Aqui nós apresentamos VirWaTest, que é um método simples, disponível e portátil para a concentração e a deteção dos vírus das amostras da água no ponto do uso.
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Artigo de método
Aqui nós apresentamos VirWaTest, que é um método simples, disponível e portátil para a concentração e a deteção dos vírus das amostras da água no ponto do uso.
Vírus excretados por seres humanos e animais podem contaminar fontes de água e representam um risco para a saúde humana quando esta água é usada para beber, irrigação de alimentos, lavagem, etc. O indicador clássico de bactérias fecais nem sempre verifica a presença de patógenos virais para que a detecção de patógenos virais e indicadores virais seja relevante para adotar medidas de mitigação de riscos, especialmente em cenários humanitários e em áreas onde as manifestações virais transmitidas pela água são freqüentes.
Atualmente, vários testes comerciais que permitem a quantificação de bactérias indicadoras fecais (FIB) estão disponíveis para testes no ponto de uso. No entanto, tais testes comerciais não estão disponíveis para a detecção de vírus. A detecção de vírus em amostras de água ambiental requer a concentração de vários litros em volumes menores. Além disso, uma vez concentrada, a detecção de vírus depende de métodos como extração de ácidos nucleicos e detecção molecular (por exemplo, reação em cadeia da polimerase [PCR]-ensaios baseados) dos genomas virais.
O método descrito aqui permite a concentração de vírus de amostras de água de 10 L, bem como a extração de ácidos nucleicos virais no ponto de uso, com equipamentos simples e portáteis. Isso permite o teste de amostras de água no ponto de uso para vários vírus e é útil em cenários humanitários, bem como em qualquer contexto onde um laboratório equipado não está disponível. Alternativamente, o método permite concentrar os vírus presentes em amostras de água e o transporte do concentrado para um laboratório à temperatura ambiente para posterior análise.
Durante as primeiras fases de qualquer emergência humanitária, o acesso a fontes de água potável, saneamento e higiene são fundamentais para a sobrevivência dos afetados. Portanto, a monitorização da qualidade da água é uma prioridade para prevenir surtos de águas. É bem sabido que a água contaminada é freqüentemente a origem das doenças, mas muitas vezes é difícil determinar as fontes de surtos virais, como o vírus da hepatite E (HEV), mesmo com a disponibilidade de métodos laboratoriais convencionais. O controle da qualidade da água é baseado na quantificação de FIB1,2,3,4. No entanto, tem sido extensivamente documentado que não há correlação entre a ausência de FIB e a presença de patógenos transmitidos por água viral, como rotavírus (RoV), norovírus (NoV) ou HEV5,6. Assim, o uso dos critérios de qualidade da água baseados em FIB pode resultar em uma subestimação dos riscos associados à presença de patógenos virais transmitidas por águas. A vigilância de vírus indicativos, tais como adenovírus humanos (hadv), ou patógenos específicos seria útil na definição da exposição a patógenos virais e identificando a fonte potencial de infecção humana7,8, 9,10 e na validação da eficácia das medidas sanitárias11.
Até agora, a detecção de vírus nesses cenários dependia de pessoal qualificado e logística complexa. VirWaTest (virwatest.org) destina-se ao desenvolvimento de um método simples, acessível e portátil para a concentração e subsequente detecção de vírus de amostras de água no ponto de uso.
A concentração de vírus é baseada no princípio da floculação orgânica de amostras de água de 10 L, pelas quais os vírus são recuperados em volumes menores12,13. Os flocos são recolhidos e adicionados a um tampão que lise os vírus e impede que os ácidos nucleicos da degradação quando armazenados na temperatura ambiente por não mais de 2 semanas.
O método da extração do ácido nucleico é baseado no uso de partículas magnéticas a que os ácidos nucleicos começ adsorbed. Eles podem ser transferidos de um tampão de lavagem para outro e, finalmente, para o tampão de eluição usando uma pipeta magnética à qual as partículas se unem. As suspensões de ácidos nucleicos virais obtidas podem ser enviadas para um laboratório de referência, onde a detecção pode ser realizada usando métodos moleculares baseados em PCR. Para cada extração de ácido nucleico, duas quantidades diferentes são testadas para descartar a inibição enzimática originada pela amostra. Alternativamente, com a disponibilidade mínima do equipamento, os testes de PCR podem ser executados no ponto de uso. Todo o processo é projetado para ser realizado independentemente de uma fonte de alimentação (Figura 1).
Um ensaio quantitativo de PCR para detectar HAdV, excretado por humanos e encontrado em amostras de águas residuais em altas concentrações, foi adaptado para ser executado no ponto de uso. HAdV são usados como indicadores virais fecais humanos. Um PCR para a quantificação do bacteriófago de MS2 foi adaptado igualmente desde que MS2 é usado em VirWaTest como o controle do processo. O método pode ser personalizado para a detecção de qualquer vírus de interesse.
Após o desenvolvimento, o método VirWaTest tem sido aplicado pelos usuários em duas configurações diferentes na República da África Central (RCA) e no Equador, fornecendo feedback sobre a aplicação do protocolo em situações reais.
A nosso conhecimento, este é o primeiro procedimento que permite a concentração e a deteção dos vírus no ponto de uso, independente de toda a fonte de alimentação, equipamento grande, e condições de congelação/refrigerando. Recomenda-se a coleta de duas repetições de cada amostra de água, a fim de obter resultados robustos.
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1. preparação e embalagem
Nota: os materiais/equipamentos a serem embalados estão listados na tabela 1. Use luvas para manusear os reagentes necessários para o controle do processo, os reagentes de concentração, os reagentes de extração de ácido nucleico e os reagentes de detecção. Use óculos protetores para manusear os reagentes necessários para a extração de ácido nucleico.
2. concentração viral
Nota: use luvas em todos os momentos durante a coleta de amostras, preparação de reagentes, floculação, coleta de flocos e procedimentos de descarte de resíduos. Use óculos de proteção durante o procedimento de preparação do reagente.
3. extração de ácido nucleico
Nota: usar luvas e sempre usar óculos protetores durante o procedimento de extração de ácido nucleico.
4. detecção viral com uma bateria-operado oito-tubo em tempo real termociclador
Nota: usar luvas e sempre usar óculos protetores durante o procedimento de detecção de ácidos nucleicos. Substitua as luvas para os novos ao realizar um novo experimento de PCR para evitar a contaminação cruzada.
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Desenvolvimento de método
Este procedimento foi desenvolvido no laboratório de contaminantes de vírus de água e alimentos com a colaboração de GenIUL e Oxfam Intermón. Compreende de três etapas diferentes. A primeira, a concentração de partículas virais, é uma adaptação de um método de floculação de leite desnatado previamente descrito12,17
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O método VirWaTest permite a concentração de vírus e extração de ácido nucleico de amostras de água no ponto de uso por usuários não experientes. É um protocolo acessível, rápido e simples. A concentração baseia-se no princípio da floculação orgânica utilizando leite desnatado, pelo qual o pH baixo e as condições de alta condutividade tornam as proteínas do leite desnatadas agregadas em flocos os vírus adsorver. Quando o sedimento do flocos, é fácil recolhê-los, fazendo o possível concentrar 10 litros da água, visto que ...
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Os autores não têm nada a revelar.
O VirWaTest foi um projeto de pesquisa financiado pelo programa de fundos de inovação humanitária (HIF) da ELHRA (aprimorando o aprendizado & pesquisa para assistência humanitária). Os autores reconhecem as equipes de WASH que gentilmente colaboraram neste estudo. A análise de amostras no Equador foi financiada pela Oxfam Ecuador e Dirección de Investigaciones de la Universidad de las Americas (AMB. BRT. 17.01). S. Bofill-mas é um companheiro da Serra-caçador na Universidade de Barcelona.
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| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| 5x HOT FIREPol Probe qPCR Mix Plus (ROX) | Solis BioDyne | 08-14-00001 | Inclui Solis Biodyne's 5x HOT FIREPol Probe qPCR Mix Plus (qPCR Mix), 50 Reações |
| 8-Microtube Strips com Caps | dD Biolab | 840637 | Perfil Baixo, Paredes Finas, Adaptadas para Baterias PCR Quantitativas e |
| Qualitativas e Adaptadores de Energia para Agitador | Magnético GenIUL | 900011674 | Inclui energia de carro de 12V adaptador |
| Balde de suporte | GenIUL | 900011648 | de suporte de alumínio |
| , 10 L | Cater4You | 10LTR | Polipropileno, inviolável, Tubo |
| centrífuga de cor clara, 50 mL | LabBox | CTSP-E50-050 | Polipropileno, Estéril, Graduado, Com Saia |
| Ácido Cítrico 1-Hidrato, 500 g | PanReac AppliChem | 1410181211 | Puro, Grau Farmacêutico, 1 Quilograma |
| Garrafa PET Transparente | LabBox | FPET-500-088 | Cor Transparente, PET, Tampa Não Incluída |
| Leite Desnatado Difco, 500 g | Becton Dickinson | 232100 | Desidratado |
| , 250 mL | Zymo Research | R1100-250 | de 250 mL |
| LabBox | EAS9-001-001 | 0,3 μ m filtro, pipetas de 0,1 a 100 mL, suporte de pipeta de silicone autoclavável | |
| Eppendorf Tube, 0,5 mL | Eppendorf | 0030121023 | Polypropilene, Safe-Lock |
| Eppendorf Tube, 2 mL | Eppendorf | 0030120094 | Polypropilene, Safe-Lock |
| Eppendorf Tube, 5 mL | dD Biolab | 999542 | Polipropileno, Estéril, Etanol graduado |
| 96% V/V, 1 L | Panreac AppliChem | 361085-1611 | Para UV, IR e HPLC |
| Pinças de Laboratório | LabBox | FORS-007-002 | Fino, Extremidade Curvada, L= 120 mm |
| Agitador Magnético | GenIUL | 900017000 | Marcador alimentado por |
| bateria | dD Biolab | 929203 | Preto, Ponta extra fina, Resistente à água, Secagem rápida, Para Plástico e Vidraria |
| Micro Rota-Rack para Microtubos | dD Biolab | 37782 | 4 Módulos, L x W x H= 208 x 100 x 100 mm |
| Mini8 Ciclador de PCR em Tempo Real | Coyote Biosciences, China | Mini-8 | Portátil, Funciona com Fontes de Alimentação de 12V ou Baterias Externas, Dois canais, Capacidade para 8 Tubos |
| NucliSens Lysis Buffer | Biomerieux | 200292 | Reagentes para até 48 Isolamentos, Armazenar à Temperatura Ambiente |
| Pipeta Sorológica de Ponta Aberta, 10 mL | Deltalab | 900136N | Estéril, Embalado Individualmente (Papel/Plástico) |
| Tampa de Rosca PE PP28 | LabBox | TP28-004-020 | Para Garrafas PET |
| Faixa Indicadora de pH | LabBox | WSPH-001-001 | Faixa pH 2.8 a pH 4.4, 50 Tiras por Pacote |
| Tubo de Ensaio de Plástico | Quimikals | 300913 | Inclui |
| Tampa Pipeta de Polietileno Pasteur | LabBox | PIPP-003-500 | Graduado, 7 mL Volume Total, Frasco de rosca de polipropileno não estéril |
| com tampa de rosca, 150 mL | Deltalab 409726 | Tampa de rosca, estéril, graduado até 100 mL | |
| Frasco de rosca de polipropileno com tampa de rosca, 60 mL | Deltalab | 409526G | Tampa de rosca, estéril, graduada até 50 mL Detergente |
| em pó em pó | - | Sabão em pó comum para lavar roupas | |
| Cabos de alimentação para agitador magnético | GenIUL | 900011692 | Conexão entre baterias e agitadores magnéticos |
| QuickPick Ferramenta Magnética | BioNobile | 24001 | Ferramenta portátil para partículas magnéticas |
| Pontas QuickPick na Caixa | BioNobile | 24296 | Livre de RNase, Autoclavado, 96 Unidades |
| QuickPick XL gDNA Partículas Magnéticas | BioNobile | SN51100 | 3.2 mL |
| Sais Marinhos | Sigma-Aldrich | S9883-500G | Uma mistura de sal artificial que se assemelha muito à composição dos sais dissolvidos da água do oceano |
| Tubo de Silicone | LabBox | SILT-006-005 | Rolo de 5 Metros, Interno ø x Externo ø= 6 x 10 mm |
| Pellets de Hidróxido de Sódio, 98,5 - 100,5% | VWR Produtos Químicos | 28244295 | Pellets, |
| Plataforma Rotativa Solar | SOL-EXPERT Group | 70020 | Placa de Acrílico, 10 RPM, Suporta até 300 Gramas |
| SOLIScript Kit de Sonda de 1 passo | Solis BioDyne | 08-57-00250 | Inclui Solis Biodyne's 5x One-Step Probe Mix (qPCR Mix) e 40x One-Step SOLIScript Mix (Enzima Transcriptase Reversa), 250 Reações |
| SPEEDTOOLS Kit de Extração de Vírus RNA | BioTools | 21.141-4197 | Inclui o tampão BAW (tampão de lavagem 1), o tampão BAV3 (tampão de lavagem 2 e 3) e o tampão BRE (tampão de eluição) da BioTools. |
| Ímã de agitação octoédrico SpinBar | dD Biolab | 045926 | Pivot Ring, L x ø = 38 x 8 mm, |
| Pipeta sorológica com ponta de fita azul, 10 mL | Deltalab | PN10E1 | Estéril, Embalada Individualmente (Papel/Plástico) |
| Pipeta sorológica com ponta de fita, 50 mL | Deltalab | 900043 | Estéril, Embalada individualmente (Papel/Plástico) |
| Termi-DNA-Tor - Removedor | de Ácido NucleicoBioTools | 22001-4291 | Removedor de ácidos nucleicos, bactérias, fungos e micoplasma de materiais e superfícies, 450 mL |
| de Reagente de Biologia Molecular de Água, 1L | Sigma-Aldrich | W4502-1L | Livre de Nuclease e Protease, 0.1 μ m Saco |
| Whirl-Pak filtrado, 540 mL | Deltalab | 200361 | Fundo estável |
| Saco liso com fecho de correr | LabBox | BZIP-080-100 | Polietileno, C x L= 120 x 80 mm |
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