SKML-parasitologie rondzendingen; tijd voor moleculaire diagnostiek? Theo Schuurs, moleculair bioloog Lid namens WMDI / NVMM Izore, Centrum Infectieziekten Friesland, Leeuwarden
Stichting Kwaliteitsbewaking Medische Laboratoriumdiagnostiek
Sectie Parasitologie
Huidige rondzendingen SKML-parasitologie: - 4x per jaar rondzending t.b.v. detectie darm en/of bloedparasieten - 2 feces en 2 bloedmonsters (gefixeerd materiaal) - 92 participerende labs (2010) > 79 beide panels > 9 bloed panel > 4 feces panel
- materiaal niet geschikt voor Mdx Stichting Kwaliteitsbewaking Medische Laboratoriumdiagnostiek
Sectie Parasitologie
Aanbieders kwaliteits-rondzendingen: parasieten - UK NEQAS ja - QCMD nee - Instand nee - SKML-par ja
gefixeerd ja ja
Momenteel geen rondzendingen beschikbaar voor Mdx Stichting Kwaliteitsbewaking Medische Laboratoriumdiagnostiek
Sectie Parasitologie
Doel: panel uitbreiden om kwaliteit moleculaire diagnostiek laboratoria te testen Voorwaarden: - pathogeen in feces > geen gevriesdroogd materiaal > geen DNA > niet gefixeerd - uitdagende loads - vragenlijst gebruikte methoden Stichting Kwaliteitsbewaking Medische Laboratoriumdiagnostiek
Sectie Parasitologie
Molecular diagnostics of gastroenteritis in clinical samples; a multicenter quality control study in The Netherlands Theo A. Schuurs*, T.N. Hoang Nguyen, A. Mirjam D. Kooistra‐ Smid** and Gerda T. Noordhoek Centre for Infectious Diseases Friesland, Leeuwarden, The Netherlands, *e‐mail:
[email protected] **Laboratory for Infectious Diseases, Groningen, The Netherlands
Stichting Kwaliteitsbewaking Medische Laboratoriumdiagnostiek
Sectie Parasitologie
Materials and Methods Panel composition Monster nr Salmonella (Ct) Campylobacter (Ct) Giardia (Ct) Cryptosporidium (Ct) 1 33 ud 30 ud 2 33 27 30 ud 3 27 33 30 ud 4 ud 33 30 ud 5 ud ud 30 ud 6 30 ud 33 ud 7 30 ud 33 27 8 30 ud 27 33 9 30 ud ud 33 10 30 ud ud ud 11 ud ud ud ud
Stichting Kwaliteitsbewaking Medische Laboratoriumdiagnostiek
Sectie Parasitologie
Nr. of participants: 20 Bacteria only: 3 Parasites only: 8 Both type of pathogens: 11
Results Performance of participating laboratories (2) Salmonella enterica (12 labs participating) sample nr 09-A-13 09-A-20 09-A-08 09-A-21 09-A-07 09-A-18 09-A-03 09-A-06 09-A-02 09-A-16 09-A-01 09-A-17 09-A-04 09-A-10 09-A-11 09-A-14 09-A-05 09-A-09 09-A-15 09-A-19 09-A-12 09-A-22
Campylobacter jejuni (12 labs participating)
expected average incorrect result result Ct-values1) by participant nr. N N N N N N P P P P P P P P P P P P P P P P
15 20 28,8 28,7 33,1 33,3 32,5 32,6 32,5 32,4 31,9 32,2 35,7 35,2 30,6 30,6 35,5 35,4
20 18
18;20 18;20
18;20 18;20
total samples incorrect 12 (4,5%) 10 false negatives false positives result not interpretable 2 1) based on Ct-values of labs without false negatives;
Stichting Kwaliteitsbewaking Medische Laboratoriumdiagnostiek
Sectie Parasitologie
expected result N N N N P P N N N N N N N N N N N N P P P P
Giardia lamblia (17 labs participating)
average
incorrect result by participant nr. Ct-values 1)
37,3 37,2
15 21;25;28;35 20;18;21;25;28;35 20
36,6 36,8 27,5 27,8
21;28 21;25;28;35 35 19 (7,2%) 16 1 2
expected result N N P P P P N N N N P P P P P P P P P P P P
average 1)
Ct-values
30,2 30,4 30,7 30,8
Cryptosporidium parvum (17 labs participating)
incorrect result by participant nr.
15
16 16
36,0 35,2 30,7 30,9 33,8 33,6 30,9 30,9 30,3 30,4 30,6 30,9
13;14;15;22;26;27;28 13;14;15;22;26;27;28 22 22;28 22;28
22 (5,9%) 19 3
expected result N N N N N N P P N N N N P P P P N N N N N N
average
incorrect result Ct-values1) by participant nr.
15 22 30,9 30,8
28,4 28,8 29,0 28,8
2 (0,53%) 1 1
Results Average delta Ct‐values
p<0.001
9,0
Giardia (n=17)
Campylobacter (n=12)
Salmonella (n=12)
5,0
p<0.001
14,0 12,0
4,0
7,0
3,5
delta Ct
5,0 4,0 3,0
delta Ct
10,0
6,0
delta Ct
p<0.001
4,5
8,0
8,0 6,0
3,0 2,5 2,0 1,5
4,0
2,0
1,0 2,0
1,0
0,5 0,0
0,0
0,0
labs fcorrect lawless (n=10)
Stichting Kwaliteitsbewaking Medische Laboratoriumdiagnostiek
Sectie Parasitologie
labs f alse-negatives (n=2)
labs fcorrect lawless (n=8)
labs f alse-negatives (n=4)
11 labs correct f lawless (n=10)
labs f alse-negatives 6 (n=7)
Results Overview on applied materials and methods for bacterial targets
Labs false negatives (n=6) 2 (33%)
Routine use Pre-treatment
STAR buffer (Roche) Nucl.Lys.Bfr. (BioMerieux) Lys.Bfr. + protK (Roche) DXL. Bfr. (Qiagen)
DNA Extraction Platform
PCR platform
1 (17%) 4 (66%) 1 (17%) -
3 (50%) 2 (33%) 1 (17%)
MagnaPure LC (Roche) EasyMag (BioMerieux) Biorobot (Qiagen) Corbet
2 4
1 3 1 1
ABI 7500 LC 480 Rotorgene
4 2 -
4 1 1
33% 758 µl 2.3%
18% 883 µl 1.4%
Fraction of sample in extraction Total extraction volume Fraction of sample in PCR (average)
Stichting Kwaliteitsbewaking Medische Laboratoriumdiagnostiek
Sectie Parasitologie
Labs correct (n=6) 3 (50%)
n.s (p=0.065) n.s. n.s.
Results Overview on applied materials and methods for parasite targets (1) Labs missing Giardia (n=6) 2 (33%)
Routine use
Labs correct (n=11) 7 (64%)
Pre-treatment
STAR buffer (Roche) Nucl.Lys.Bfr. (BioMerieux) PVPP (Sigma) DXL. Bfr. (Qiagen)
3 (50%) 2 (33%) 1 (17%)
5 (45%) 5 (45%) 1 (9%) -
DNA Extraction Platform
MagnaPure LC (Roche) EasyMag (BioMerieux) Biorobot (Qiagen) Qiagen DNA mini Corbet
2 (33%) 3 (50%) 1 (9%)
3 (27%) 6 (55%) 1 (9%) 1 (9%) -
PCR platform
ABI 7500 LC 480 LC II Rotorgene Biorad CFX
2 (33%) 1 (16%) 1 (16%) 1 (16%) 1 (16%)
9 (81%) 1 (9%) -
50% 767 µl 3.5%
27% 845 µl 2.1%
Fraction of sample in extraction Total extraction volume Fraction of sample in PCR (average)
Stichting Kwaliteitsbewaking Medische Laboratoriumdiagnostiek
Sectie Parasitologie
n.s. (p=0.19) n.s. n.s.
Results Overview on applied materials and methods for parasite targets (2) Labs false negatives (n=6) Pre-treatment methods
Stichting Kwaliteitsbewaking Medische Laboratoriumdiagnostiek
Sectie Parasitologie
100°C PVPP; ATL protK 56°C; spin down suspend LB; 10 min 95°C; spin-down suspend LB; 30 min 80°C; 30 min 95°C; spin-down suspend LB; vortex; -20°C; 100°C; spin-down suspend LB; vortex; 95°C; spin-down; freeze 100°C PVPP unknown suspend LB; vortex; spindown suspend LB; vortex; spindown; freeze suspend LB; vortex; freeze; spin-down
Labs correct (n=11)
1 1 1 1 1 1
1 1 2 3 4
Results DNA panel
S. S. S. S.
enterica enterica enterica enterica
C. C. C. C. G. G. G. G.
Stichting Kwaliteitsbewaking Medische Laboratoriumdiagnostiek
Sectie Parasitologie
jejuni jejuni jejuni jejuni
lamblia lamblia lamblia lamblia
#1 #2 #3 #4
#1 #2 #3 #4 #1 #2 #3 #4
mean Ct-value missed by participant 27,42 30,99 34,63 38,06 11 26,92 30,14 33,60 37,75 27,63 31,20 34,55 14 37,37 14, 20, 22, 25, 26, 29
Results Faeces panel combined with DNA panel Salmonella enterica (12 labs participating) laboratory nr.
faeces panel
DNA panel
20 25 35 12 13 14 16 19 22 27 29 11 15 17 18 21 23 24 26 28 nr. of problems
Campylobacter jejuni (12 labs participating)
likely problem
faeces panel
Giardia lamblia (17 labs participating)
DNA panel likely problem
faeces panel
DNA panel likely problem
DNA isolation DNA isolation DNA isolation DNA isolation PCR
PCR PCR
PCR** DNA isolation DNA isolation*
DNA isolation PCR
2 -
DNA isolation
PCR PCR***
4 -
1 6
* alternative: multiplex problem ** contradicting results *** uncertain Stichting Kwaliteitsbewaking Medische Laboratoriumdiagnostiek
Sectie Parasitologie
Recommendations Bacterial targets: > Optimize amount of sample input > Optimize DNA isolation
Parasite (Giardia) target: > avoid excessive heating during sample pre‐treatment but instead mix vigorously > Optimize PCR reaction
Stichting Kwaliteitsbewaking Medische Laboratoriumdiagnostiek
Sectie Parasitologie
Preliminaire resultaten eerste SKML moleculaire rondzending (pilot-fase): Monster:
Giardia positief (Ct 23-28) Dientamoebe positief (Ct 31-34) Deelnemende laboratoria : 10 (tot 9 juni) Resultaat: Giardia P: 10 (Ct 25-35) Dientamoebe P: 8 (Ct 31-34) Blastocystis hominis P: 2 (Ct 30)
Stichting Kwaliteitsbewaking Medische Laboratoriumdiagnostiek
Sectie Parasitologie
Samenvattend: - Vanaf voorjaar 2011 gestart met pilot - Daarna: aan bestaand panel, 2 extra monsters voor Mdx. - Wensen/behoeften vanuit het veld mede bepalend voor inrichten Mdx-panel
Stichting Kwaliteitsbewaking Medische Laboratoriumdiagnostiek
Sectie Parasitologie