Suche
Mein Konto
Aby poprawić dokładność wykrywania, należy skorygować niedopasowania w sekwencjach starterów i sond obecnych testów diagnostycznych wirusa ospy małpiej
W niedawnym badaniu opublikowanym na serwerze preprintów medRxiv* badacze przeanalizowali sekwencje starterów i sond generycznych testów reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR) w czasie rzeczywistym na obecność wirusa ospy małpiej (MPXV) zalecanych przez Amerykańskie Centra Kontroli i Zapobiegania Chorobom (CDC). Badanie: Duże niedopasowania w sekwencjach starterów i sond do testów diagnostycznych wirusa ospy małpiej. Źródło zdjęcia: Dotted Yeti/Shutterstock Ten artykuł był recenzją wstępnego raportu naukowego, który w momencie publikacji nie był recenzowany. Od czasu pierwszej publikacji raport naukowy został poddany recenzji naukowej i zaakceptowany do publikacji w czasopiśmie akademickim. Linki do…
Aby poprawić dokładność wykrywania, należy skorygować niedopasowania w sekwencjach starterów i sond obecnych testów diagnostycznych wirusa ospy małpiej
W niedawnym badaniu opublikowanym w medRxiv * Serwer Preprint. Naukowcy przeanalizowali sekwencje starterów i sond zalecanych przez Amerykańskie Centra Kontroli i Zapobiegania Chorób (CDC) generycznych testów reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR) w czasie rzeczywistym na obecność wirusa ospy małpiej (MPXV).
Studie: Große Fehlpaarungen in den Sequenzen von Primern und Sonden für Diagnosetests für das Monkeypox-Virus. Bildnachweis: Dotted Yeti/Shutterstock
Ten artykuł prasowy był recenzją wstępnego raportu naukowego, który nie był recenzowany w momencie publikacji. Od czasu pierwszej publikacji raport naukowy został poddany recenzji naukowej i zaakceptowany do publikacji w czasopiśmie akademickim. Linki do raportów wstępnych i recenzowanych można znaleźć w sekcji Źródła na końcu tego artykułu. Zobacz źródła
tło
MPXV, gatunek z rodzaju Orthopoxvirus, ma genom dwuniciowego kwasu deoksyrybonukleinowego (DNA). Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) uznała ponowne pojawienie się MPXV za stan nadzwyczajny dla zdrowia publicznego 23 lipca 2022 r., po zgłoszeniu ponad 66 000 przypadków w 106 krajach. MPXV to drugi taki wirus, który szybko rozprzestrzenił się na całym świecie po tym, jak koronawirus 2 ciężkiego ostrego zespołu oddechowego (SARS-CoV-2) stopniowo stał się wirusem endemicznym.
Jeśli chodzi o SARS-CoV-2, CDC opublikowało test PCR w czasie rzeczywistym do wykrywania MPXV w próbkach ścieków przy użyciu generycznych starterów i sond ukierunkowanych na szczep MPXV z Afryki Zachodniej i Basenu Kongo. Podobnie inne testy PCR w czasie rzeczywistym wykrywają MPXV w próbkach klinicznych.
Problem polega na tym, że startery i sondy stosowane w tych generycznych testach PCR opierają się na szczepach MPXV, które krążyły prawie dziesięć lat temu w latach 2002–2009. Biorąc pod uwagę szybką ewolucję wszystkich wirusów DNA, regiony docelowe tych oligo używanych do wykrywania MPXV musiały przejść znaczące mutacje.
O badaniu
W niniejszym badaniu naukowcy pobrali 683 kompletne genomy MPXV z bazy danych Global Initiative on Avian Influenza Data (GISAID), dostępnej do 5 sierpnia 2022 r., i dopasowali ich sekwencje oligo do sekwencji starterów obecnie stosowanych testów diagnostycznych MPXV. Ponadto dopasowali sekwencje starterów i sond oraz ich odwrotne uzupełnienia w siedmiu testach PCR w czasie rzeczywistym do 1779 genomów MPXV i obliczyli procent genomów ze 100% zgodnością. Testy te były ukierunkowane na geny O2L, F3L, C3L i G2R w celu wykrycia MPXV.
Zespół ocenił także trzy testy PCR w czasie rzeczywistym pod kątem wykrywania wirusów z rodzaju Orthopoxvirus. Na koniec badacze zsyntetyzowali startery z korekcją niedopasowania lub syntetyczny fragment genu MPXV, aby przetestować skutki niedopasowania i porównali je z ogólnym testem wykrywania MPXV.
Wyniki badań
Wykorzystali 1730 kompletnych genomów MPXV, pobranych podczas globalnej epidemii w 2022 roku. Dopasowanie trzech sekwencji oligo i ich odwrotnych uzupełnień z generycznych testów MPXV dało generyczne sekwencje do przodu MPXV (MPXV-F) o 100% identyczności z czterema genomami i generyczne startery odwrotne (MPXV-R), które pasowały do 1,73% genomów. Ponadto badacze odkryli 31 niedopasowań sekwencji odpowiednio w 99,08% i 97,46% generycznych sekwencji do przodu MPXV (MPXV-F) i 32 generycznych starterów do tyłu (MPXV-R).
Podczas gdy ta pierwsza miała pojedynczą synonimiczną mutację, A194165G, w 99,08% opublikowanych genomów MPXV, druga miała niesynonimiczne podstawienie, G194233A, w 97,46% genomów. Wręcz przeciwnie, sekwencja sondy MPXV (MPV-P) została zachowana i dopasowana do 99,31% genomów w bazie danych.
Głównym wnioskiem z badania było to, że obecnie stosowane generyczne testy MPXV mogą nie wykrywać MPXV optymalnie i dokładnie. Niezależnie od pozycji, wszelkie niedopasowania w sekwencji starterów mogą zmniejszyć stabilność termiczną dupleksu DNA starter-matryca i wpłynąć na wydajność PCR. Autorzy zauważyli niedopasowanie pomiędzy dwoma szablonami starterów, które miało łączny wpływ na wydajność PCR. Dało to około 11-krotnie gorsze oszacowanie początkowej matrycy DNA i czterokrotne zwiększenie granicy wykrywalności (LOD) wynoszącej 95%. Dlatego też test z korektą niedopasowań, charakteryzujący się absolutną komplementarnością pomiędzy starterami i obecnymi genomami MPXV, mógłby umożliwić bardziej czułe i dokładne wykrywanie MPXV.
Ponadto wyniki badania wykazały, że zmiany genetyczne w regionach starter-sonda genomu MPXV mogą wskazywać na czasowy i przestrzenny wzorzec pojawiania się choroby ospy małpiej. Trzy testy, MPV_F3L, MPV_G2R_WA, 283 i OPV_F8L, wykazały najwyższy wynik zgodności przekraczający >99% z globalną bazą danych genomu MPXV w 2022 r. Jednak wybór testu różni się również w zależności od rodzaju próbki. Na przykład te trzy testy sprawdziły się w przypadku próbek klinicznych, ale nie w przypadku próbek ścieków, które mogą zawierać ludzkie odchody, a także odchody kotów, psów, myszy, królików i krów.
Dyplom
Opracowany w badaniu test z korektą niedopasowań wykazał ponad 97% komplementarności z genomami MPXV. W związku z tym wykazał wyższą czułość i lepszy potencjał ilościowy, a także mógł pomóc w wykrywaniu MPXV.
Ulepszone możliwości diagnostyczne MPXV mają kluczowe znaczenie, ponieważ urzędnicy i lekarze zajmujący się zdrowiem publicznym walczą z epidemią MPXV. Przyszłe badania powinny zatem skupiać się na opracowaniu jeszcze lepszego testu diagnostycznego MPXV, który uwzględnia inne czynniki wpływające na skuteczność diagnostyczną i skutki związane z niedopasowaniem (np. jakość matrycowego DNA, master mix PCR i tworzenie dimeru startera).
Ten artykuł prasowy był recenzją wstępnego raportu naukowego, który nie był recenzowany w momencie publikacji. Od czasu pierwszej publikacji raport naukowy został poddany recenzji naukowej i zaakceptowany do publikacji w czasopiśmie akademickim. Linki do raportów wstępnych i recenzowanych można znaleźć w sekcji Źródła na końcu tego artykułu. Zobacz źródła
Referencje:
- 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.
Rewizje artykułu
- 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.