Norint pagerinti aptikimo tikslumą, reikia ištaisyti dabartinių beždžionių raupų viruso diagnostinių testų pradmenų ir zondo sekų neatitikimus

Norint pagerinti aptikimo tikslumą, reikia ištaisyti dabartinių beždžionių raupų viruso diagnostinių testų pradmenų ir zondo sekų neatitikimus

Neseniai paskelbtame tyrime medRxiv * Išankstinio spausdinimo serveris, mokslininkai išanalizavo Jungtinių Valstijų ligų kontrolės ir prevencijos centrų (CDC) pradmenų ir zondų sekas, rekomenduojamus bendruosius realaus laiko polimerazės grandininės reakcijos (PGR) tyrimus beždžionių raupų virusui (MPXV).

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

Šis naujienų straipsnis buvo išankstinės mokslinės ataskaitos, kuri publikavimo metu nebuvo recenzuota, apžvalga. Nuo pat pirminio paskelbimo mokslinė ataskaita buvo recenzuojama ir priimta publikuoti akademiniame žurnale. Nuorodos į preliminarias ir recenzuotas ataskaitas rasite skiltyje Šaltiniai šio straipsnio pabaigoje. Žiūrėti šaltinius

fone

MPXV, Orthopoxvirus genties rūšis, turi dvigrandę dezoksiribonukleino rūgšties (DNR) genomą. Pasaulio sveikatos organizacija (PSO) 2022 m. liepos 23 d., kai 106 šalyse buvo pranešta apie daugiau nei 66 000 atvejų, MPXV atsinaujinimą paskelbė visuomenės sveikatos ekstremaliąja situacija. MPXV yra antrasis toks virusas, greitai išplitęs visame pasaulyje po to, kai sunkus ūminio kvėpavimo sindromo koronavirusas 2 (SARS-CoV-2) palaipsniui tapo endeminiu virusu.

Kalbant apie SARS-CoV-2, CDC paskelbė realaus laiko PGR testą MPXV aptikimui nuotekų mėginiuose, naudojant bendruosius pradmenis ir zondus, skirtus Vakarų Afrikos ir Kongo baseino MPXV štamui. Taip pat kiti realaus laiko PGR tyrimai aptinka MPXV klinikiniuose mėginiuose.

Problema ta, kad šiuose bendruosiuose PGR tyrimuose naudojami pradmenys ir zondai yra pagrįsti MPXV padermėmis, kurios cirkuliavo beveik prieš dešimtmetį nuo 2002 m. iki 2009 m. Atsižvelgiant į sparčią visų DNR virusų evoliuciją, regionai, kuriems taikomi šie MPXV aptikimui naudojami oligos, turėjo būti reikšmingų mutacijų.

Apie studiją

Šiame tyrime mokslininkai iš Global Initiative on Avian Influenza Data (GISAID) duomenų bazės, prieinamos iki 2022 m. rugpjūčio 5 d., gavo 683 pilnus MPXV genomus ir suderino jų oligo sekas su šiuo metu naudojamų MPXV diagnostinių testų pradmenų sekomis. Be to, septyniuose realaus laiko PGR tyrimuose jie sulygiavo pradmenų ir zondo sekas ir jų atvirkštinius komplementus su 1779 MPXV genomais ir apskaičiavo genomų procentą su 100% sutikimu. Šie tyrimai buvo skirti O2L, F3L, C3L ir G2R genams MPXV aptikti.

Komanda taip pat įvertino tris realaus laiko PGR tyrimus, skirtus Orthopoxvirus genties virusams aptikti. Galiausiai, mokslininkai susintetino neatitikimo koreguotus pradmenis arba sintetinį MPXV geno fragmentą, kad patikrintų neatitikimo poveikį ir palygino juos su bendruoju MPXV aptikimo tyrimu.

Studijų rezultatai

Jie panaudojo 1730 pilnų MPXV genomų, paimtų per 2022 m. pasaulinį protrūkį. Sulygiavus tris oligo sekas ir jų atvirkštinius komplementus iš bendrųjų MPXV tyrimų, gautos bendrosios MPXV priekinės sekos (MPXV-F), turinčios 100% tapatybę keturiems genomams, ir bendrus atvirkštinius pradmenis (MPXV-R), kurie atitiko 1,73% genomų. Be to, tyrėjai nustatė 31 sekos neatitikimą atitinkamai 99,08% ir 97,46% MPXV bendrųjų tiesioginių sekų (MPXV-F) ir 32 bendrųjų atvirkštinių pradmenų (MPXV-R).

Pirmoji turėjo vieną sinoniminę mutaciją A194165G 99,08 % paskelbtų MPXV genomų, o antroji turėjo nesinoniminį pakaitalą G194233A 97,46 % genomų. Priešingai, MPXV zondo seka (MPV-P) buvo išsaugota ir suderinta su 99, 31% duomenų bazės genomų.

Pirminė tyrimo išvada buvo ta, kad šiuo metu naudojami bendrieji MPXV testai negali optimaliai ir tiksliai aptikti MPXV. Nepriklausomai nuo padėties, bet koks pradmenų sekos neatitikimas gali sumažinti pradmens ir šablono DNR duplekso terminį stabilumą ir paveikti PGR veikimą. Autoriai pastebėjo neatitikimą tarp dviejų pradmenų šablonų, kurie turėjo bendrą poveikį PGR veikimui. Jis davė maždaug 11 kartų blogesnį pradinės šablono DNR įvertinimą ir keturis kartus padidino aptikimo ribą (LOD) 95%. Todėl neatitikimo ištaisytas tyrimas su absoliučiu pradmenų ir dabartinių MPXV genomų komplementarumu gali leisti jautriau ir tiksliau aptikti MPXV.

Be to, tyrimo rezultatai parodė, kad genetinės variacijos MPXV genomo pradmenų zondo regionuose gali rodyti laikiną ir erdvinį beždžionių raupų ligos atsiradimo modelį. Trys tyrimai – MPV_F3L, MPV_G2R_WA, 283 ir OPV_F8L – 2022 m. parodė aukščiausią daugiau nei 99 % atitikimo balą pasaulinei MPXV genomo duomenų bazei. Tačiau tyrimo pasirinkimas taip pat skiriasi priklausomai nuo mėginio tipo. Pavyzdžiui, šie trys testai gerai veikė atliekant klinikinius mėginius, bet ne su nuotekų mėginiais, kuriuose galėjo būti žmonių atliekų, taip pat kačių, šunų, pelių, triušių ir karvių išmatų.

Diplomas

Tyrimo metu sukurtas neatitikimo pataisytas tyrimas parodė, kad daugiau nei 97% papildo MPXV genomus. Taigi, jis parodė didesnį jautrumą ir pagerino kiekybinio įvertinimo potencialą ir galėjo padėti aptikti MPXV.

Patobulintos MPXV diagnostikos galimybės yra labai svarbios, nes visuomenės sveikatos pareigūnai ir gydytojai kovoja su MPXV protrūkiu. Todėl būsimuose tyrimuose pagrindinis dėmesys turėtų būti skiriamas dar geresnio MPXV diagnostinio tyrimo kūrimui, kuriame būtų atsižvelgiama į kitus veiksnius, turinčius įtakos diagnostikos efektyvumui ir su neatitikimu susijusiam poveikiui (pvz., DNR šablono, PGR pagrindinio mišinio ir pradmenų-dimerų susidarymo kokybei).

Šis naujienų straipsnis buvo išankstinės mokslinės ataskaitos, kuri publikavimo metu nebuvo recenzuota, apžvalga. Nuo pat pirminio paskelbimo mokslinė ataskaita buvo recenzuojama ir priimta publikuoti akademiniame žurnale. Nuorodos į preliminarias ir recenzuotas ataskaitas rasite skiltyje Šaltiniai šio straipsnio pabaigoje. Žiūrėti šaltinius

Nuorodos:

• 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.

Straipsnių pataisymai

• 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.