Οι αναντιστοιχίες στις αλληλουχίες εκκινητών και ανιχνευτών των τρεχουσών διαγνωστικών δοκιμών για τον ιό της ευλογιάς των πιθήκων πρέπει να διορθωθούν για να βελτιωθεί η ακρίβεια ανίχνευσης

Οι αναντιστοιχίες στις αλληλουχίες εκκινητών και ανιχνευτών των τρεχουσών διαγνωστικών δοκιμών για τον ιό της ευλογιάς των πιθήκων πρέπει να διορθωθούν για να βελτιωθεί η ακρίβεια ανίχνευσης

Σε πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύτηκε στο medRxiv * Διακομιστής προεκτύπωσης, οι ερευνητές ανέλυσαν τις αλληλουχίες εκκινητών και ανιχνευτών των συνιστώμενων από τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων των Ηνωμένων Πολιτειών (CDC) γενικών δοκιμών αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης (PCR) σε πραγματικό χρόνο για τον ιό της ευλογιάς των πιθήκων (MPXV).

Studie: Große Fehlpaarungen in den Sequenzen von Primern und Sonden für Diagnosetests für das Monkeypox-Virus. Bildnachweis: Dotted Yeti/Shutterstock

Αυτό το άρθρο ειδήσεων ήταν μια ανασκόπηση μιας προκαταρκτικής επιστημονικής έκθεσης που δεν είχε αξιολογηθεί από ομοτίμους κατά τη στιγμή της δημοσίευσης. Από την αρχική της δημοσίευση, η επιστημονική έκθεση έχει πλέον αξιολογηθεί από ομοτίμους και έγινε αποδεκτή για δημοσίευση σε ακαδημαϊκό περιοδικό. Μπορείτε να βρείτε συνδέσμους για τις προκαταρκτικές αναφορές και τις αναφορές με αξιολόγηση από ομοτίμους στην ενότητα Πηγές στο τέλος αυτού του άρθρου. Προβολή πηγών

φόντο

Το MPXV, ένα είδος του γένους Orthopoxvirus, έχει γονιδίωμα δίκλωνου δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος (DNA). Ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας (ΠΟΥ) κήρυξε την επανεμφάνιση του MPXV έκτακτη ανάγκη για τη δημόσια υγεία στις 23 Ιουλίου 2022, αφού αναφέρθηκαν περισσότερα από 66.000 κρούσματα σε 106 χώρες. Ο MPXV είναι ο δεύτερος τέτοιος ιός που εξαπλώθηκε ταχέως παγκοσμίως μετά το σοβαρό οξύ αναπνευστικό σύνδρομο κοροναϊός 2 (SARS-CoV-2) σταδιακά έγινε ενδημικός ιός.

Όσον αφορά τον SARS-CoV-2, το CDC δημοσίευσε μια δοκιμή PCR σε πραγματικό χρόνο για ανίχνευση MPXV σε δείγματα λυμάτων χρησιμοποιώντας γενικούς εκκινητές και ανιχνευτές που στοχεύουν ένα στέλεχος MPXV της Δυτικής Αφρικής και του Κονγκό Basin. Ομοίως, άλλες αναλύσεις PCR σε πραγματικό χρόνο ανιχνεύουν το MPXV σε κλινικά δείγματα.

Το πρόβλημα είναι ότι οι εκκινητές και οι ανιχνευτές που χρησιμοποιούνται σε αυτές τις γενικές αναλύσεις PCR βασίζονται σε στελέχη MPXV που κυκλοφόρησαν σχεδόν πριν από μια δεκαετία μεταξύ 2002 και 2009. Δεδομένης της ταχείας εξέλιξης όλων των ιών DNA, οι περιοχές που στοχεύουν αυτά τα ολίγο που χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση MPXV πρέπει να έχουν υποστεί σημαντικές μεταλλάξεις.

Σχετικά με τη μελέτη

Στην παρούσα μελέτη, οι ερευνητές ανέσυραν 683 πλήρη γονιδιώματα MPXV από τη βάση δεδομένων Global Initiative on Avian Influenza Data (GISAID), διαθέσιμη μέχρι τις 5 Αυγούστου 2022, και ευθυγράμμισαν τις ολιγοαλληλουχίες τους με τις ακολουθίες εκκινητών των διαγνωστικών τεστ MPXV που χρησιμοποιούνται σήμερα. Επιπλέον, ευθυγράμμισαν τις αλληλουχίες εκκινητών και ανιχνευτών και τα αντίστροφα συμπληρώματά τους στις επτά αναλύσεις PCR σε πραγματικό χρόνο σε 1.779 γονιδιώματα MPXV και υπολόγισαν το ποσοστό των γονιδιωμάτων με 100% συμφωνία. Αυτές οι δοκιμασίες στόχευαν τα γονίδια O2L, F3L, C3L και G2R για ανίχνευση MPXV.

Η ομάδα αξιολόγησε επίσης τρεις δοκιμές PCR σε πραγματικό χρόνο για την ανίχνευση ιών από το γένος του Orthopoxvirus. Τέλος, οι ερευνητές συνέθεσαν τους διορθωμένους με αναντιστοιχία εκκινητές ή ένα συνθετικό θραύσμα γονιδίου MPXV για να δοκιμάσουν τα αποτελέσματα της αναντιστοιχίας και τα συνέκριναν με τη γενική ανάλυση για την ανίχνευση MPXV.

Αποτελέσματα μελέτης

Χρησιμοποίησαν 1.730 πλήρη γονιδιώματα MPXV που ελήφθησαν σε δείγμα κατά τη διάρκεια της παγκόσμιας επιδημίας του 2022. Η ευθυγράμμιση των τριών ολίγο αλληλουχιών και των αντίστροφων συμπληρωμάτων τους από τις γενικές αναλύσεις MPXV έδωσε γενικές εμπρόσθιες αλληλουχίες MPXV (MPXV-F) με 100% ταυτότητα σε τέσσερα γονιδιώματα και γενικούς αντίστροφους εκκινητές (MPXV-R) που ταίριαζαν με το 1,73% των γονιδιωμάτων. Επιπλέον, οι ερευνητές βρήκαν 31 αναντιστοιχίες αλληλουχιών στο 99,08% και στο 97,46% των γενικών προς τα εμπρός αλληλουχιών MPXV (MPXV-F) και 32 γενικών αντίστροφων εκκινητών (MPXV-R), αντίστοιχα.

Ενώ η πρώτη είχε μια μοναδική συνώνυμη μετάλλαξη, την A194165G, στο 99,08% των δημοσιευμένων γονιδιωμάτων MPXV, η δεύτερη είχε μια μη συνώνυμη υποκατάσταση, G194233A, στο 97,46% των γονιδιωμάτων. Αντίθετα, η ακολουθία ανιχνευτή MPXV (MPV-P) διατηρήθηκε και αντιστοιχίστηκε στο 99,31% των γονιδιωμάτων στη βάση δεδομένων.

Το πρωταρχικό εύρημα της μελέτης ήταν ότι τα γενικά τεστ MPXV που χρησιμοποιούνται σήμερα μπορεί να μην ανιχνεύουν με βέλτιστο και ακριβή τρόπο το MPXV. Ανεξάρτητα από τη θέση, οποιαδήποτε αναντιστοιχία εντός της αλληλουχίας εκκινητών θα μπορούσε να μειώσει τη θερμική σταθερότητα του διπλού DNA εκκινητή-προτύπου και να επηρεάσει την απόδοση της PCR. Οι συγγραφείς παρατήρησαν μια αναντιστοιχία μεταξύ δύο προτύπων εκκινητών που είχαν συνδυασμένο αντίκτυπο στην απόδοση της PCR. Έδωσε μια περίπου 11 φορές χειρότερη εκτίμηση του αρχικού προτύπου DNA και μια τετραπλάσια αύξηση στο όριο ανίχνευσης (LOD) κατά 95%. Ως εκ τούτου, ο προσδιορισμός που διορθώθηκε με αναντιστοιχία με απόλυτη συμπληρωματικότητα μεταξύ των εκκινητών και των σημερινών γονιδιωμάτων MPXV θα μπορούσε να επιτρέψει την πιο ευαίσθητη και ακριβή ανίχνευση MPXV.

Επιπλέον, τα αποτελέσματα της μελέτης έδειξαν ότι οι γενετικές παραλλαγές στις περιοχές εκκινητή-ανιχνευτή του γονιδιώματος MPXV θα μπορούσαν να υποδεικνύουν ένα χρονικό και χωρικό μοτίβο εμφάνισης της νόσου της ευλογιάς των πιθήκων. Τρεις αναλύσεις, MPV_F3L, MPV_G2R_WA, 283 και OPV_F8L, έδειξαν την υψηλότερη βαθμολογία συμφωνίας άνω του 99% με την παγκόσμια βάση δεδομένων γονιδιώματος MPXV το 2022. Ωστόσο, η επιλογή της ανάλυσης ποικίλλει επίσης ανάλογα με τον τύπο του δείγματος. Για παράδειγμα, αυτές οι τρεις δοκιμές λειτούργησαν καλά για κλινικά δείγματα, αλλά όχι για δείγματα λυμάτων, τα οποία θα μπορούσαν να περιέχουν ανθρώπινα απόβλητα καθώς και περιττώματα από γάτες, σκύλους, ποντίκια, κουνέλια και αγελάδες.

Δίπλωμα

Η δοκιμασία με διορθωμένη αναντιστοιχία που αναπτύχθηκε στη μελέτη έδειξε πάνω από 97% συμπληρωματικότητα με τα γονιδιώματα MPXV. Έτσι, έδειξε υψηλότερη ευαισθησία και βελτιωμένο δυναμικό ποσοτικοποίησης και θα μπορούσε να βοηθήσει στην ανίχνευση MPXV.

Οι βελτιωμένες διαγνωστικές δυνατότητες MPXV είναι κρίσιμες καθώς οι υπάλληλοι της δημόσιας υγείας και οι γιατροί καταπολεμούν το ξέσπασμα του MPXV. Ως εκ τούτου, οι μελλοντικές μελέτες θα πρέπει να επικεντρωθούν στην ανάπτυξη μιας ακόμη καλύτερης διαγνωστικής ανάλυσης MPXV που θα λαμβάνει υπόψη άλλους παράγοντες που επηρεάζουν τη διαγνωστική αποτελεσματικότητα και τα αποτελέσματα που σχετίζονται με την αναντιστοιχία (π.

Αυτό το άρθρο ειδήσεων ήταν μια ανασκόπηση μιας προκαταρκτικής επιστημονικής έκθεσης που δεν είχε αξιολογηθεί από ομοτίμους κατά τη στιγμή της δημοσίευσης. Από την αρχική της δημοσίευση, η επιστημονική έκθεση έχει πλέον αξιολογηθεί από ομοτίμους και έγινε αποδεκτή για δημοσίευση σε ακαδημαϊκό περιοδικό. Μπορείτε να βρείτε συνδέσμους για τις προκαταρκτικές αναφορές και τις αναφορές με αξιολόγηση από ομοτίμους στην ενότητα Πηγές στο τέλος αυτού του άρθρου. Προβολή πηγών

Παραπομπές:

• Vorläufiger wissenschaftlicher Bericht.
  Fuqing Wu, Jeremiah Oghuan, Anna Gitter, Kristina D. Mena, Eric L. Brown. (2022). Große Fehlpaarungen in den Sequenzen von Primern und Sonden für Diagnosetests für das Monkeypox-Virus. medRxiv. doi: https://doi.org/10.1101/2022.08.10.22278644 https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2022.08.10.22278644v2
• Von Experten begutachteter und veröffentlichter wissenschaftlicher Bericht.
  Wu, Fuqing, Jeremiah Oghuan, Anna Gitter, Kristina D. Mena und Eric L. Brown. 2022. „Große Fehlpaarungen in den Sequenzen von Primern und Sonden für Monkeypox-Virus-Diagnosetests.“ Journal of Medical Virology 95 (1). https://doi.org/10.1002/jmv.28395. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jmv.28395.

Αναθεωρήσεις άρθρου

• 15. Mai 2023 – Das vorab gedruckte vorläufige Forschungspapier, auf dem dieser Artikel basiert, wurde zur Veröffentlichung in einer von Experten begutachteten wissenschaftlichen Zeitschrift angenommen. Dieser Artikel wurde entsprechend bearbeitet und enthält nun einen Link zum endgültigen, von Experten begutachteten Artikel, der jetzt im Abschnitt „Quellen“ angezeigt wird.