A paper-based, multiplexed microfluidic assay allows rapid, semiquantitative, visual measurement of transaminases in clinical specimens.

Better access to tuberculosis testing is a key priority for fighting tuberculosis, the leading cause of infectious disease deaths in people. Despite the roll-out of molecular WHO-recommended rapid diagnostics to replace sputum smear microscopy over the past decade, a large diagnostic gap remains. Of the estimated 10·6 million people who developed tuberculosis globally in 2022, more than 3·1 million were not diagnosed. An exclusive focus on improving tuberculosis test accuracy alone will not be sufficient to close the diagnostic gap for tuberculosis. Diagnostic yield, which we define as the proportion of people in whom a diagnostic test identifies tuberculosis among all people we attempt to test for tuberculosis, is an important metric not adequately explored. Diagnostic yield is particularly relevant for subpopulations unable to produce sputum such as young children, people living with HIV, and people with subclinical tuberculosis. As more accessible non-sputum specimens (eg, urine, oral swabs, saliva, capillary blood, and breath) are being explored for point-of-care tuberculosis testing, the concept of yield will be of growing importance. Using the example of urine lipoarabinomannan testing, we illustrate how even tests with limited sensitivity can diagnose more people with tuberculosis if they enable increased diagnostic yield. Using tongue swab-based molecular tuberculosis testing as another example, we provide definitions and guidance for the design and conduct of pragmatic studies that assess diagnostic yield. Lastly, we show how diagnostic yield and other important test characteristics, such as cost and implementation feasibility, are essential for increased effective population coverage, which is required for optimal clinical care and transmission impact. We are calling for diagnostic yield to be incorporated into tuberculosis test evaluation processes, including the WHO Grading of Recommendations, Assessment, Development, and Evaluations process, providing a crucial real-life implementation metric that complements traditional accuracy measures.

Background: Metagenomic next-generation sequencing (mNGS) of plasma cell-free DNA (cfDNA) is commercially available, but its role in the workup of infectious diseases is unclear. Methods: To understand the clinical utility of plasma mNGS, we retrospectively reviewed patients tested at a pediatric institution over 2 years to evaluate the clinical relevance of the organism(s) identified and impact on antimicrobial management. We also investigated the effect of pre-test antimicrobials and interpretation of molecules of microbial cfDNA per microliter (MPM) plasma. Results: 29/59 (49%) mNGS tests detected organism(s), and 28/51 (55%) organisms detected were clinically relevant. Median MPM of clinically relevant organisms was 1533 versus 221 for irrelevant organisms (p=0.01). mNGS test sensitivity and specificity were 53% and 79%, respectively, with a positive predictive value (PPV) of 72% and negative predictive value (NPV) of 50%. 14% of tests impacted clinical management by changing antimicrobial therapy. Immunocompromised status was the only patient characteristic that trended towards a significant clinical impact (p=0.056).No patients with culture-negative endocarditis had organisms identified by mNGS. There were no significant differences in antimicrobial pre-test duration between tests with clinically relevant organism(s) versus those that returned negative, nor was the MPM different between pre-treated and un-treated organisms, suggesting that10 days of antimicrobial therapy as observed in this cohort did not sterilize testing; however, no pre-treated organisms identified resulted in a new diagnosis impacting clinical management. Conclusions: Plasma mNGS demonstrated higher utility for immunocompromised patients, but given the low PPV and NPV, cautious interpretation and Infectious Diseases consultation are prudent.

Abstract Clostridioides difficile infection (CDI) is a major cause of healthcare- and antibiotic-associated diarrhea. While fecal microbiota transplantation (FMT) shows promise for recurrent CDI, its mechanisms and long-term safety are not fully understood. Live biotherapeutic products (LBPs) using pre-defined bacterial consortia offer an alternative option, but the rational designing LBPs remains challenging. Here, we employ a computational pipeline and three metagenomic datasets to identify microbial strains for LBPs targeting CDI. We constructed the CDI-related microbial genome catalog, comprising 3,741 non-redundant metagenome-assembled genomes (nrMAGs) and identified multiple potential protective nrMAGs, including strains from Dorea formicigenerans, Oscillibacter welbionis, and Faecalibacterium prausnitzii. Importantly, some of these protective nrMAGs were found to play an important role in FMT success, and most top protective nrMAGs can be validated by various previous findings. Our results demonstrate a framework for selecting microbial strains targeting CDI, paving the way for the computational design of LBPs against other enteric infections.

Abstract Clostridioides difficile infection (CDI) is one of the leading causes of healthcare- and antibiotic-associated diarrhea. While fecal microbiota transplantation (FMT) has emerged as a promising therapy for recurrent CDI, its exact mechanisms of action and long-term safety are not fully understood. Defined consortia of clonal bacterial isolates, known as live biotherapeutic products (LBPs), have been proposed as an alternative therapeutic option. However, the rational design of LBPs remains challenging. Here, we employ a computational pipeline and three independent metagenomic datasets to systematically identify microbial strains that have the potential to inhibit CDI. We first constructed the CDI-related microbial genome catalog, comprising 3,741 non-redundant metagenome-assembled genomes (nrMAGs) at the strain level. We then identified multiple potential protective nrMAGs that can be candidates for the design of microbial consortia targeting CDI, including strains from Dorea formicigenerans , Oscillibacter welbionis , and Faecalibacterium prausnitzii . Importantly, some of these potential protective nrMAGs were found to play an important role in the success of FMT, and the majority of the top protective nrMAGs can be validated by various previously reported findings. Our results demonstrate a computational framework for the rational selection of microbial strains targeting CDI, paving the way for the computational design of microbial consortia against other enteric infections.

Background: Rapid and accurate diagnosis of childhood tuberculosis (TB) is challenging because children are often unable to produce the sputum sample required for conventional tests. Stool is an alternative sample type that is easy to collect from children, and studies investigating the use of stool for molecular detection of Mycobacterium tuberculosis (Mtb) have led to promising results. Our objective was to evaluate stool as an alternative specimen to sputum for Mtb detection in children. We did so using the TruTip workstation (Akonni Biosystems), a novel automated lysis and extraction platform. Methods: We tested stool samples of 259 children with TB symptoms, ages 0-14 years old, in Lima, Peru. We used the TruTip workstation for sample processing and extraction, followed by IS6110 real-time PCR to detect the presence of Mtb DNA. We calculated assay sensitivity in two groups: (1) children with culture confirmed TB (N=22); and (2) children with unconfirmed, clinically diagnosed TB (N=84). We calculated specificity among children in whom TB was ruled out (N=153). Among children with TB, we examined factors associated with a positive stool test. Results: Assay sensitivity was 59% (95% confidence interval 39%-80%) and 1.2% (95% CI: 0.0%-6.5%) in children with culture-confirmed and clinically-diagnosed TB, respectively, and specificity was 97% (95%CI: 93%-99%). The assay detected Mtb in stool of 7/7 children with smear-positive TB [100% sensitivity; (59%-100%)], and in 6/15 [40% (16%-68%)] of children with smear-negative, culture-confirmed TB. Older age, smear positivity, culture positivity and cavitary disease were associated with a positive stool result. Conclusion: Testing of stool samples with the TruTip workstation and IS6110 amplification, yielded sensitivity and specificity estimates comparable to other tests such as Xpert. Future work should include detection of resistance using the TruTip closed amplification system and assay optimization to improve sensitivity in children with low bacillary loads.