Инфекции дыхательных путей (ИТР), вызываемые бактериальными патогенами, в первую очередь способствуют заболеваемости и смертности во всем мире1. Он определяется как любые симптомы верхних или нижних дыхательных путей, сопровождающиеся лихорадкой продолжительностью 2-3 дня. В то время как инфекции верхних дыхательных путей встречаются чаще, чем инфекции нижних дыхательных путей, хронические и рецидивирующие инфекции дыхательных путей также являются распространенными клиническими состояниями, представляющими большой риск для людей и создающими значительную нагрузку на системы здравоохранения2. К распространенным бактериальным патогенам РТИ относятся Streptococcus pneumoniae3, Haemophilus influenzae4, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Stenotrophomonas maltophilia и другие. Эти патогенные бактерии обычно колонизируют слизистые поверхности носоглотки и верхних дыхательных путей хозяина, вызывая типичные симптомы ИРТ, такие как боль в горле и бронхит. Они вызывают пневмонию, когда распространяются из верхних дыхательных путей в стерильные участки нижних дыхательных путей и могут передаваться от человека к человеку через дыхательные пути5. В тяжелых случаях они также могут приводить к инвазивным бактериальным заболеваниям, особенно к бактериемической пневмонии, менингиту и сепсису, которые являются основными причинами заболеваемости и смертности среди людей всех возрастных групп во всем мире.
Традиционные тесты на RTI включают микробиологическое культивирование с использованием мазков из горла и образцов мокроты из дыхательных путей6. Кроме того, серологические тесты, такие как иммуноферментный анализ (ИФА), обнаруживают антитела или антигены в сыворотке крови, в то время как тесты на агглютинацию наблюдают за реакцией агглютинации антител и антигенов для выявления инфекции7. Микробное бактериологическое исследование считается золотым стандартом для диагностики ИОТ, но его низкий уровень положительности культуры, низкая надежность и длительный цикл обнаружения ограничивают эффективность диагностики. На самом деле, быстрая и точная диагностика ДП имеет решающее значение для точной эрадикации бактериального патогена. Быстрые и эффективные методы обнаружения могут помочь снизить скорость передачи патогенов, сократить продолжительность инфекции и уменьшить ненужное использование антибиотиков 9,10. Методы, основанные на молекулярной биологии, значительно ускоряют обнаружение, такие как полимеразная цепная реакция (ПЦР), которая усиливает последовательность ДНК целевого гена для обнаружения патогенов. Однако традиционная ПЦР требует сложного оборудования для температурного цикла, которое является громоздким и трудоемким. Кроме того, каждая амплификация ДНК с помощью ПЦР (за исключением ПЦР в реальном времени) заканчивается электрофоретическим разделением продукта, что также требует времени. Для визуализации продукта требуются красители, многие из которых являются мутагенными или канцерогенными. Поэтому крайне важно постоянно разрабатывать новые методы и технологии диагностики бактериальных патогенов РТИ.
Петлевая изотермическая амплификация (LAMP) является новой и развивающейся молекулярной технологией, первоначально разработанной Notomi et al. в 2000году. LAMP может амплифицировать ДНК в стабильных изотермических условиях без сложного оборудования для температурного цикла, что делает его пригодным для быстрого обнаружения и снижает сложность и стоимость оборудования12. LAMP может обнаруживать низкие концентрации целевой ДНК с высокойчувствительностью13. Он использует несколько специфических праймеров для улучшения селективности по целевым последовательностям и снижения вероятности ложных срабатываний14. LAMP постепенно получает широкое распространение в клинических лабораториях благодаря своей простоте, скорости и интуитивно понятному управлению даже для обнаружения RTI. В этом исследовании мы изучили эффективность LAMP в выявлении более низких RTI в клинических образцах (мокрота, жидкость бронхиального лаважа и жидкость альвеолярного лаважа), как показано на рисунке 1. Очевидно, что LAMP обладает такими преимуществами, как скорость, чувствительность и простота использования по сравнению с традиционными тестами при обнаружении более низкого RTI, что делает его многообещающим приложением.

Рисунок 1: Схематическое изображение метода обнаружения LAMP. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.