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Article de méthode

L’Amplification isotherme multiplexée selon plate-forme diagnostique pour détecter Zika, Chikungunya et Dengue 1

14.5K vues

DOI :

10.3791/57051

13 mars 2018

Dans cet article

Résumé

Courant multiplexés diagnostic pour détecter Zika, virus de la dengue et chikungunya nécessitent la préparation des échantillons complexes et instrumentation coûteuse et sont difficiles à utiliser dans des environnements peu de ressource. Nous montrons un diagnostic qui utilise l’amplification isotherme avec sondes déplaçable volet spécifique à la cible à détecter et différencier ces virus avec une spécificité et une sensibilité élevée.

Résumé

Zika, virus chikungunya et la dengue sont transmis par les moustiques, responsables de maladies ayant des symptômes similaires de patients. Cependant, ils ont des potentiels de transmission différent de patient à l’autre en aval et nécessitent des traitements pour les patients très différents. Ainsi, les flambées récentes de Zika qu’il est urgent de développer des outils qui sont discriminatoires rapidement ces virus chez les patients et pris au piège à moustiques, de sélectionner le bon traitement des patients et à comprendre et à gérer leur épidémiologie en temps réel.

Malheureusement, les tests de diagnostic actuels, y compris les urgences 2016 récepteur utiliser autorisations et accélérée statut, détecter l’ARN viral par reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR), qui exige d’instrumentation, formation utilisateurs, et préparation de l’échantillon considérable. Par conséquent, elles doivent être transmises à des laboratoires de référence « approuvés », exigeant des temps. En effet, en août 2016, le Center for Disease Control (CDC) demandait les femmes enceintes qui avait été piqué par un moustique et présenté une éruption de Zika-indiquant d’attendre un inacceptable de 2 à 4 semaines avant d’apprendre qu’elles étaient infectées. Nous avons tellement besoin de tests qui peuvent être faits sur place, avec peu de ressources et par un personnel qualifié, mais pas nécessairement sous licence.

Cette vidéo montre un test répondant à ces spécifications, travaillant avec l’urine ou de sérum (pour les patients) ou de carcasses de moustiques écrasés (pour la surveillance de l’environnement), tout cela sans beaucoup de préparation échantillon. Carcasses de moustique sont capturées sur papier portant des groupes de d’ammonium quaternaire (papier Q) suivies par un traitement de l’ammoniaque pour gérer les risques biologiques. Ceux-ci sont ensuite directement, sans isolement d’ARN, mis dans des tubes à essai contenant des réactifs lyophilisés nécessitant aucune chaîne du froid. Une forme modifiée de la transcription inverse boucle-mediated amplification isotherme avec sondes déplaçables fluorescent étiquetés spécifique à la cible produit lecture, en 30 min, comme un signal de fluorescence trois couleurs. C’est visualisé avec un dispositif de poche, piles, avec un filtre orange. Contamination directe est empêchée avec des tubes scellés et l’utilisation de thermolabile uracile DNA glycosylase (UDG) en présence de dUTP dans le mélange d’amplification.

Introduction

Infections à virus transmises par les moustiques, y compris virus Zika, chikungunya et la dengue sont sur les stratégies de prise en charge immédiate de montée et de la demande. Virus de la dengue et le chikungunya sont déjà endémiques dans nombreuses régions tropicales où Zika se répand maintenant dans l' hémisphère occidental1. Zika virus, comme la dengue, est membre de la famille des Flaviviridae et est originaire d’Afrique avec un asiatique et deux lignées génétiques africaine2. Même si l’identification du virus Zika remonte à 1947, Zika infection chez l’homme est restée sporadique pendant un demi-siècle ava....

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Protocole

Remarque : Les moustiques étaient les seuls animaux directement utilisées dans cette étude. Les procédures pour gérer les poulets, dont le sang a été utilisé pour nourrir les moustiques infectés, ont été approuvés comme IACUC protocole #201507682 par la propagation de l’Université de Floride Institutional Animal Care et utilisation Committee.Virus et études d’infection de moustiques ont été effectuées à l’installation de niveau de biosécurité 3 du laboratoire d’entomologie médicale en Floride à Vero Beach, FL. RT-lampe expériences ont été effectuées dans le laboratoire BSL-2 partagé par FfAME et Firebird Biomolecular Sciences LLC à Alachua, FL.

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Résultats

Au départ, les performances de chaque amorce RT-lampe (tableau 1) avec son substrat correspondante d’ARN viral, mais aussi les témoins négatifs ont été évalués par électrophorèse sur gel. Amorces RT-lampe visaient à cible NS5 région (l’ARN polymérase ARN-dépendante) de Zika et Dengue 1 et nsP2 région (P2 de protéines non structurelles) de Chikungunya. Les modèles étaient des ARN total extrait de stocks viraux cultivées dans les cellules rénales (Vero) singe vert africain........

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Discussion

Virus transmises par les moustiques, y compris Zika, chikungunya et dengue menacent la santé publique et la surbrillance de flambées récente Zika la nécessité des alternatives de détection de point-of-care de faible coût pour le diagnostic de patients, ainsi que pour la surveillance des moustiques. L’amplification isotherme méthodes ont été développées comme solutions de rechange abordables aux systèmes basées sur la PCR. En particulier, RT-lampe-plates-formes ont été appliquées pour détecter un large éventail d’agents p.......

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Déclarations de divulgation

Plusieurs des auteurs et leurs institutions propres propriété intellectuelle associée à ce test.

Remerciements

Le travail a été soutenu en partie par 1R21AI128188-01 FDOH-7ZK15 et NIAID. Recherche rapporté dans cette publication a été financée en partie par le National Institutes of Allergy and Infectious Diseases et en partie par Biomedical Research Programme du Florida Department of Health. Le contenu est la seule responsabilité des auteurs et ne représente pas nécessairement les vues officielles du NIH ou Florida Department of Health. LLC de chimie combinatoire dynamique est reconnu pour leur soutien et leur contribution à ce projet.

Virus de la dengue 1 (souche BOL-KW010) a été aimablement fourni par le département de Florida le Bureau santé des....

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Illuminateur/système d’électrophorèse SafeBlue, MBE-150-PLUSMajor ScienceMBE-150Électrophorèse sur gel
G :BOX F3SyngeneG :BOX F3Imagerie sur gel
LightCycler 480 Instrument II, 96 puitsRoche Applied Science05 015 278 001PCR en temps réel
Unité de filtre centrifuge Amicon Ultra-0.5 avec membrane Ultracel-10Millipore SigmaUFC501096membrane d’ultrafiltration pour dialyse Centrifugeuse
Eppendorf 5417C CentrifugeuseMarshall ScientificEP-5417C
Myblock Mini DrybathBenchmark ScientificBSH200
FreeZone Plus 6 Liter Cascade Console Freeze Dry SystemLabconco7934020lyophiliseur
tous les priers et sondesIDTcustomRT-LAMP amorces et sondes
dNTP setBiolineBIO-39049
Déoxyuridine Triphosphate (dUTP)PromegaU1191
Bst  ; 2.0 WarmStart  ; ADN polyméraseNew England BiolabsM0538Lenzyme
WarmStart RTx Reverse TranscriptaseNew England BiolabsM0380Lenzyme
inhibiteur de la RNase, murineNew England BiolabsM0314Lenzyme
Antarctic Thermolabile UDGNew England BiolabsM0372L
50bp ADN EscabeauPromegaG4521marqueur
LightCycler 480 Multiwell Plate 96, blancRoche Applied Science4729692001analyse RT-LAMP en temps réel

Références

  1. Patterson, J., Sammon, M., Garg, M. Dengue, Zika and Chikungunya: Emerging Arboviruses in the New World. Western Journal of Emergency Medicine. 17 (6), 671-679 (2016).
  2. Faye, O., et al. Molecular Evolution of Zika Virus during Its Emergence in the 20th Century. PLOS Neglected Tropical Diseases. 8 (1), e2636(2014).
  3. ....

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Réimpressions et autorisations

Mots-clés

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