría de masas (MALDI-TOF MS), GenoType® Mycobacterium CM/AS assay y la secuenciación parcial del gen rpoβ con análisis filogenético como método de referencia
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José Javier Costa-Alcaldea,
Corresponding author
xosexabier@gmail.com

Corresponding author.
, Gema Barbeito-Castiñeirasb, José María González-Albac,d,e, Antonio Aguileraa,f, Juan Carlos Galánc,d,e, María Luisa Pérez-del-Molinoa
a Servicio de Microbioloxía, Hospital Clínico Universitario de Santiago de Compostela, Santiago de Compostela, A Coruña, Spain
b Servicio de Microbioloxía, Hospital Clínico Universitario de Santiago de Compostela – Universidade de Santiago de Compostela, Santiago de Compostela, A Coruña, Spain
c Servicio de Microbiología Hospital Universitario Ramón y Cajal and Instituto Ramón y Cajal de Investigación Sanitaria (IRYCIS), Madrid, Spain
d CIBER en Epidemiología y Salud Pública (CIBERESP), Madrid, Spain
e Unidad de Resistencia a Antibióticos y Virulencia Bacteriana (RYC-CSIC), Madrid, Spain
f Departamento de Microbioloxía, Universidad de Santiago de Compostela, A Coruña, Spain
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Table 1. Clininal samples, identification with GenoType®, phylogenetical analysis, BLAST, % similarity with BLAST, identification with MALDI-TOF and MALDI-TOF score.
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Abstract
Introduction

The American Thoracic Society and the Infectious Diseases Society of America recommend that clinically significant non-tuberculous mycobacteria (NTM) should be identified to the species level in order to determine their clinical significance. The aim of this study was to evaluate identification of rapidly growing NTM (RGM) isolated from clinical samples by using MALDI-TOF MS and a commercial molecular system. The results were compared with identification using a reference method.

Methods

We included 46 clinical isolates of RGM and identified them using the commercial molecular system GenoType® CM/AS (Hain, Lifescience, Germany), MALDI-TOF MS (Bruker) and, as reference method, partial rpoβ gene sequencing followed by BLAST and phylogenetic analysis with the 1093 sequences available in the GeneBank.

Results

The degree of agreement between GenoType® and MALDI-TOF MS and the reference method, partial rpoβ sequencing, was 27/43 (62.8%) and 38/43 cases (88.3%) respectively. For all the samples correctly classified by GenoType®, we obtained the same result with MALDI-TOF MS (27/27). However, MALDI-TOF MS also correctly identified 68.75% (11/16) of the samples that GenoType® had misclassified (p=0.005).

Conclusions

MALDI-TOF MS classified significantly better than GenoType®. When a MALDI-TOF MS score >1.85 was achieved, MALDI-TOF MS and partial rpoβ gene sequencing were equivalent. GenoType® was not able to distinguish between species belonging to the M. fortuitum complex. MALDI-TOF MS methodology is simple, rapid and associated with lower consumable costs than GenoType®. The partial rpoβ sequencing methods with BLAST and phylogenetic analysis were not able to identify some RGM unequivocally. Therefore, sequencing of additional regions would be indicated in these cases.

Keywords:
Non-tuberculous mycobacteria
MALDI-TOF MS
Partial rpoβ gene sequencing
Phylogenetic analysis
Sequence analysis
Resumen
Introducción

La American Thoracic Society y la Infectious Diseases Society of America recomiendan que las micobacterias no tuberculosas (MNT) clínicamente relevantes sean identificadas a nivel de especie para determinar su significado clínico. El propósito de este estudio fue a partir de MNT de crecimiento rápido (MCR) aisladas en muestras clínicas, evaluar su identificación mediante MALDI-TOF MS y un método molecular comercial, comparando estos resultados con la identificación obtenida usando un método de referencia.

Métodos

Se incluyeron 46 aislados clínicos de MCR. Estos aislados se identificaron mediante el método molecular comercial GenoType® Mycobacterium CM/AS (Hain, Lifescience, Alemania), MALDI-TOF MS (Bruker) y, como método de referencia, la secuenciación parcial del gen rpoβ seguido de BLAST y análisis filogenético. Para el análisis filogenético se utilizaron 1.093 secuencias disponibles en el GeneBank.

Resultados

Entre GenoType® o MALDI-TOF MS, la concordancia respecto al método de referencia, secuenciación parcial de rpoB, fue 27/43 (62,8%) y 38/43 casos (88,3%), respectivamente. En todas las muestras que GenoType® clasificó correctamente con MALDI-TOF MS se obtuvo el mismo resultado (27/27). Pero además MALDI-TOF MS identificó bien 68,75% (11/16) de las muestras que GenoType® no clasificó correctamente (p=0,005).

Conclusiones

MALDI-TOF MS clasificó significativamente mejor que GenoType®. Cuando MALDI-TOF MS alcanzó una puntuación >1,85, MALDI-TOF y la secuenciación parcial del gen rpoβ fueron equivalentes. GenoType® no distinguió dentro del M. fortuitum complex. La metodología MALDI-TOF MS es simple, rápida y se asocia a un menor coste de consumibles que GenoType®. La secuenciación parcial del gen rpoβ con BLAST y análisis filogenético no lograron identificar de manera inequívoca algunas MCR. Para estas MCR estaría indicado la secuenciación de regiones adicionales.

Palabras clave:
Micobacterias no tuberculosas
MALDI-TOF MS
Secuenciación parcial del gen rpoβ
Análisis filogenético
Análisis de secuencias

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