Валидация тестов и оценка их эффективности

Валидация тестов и оценка их эффективности — это комплекс работ, посредством которых демонстрируется, что молекулярный тест измеряет то, что заявлено, воспроизводимо, и поддерживает клиническое применение, для которого он предназначен. Она разделяет аналитическую валидацию (правильно ли анализ измеряет аналит?) и клиническую валидацию (отражает ли результат клиническое состояние?) и количественно оценивает эффективность с помощью таких показателей, как точность, прецизионность, чувствительность, специфичность и пределы обнаружения.

Definition

Валидация теста — это документированный процесс демонстрации, посредством систематических экспериментов, что лабораторный тест работает точно и воспроизводимо и пригоден для его предполагаемой клинической цели; оценка эффективности — это постоянное измерение и верификация этих характеристик.

Scope

Данная статья охватывает концепции и метрики, используемые для установления и документирования эффективности молекулярных тестов до их клинического применения и для ее верификации впоследствии: аналитическая и клиническая валидность, стандартные характеристики эффективности и особые соображения для высокосложных анализов и их биоинформатических конвейеров. Это методологическая тема, и она не содержит инструкций по диагностике или лечению пациентов.

Core questions

• В чем разница между аналитической и клинической валидностью?
• Какие характеристики эффективности должны быть установлены для молекулярного теста?
• Как определяются пределы обнаружения и количественного определения?
• Как валидируются секвенирование и биоинформатический конвейер, а не только лабораторный анализ?

Key concepts

• Аналитическая валидность
• Клиническая валидность
• Точность и правильность
• Прецизионность (повторяемость и воспроизводимость)
• Аналитическая чувствительность и предел обнаружения
• Аналитическая специфичность
• Диапазон отчётности и измеряемый диапазон
• Валидация биоинформатического конвейера
• Пригодность для предполагаемого использования

Mechanisms

Валидация проводится посредством спланированных экспериментов с использованием охарактеризованных образцов. Точность оценивается путем сравнения с референсным методом или известными образцами; прецизионность — путем многократных измерений в условиях повторяемости и воспроизводимости; аналитическая чувствительность — путем определения предела обнаружения; и аналитическая специфичность — путем тестирования на наличие интерференций и перекрестной реактивности (Jennings et al., 2009). Количественные молекулярные анализы могут быть валидированы с использованием той же системы клинической химии, что и для других измеряемых величин, как показано для анализов жидкой биопсии с помощью капельной цифровой ПЦР (Milosevic et al., 2018). Для секвенирования нового поколения вычислительный конвейер, который идентифицирует и фильтрует варианты, должен быть валидирован наряду с лабораторными этапами (Roy et al., 2018). Клиническая валидность, отличная от этих, задается вопросом, насколько хорошо результат классифицирует клиническое состояние.

Clinical relevance

Доверие к молекулярному результату в уходе за пациентами основывается на валидации и работе по оценке эффективности; недокументированные или слабые характеристики эффективности подрывают интерпретацию. Эта статья объясняет, как лаборатории устанавливают это доверие, и не является руководством по назначению или действиям на основе конкретных тестов.

Evidence & guidelines

Практика валидации кодифицирована в профессиональных руководствах, включая принципы AMP/CAP для валидации тестов молекулярной патологии и конвейеров секвенирования (Jennings et al., 2009; Roy et al., 2018) и консенсусные документы CLSI (CLSI EP28). Они предоставляют экспериментальные планы и критерии приемлемости, которым лаборатории следуют при аккредитации.

History

По мере расширения клинического молекулярного тестирования профессиональные организации адаптировали установленные принципы валидации клинической химии и лабораторной медицины к молекулярным анализам, а затем распространили их на массовое параллельное секвенирование и его биоинформатику, создав многоуровневые стандарты валидации, используемые сегодня (Jennings et al., 2009; Roy et al., 2018).

Debates

Как должна масштабироваться валидация для высокосложных, многоцелевых анализов?

Установление эффективности для каждого возможного варианта, обнаруживаемого широкими панелями секвенирования, непрактично, поэтому руководства опираются на репрезентативную валидацию и валидацию конвейера; вопрос о том, сколько достаточно, остается предметом активного обсуждения.

Seminal works

• jennings-2009
• roy-2018

Frequently asked questions

В чем разница между аналитической валидностью и клинической валидностью?

Аналитическая валидность — это то, насколько точно и воспроизводимо анализ измеряет аналит; клиническая валидность — это то, насколько результат фактически соответствует клиническому состоянию, которое тест предназначен обнаруживать.

Почему секвенирование нового поколения нуждается в валидации конвейера?

Поскольку сообщаемые варианты зависят от программного обеспечения, которое выравнивает прочтения и идентифицирует варианты, биоинформатический конвейер может вносить ошибки и должен быть валидирован наряду с лабораторной процедурой.