हम विषाणु-विरोधी की neuraminidase अवरोध करनेवाला वर्ग के लिए इन्फ्लूएंजा ए और बी वायरस की संवेदनशीलता का आकलन करने के लिए एक प्ररूपी प्रतिदीप्ति आधारित neuraminidase निषेध परख के उपयोग का वर्णन।
neuraminidase (एनए) अवरोधकों उपचार और इन्फ्लूएंजा के प्रोफिलैक्सिस है कि वर्तमान में घूम उपभेदों के खिलाफ प्रभावी रहे हैं के लिए मंजूरी दे दी विषाणु-विरोधी का ही वर्ग के हैं। मौसमी इन्फ्लूएंजा के उपचार में उनके उपयोग के अलावा, एनए अवरोधकों एक महामारी की स्थिति में उपयोग के लिए देशों के एक नंबर से खरीदकर भंडार की है। यह विषाणु-विरोधी के इस वर्ग के लिए इन्फ्लूएंजा वायरस घूम की संवेदनशीलता नजर रखने के लिए जरूरी है। वहाँ assays कि एनए अवरोधकों के इन्फ्लूएंजा वायरस की संवेदनशीलता का आकलन किया जा सकता है के विभिन्न प्रकार के होते हैं, लेकिन एंजाइम अवरोध या तो एक फ्लोरोसेंट सब्सट्रेट या एक chemiluminescent सब्सट्रेट का उपयोग कर assays सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया है और सिफारिश की है। यह प्रोटोकॉल एक प्रतिदीप्ति आधारित परख के उपयोग एनए अवरोधकों के इन्फ्लूएंजा वायरस संवेदनशीलता का आकलन करने के वर्णन करता है। Munana (4-Methylumbelliferyl) -α-डी एन -acetylneuraminic एसिड (- परख एनए एंजाइम 2 'cleaving पर आधारित है) फ्लोरोसेंट उत्पाद 4-methylumbelliferone (4-एमयू) जारी करने के लिए सब्सट्रेट। इसलिए, एन ना अवरोध करनेवाला इन्फ्लूएंजा वायरस एनए पर की निरोधात्मक प्रभाव एनए अवरोध करनेवाला है कि एनए गतिविधि के 50% कम करने के लिए आवश्यक है की एकाग्रता, एक आईसी 50 मूल्य के रूप में दिया के आधार पर निर्धारित किया जाता है।
Haemagglutinin (एचए) और neuraminidase (एनए) दो इन्फ्लूएंजा ए और बी वायरस के प्रमुख सतह ग्लाइकोप्रोटीन हैं। हा, कोशिका की सतह ग्लाइकोप्रोटीन या glycolipids की सियालिक एसिड-गैलेक्टोज को बांधता है, जबकि एनए कोशिका की सतह 1 पर गैलेक्टोज से सियालिक एसिड cleaving द्वारा वायरस विज्ञप्ति। एनए अवरोधकों इन्फ्लूएंजा विषाणु-विरोधी है कि तर्क से एनए एंजाइमी सक्रिय साइट को कसकर बाध्य करने के लिए, जिससे जारी है और वायरस संतान के प्रसार को रोकने डिजाइन किए गए थे के एक वर्ग के हैं। Oseltamivir और zanamivir दो एनए अवरोधकों कि उपचार और इन्फ्लूएंजा के प्रोफिलैक्सिस के लिए दुनिया भर के कई देशों में अनुमोदित किया गया है कर रहे हैं। हाल के वर्षों में दो अतिरिक्त एनए निरोधक, peramivir और laninamivir, देशों की एक सीमित संख्या में उपयोग के लिए अनुमोदित किया गया है। एनए अवरोधकों के लिए संवेदनशीलता और म्यूटेशन कि प्रतिरोध प्रदान की पहचान के लिए इन्फ्लूएंजा वायरस के स्क्रीनिंग का निर्धारण करने और प्रभावी ढंग से निगरानी करने में महत्वपूर्ण हैंविषाणु-विरोधी के इस वर्ग की eness।
पिछले 16 वर्षों में, प्रतिदीप्ति आधारित एनए निषेध परख संदर्भ और अनुसंधान इन्फ्लुएंजा, मेलबोर्न (मेलबोर्न WHOCCRRI) पर लिए केंद्र सहयोग इन्फ्लूएंजा वायरस घूम बीच एंटीवायरल संवेदनशीलता की बदलती प्रवृत्ति नजर रखने के लिए डब्ल्यूएचओ पर नियमित रूप से प्रदर्शन किया गया है। सालाना, 2,000 से अधिक इन्फ्लूएंजा वायरस एंटीवायरल संवेदनशीलता के लिए परीक्षण कर रहे हैं। सबसे इन्फ्लूएंजा के मौसम में,> वायरस के 98%, सभी चार एनए अवरोधकों 2, 3, 4 के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं, हालांकि 2007-2008 उत्तरी गोलार्द्ध इन्फ्लूएंजा के मौसम के दौरान, वहाँ पूर्व मौसमी एक (H1N1) वायरस की संख्या में भारी उछाल था कि oseltamivir 5 संवेदनशीलता कम हो चुका था। वायरस के इस समूह है, जो लागू नहीं एमिनो एसिड प्रतिस्थापन H275Y निहित, 2008 के अंत तक दुनिया के बाकी हिस्सों में फैल गया, oseltamivir inappropri बनानेइस वायरस के इलाज के लिए विश्व स्तर पर खा लिया। वर्तमान में इन्फ्लूएंजा बी, इन्फ्लूएंजा ए (H3N2), और इन्फ्लूएंजा ए घूम के विशाल बहुमत (H1N1) pdm09 उपभेदों oseltamivir लिए अतिसंवेदनशील होते हैं, हालांकि एनए एमिनो एसिड प्रतिस्थापन H275Y कि oseltamivir कम प्रदान युक्त (H1N1) pdm09 वेरिएंट के समुदाय समूहों और peramivir संवेदनशीलता, दुनिया 6, 7 के विभिन्न भागों में सूचना दी गई है।
पर्याप्त रूप से उच्च वायरस अनुमापांक के लिए की जरूरत की वजह से, चिकित्सकीय नमूने (पशु नाक धोने सहित) या तो सेल संस्कृति में passaged या एंटीवायरल संवेदनशीलता परीक्षण करने से पहले चिकन अंडे embryonated किया जाना चाहिए। एनए निषेध परख इस आलेख में वर्णित तीन वर्गों में विभाजित किया जा सकता है:
फ्लोरोसेंट उत्पाद 4-methylumbelliferone (4-एमयू) एक विशेष fluorometer पर के लिए रैखिक सीमा का निर्धारण
fluorometers के बीच निहित मतभेद के कारण, टीवह फ्लोरोसेंट अंतिम उत्पाद, 4-एमयू, और रिश्तेदार प्रतिदीप्ति इकाई (RFU) के लिए रैखिक रेंज की स्थापना की जानी चाहिए। एक बार 4-एमयू के लिए रैखिक रेंज स्थापित है, इष्टतम लक्ष्य संकेत चयन किया जाता है, जो इन्फ्लूएंजा वायरस की एकाग्रता एनए गतिविधि परख में निकाला जाता है करने के लिए। एक बार एक विशेष fluorometer के लिए पूरी की, इस बार-बार किए जाने की जरूरत नहीं होनी चाहिए।
वायरस के एनए गतिविधि का निर्धारण
(4-Methylumbelliferyl) -α-डी एन -acetylneuraminic एसिड (Munana) सब्सट्रेट क्रमानुसार वायरस पतला करने के लिए – एनए गतिविधि परख एक सरल परख कि 2 'के अलावा शामिल है। फ्लोरोसेंट अंतिम उत्पाद 4-एमयू की राशि NA द्वारा Munana की दरार से उत्पन्न एक fluorometer का उपयोग मापा जाता है। एनए निषेध परख में उपयोग करने के लिए उचित वायरस कमजोर पड़ने वायरस कमजोर पड़ने के खिलाफ प्रतिदीप्ति इकाइयों की साजिश रचने के द्वारा चुना जाता है। उत्पादित sigmoidal वक्र से, रैखिक खंड के मध्य बिंदु के अनुरूप होना चाहिएfluorometer का 4-एमयू रैखिक रेंज खंड 1 में निर्धारित और खंड 3 में इस्तेमाल किया जाएगा वायरस के उचित एकाग्रता को सूचित करेंगे।
एनए अवरोधकों एनए निषेध परख का उपयोग करने का आकलन वायरस संवेदनशीलता
एक विशेष एनए अवरोध करने के लिए वायरस की संवेदनशीलता का आकलन करने के लिए, धारा 2 में निर्धारित कमजोर पड़ने पर वायरस एनए अवरोध करनेवाला सांद्रता का एक सीमा के साथ इनक्यूबेट कर रहे हैं। Munana साथ बाद में एक ऊष्मायन के बाद, 4-एमयू बेहिचक वायरस द्वारा उत्पन्न fluorometer द्वारा RFU में मापा जाता है। एनए अवरोध करनेवाला एक वायरस के एनए एंजाइम गतिविधि पर की निरोधात्मक प्रभाव एनए अवरोध करनेवाला एकाग्रता एनए गतिविधि के 50% कम करने के लिए आवश्यक है, एक आईसी 50 मूल्य के रूप में दिया के अनुसार गणना की जाती है।
एनए अवरोधकों के इन्फ्लूएंजा वायरस संवेदनशीलता की वैश्विक निगरानी वर्तमान में या तो फ्लोरोसेंट या chemiluminescent एनए निषेध assays 11, 12 का उपयोग कर प्रयोगशालाओं के एक नंबर के द्वारा आयोजित किया जा रहा है। फ्लोरोसेंट परख अधिक सामान्यतः chemiluminescent परख की तुलना में प्रयोग किया जाता है। हालांकि दोनों assays मजबूत और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य हैं, प्रतिदीप्ति आधारित परख से प्राप्त आईसी 50 मूल्यों मुश्किल 13 दो assays से डेटा का एक प्रत्यक्ष तुलना करते समय, अक्सर chemiluminescence आधारित परख की तुलना में अधिक हैं। यहां तक कि एक ही प्रोटोकॉल के उपयोग के साथ, एक प्रयोगशाला से उत्पन्न डेटा दूसरे से भिन्न हो सकते हैं। क्योंकि प्रयोगशालाओं के बीच इन बदलावों की, डब्ल्यूएचओ कार्य समूह इन्फ्लुएंजा विषाणु-विरोधी संवेदनशीलता की निगरानी पर अंतर-प्रयोगशाला तुलना में सहायता के लिए एक दिशानिर्देश का उत्पादन किया। बल्कि पूर्ण आईसी 50 मूल्यों, इस निर्देश उपयोग की तुलना सेसा तुलना मंझला एनआई इन्फ्लूएंजा प्रत्येक विशेष प्रयोगशाला में परीक्षण किया वायरस के आईसी 50 आईसी 50 गुना अंतर के आधार पर। पाँच सहयोग केन्द्रों के डेटा की तुलना करने की क्षमता वैश्विक इन्फ्लूएंजा एंटीवायरल संवेदनशीलता डेटा 2, 3, 4 की वार्षिक प्रकाशन में बदल गया है। सार्वजनिक क्षेत्र में इन्फ्लूएंजा संवेदनशीलता डेटा की बड़ी राशि की उपलब्धता शोधकर्ताओं ने अपने स्वयं के प्रयोगशालाओं में उत्पन्न कि के साथ उन लोगों के अध्ययन से आईसी 50 डेटा की तुलना करने की अनुमति देता है।
अन्य एनए निषेध assays कि एक समान अवधारणा को अपनाने भी व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं। इन वाणिज्यिक किट कि रेडी-टू-उपयोग अभिकर्मकों शामिल (एनए शामिल नहीं inhibitors) समान रूप से प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य हैं। हालांकि, इन-हाउस एनए निषेध परख, काफी हद तक वाणिज्यिक किट की तुलना में सस्ता है, क्योंकि अभिकर्मकों के बहुमत में घर में बनाया जा सकता हैबड़ी मात्रा में और Munana सब्सट्रेट, जो पहले परख के प्रमुख लागत से बना, अब प्रतिस्पर्धी कीमतों पर विभिन्न स्रोतों से खरीदा जा सकता है। दवा प्रति एक इन्फ्लूएंजा अलग परीक्षण की लागत लगभग $ 1 (USD) है। मेलबोर्न WHOCCRRI में सुधार परख के तरल घटकों से निपटने के लिए एक रोबोट मंच के समावेश के बाद घर में एनए निषेध परख करने के लिए बनाया गया है। इसके अलावा वायरस dilutions के मैनुअल तैयार करने से, प्रक्रियाओं के बहुमत तरल से निपटने रोबोट का उपयोग किया जाता है। इतना ही नहीं इस मैनुअल हैंडलिंग को कम करता है, लेकिन यह भी assays कि एक दिन में चलाया जा सकता है की संख्या बढ़ जाती है।
हालांकि एनए निषेध परख अत्यधिक मजबूत है, वहाँ महत्वपूर्ण चरणों अतिरिक्त देखभाल के साथ पूरा हो जाने की जरूरत है कि के एक नंबर रहे हैं। सबसे पहले, एनए अवरोध करनेवाला सांद्रता निषेध घटता और आईसी 50 मूल्यों बदलाव कर सकते हैं में किसी भी अनियमितता; इसलिए, ध्यान होना चाहिएभुगतान किया जब एनए अवरोध करनेवाला सांद्रता की तैयारी। दूसरा, सटीक pipetting और सटीक ऊष्मायन अवधि assays भर में लगातार परिणामों को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण हैं; इस कैलिब्रेटेड pipettes और टाइमर का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है। हर परख में नियंत्रण वायरस के शामिल किए जाने को भी परख से परख करने के लिए और समय की लंबी अवधि से अधिक परख प्रदर्शन की निगरानी में सक्षम बनाता है। तीसरा, क्योंकि मौसमी इन्फ्लूएंजा वायरस के एनए एंजाइम गतिविधि पीएच 6.5 पर इष्टतम है, परख बफर के सही पीएच महत्वपूर्ण है। कुछ रिपोर्ट में पाया है कि कम पीएच की स्थिति हो सकता है के उपयोग के इस तरह के एक (H7N9) R292K उत्परिवर्तन 14, 15 से युक्त संस्करण के रूप में इन्फ्लूएंजा वेरिएंट, की पहचान में सुधार। हालांकि, परख बफर का पीएच को संशोधन आईसी 50 मूल्यों परिवर्तन होगा, और इस प्रयोगशालाओं के भीतर और प्रयोगशालाओं के बीच डेटा की तुलना को मुश्किल हो सकती है। अन्य संशोधनों और समस्या निवारण कि पी हो सकता हैerformed तालिका 5 में सूचीबद्ध हैं।
एनए अवरोधकों को मंजूरी दे दी विषाणु-विरोधी है कि वर्तमान में इन्फ्लूएंजा वायरस घूम के खिलाफ प्रभावी रहे हैं की केवल वर्ग के हैं। जब तक अन्य एंटीवायरल कक्षाएं नैदानिक इस्तेमाल के लिए उपलब्ध हो जाते हैं, इन्फ्लूएंजा वायरस परिसंचारी के एंटीवायरल संवेदनशीलता निगरानी अकेले एनए अवरोधकों पर ध्यान केंद्रित किया जाएगा। सादगी और परिणामों के reproducibility की वजह से, एनए निषेध परख के उपयोग एनए अवरोधकों के इन्फ्लूएंजा वायरस संवेदनशीलता का आकलन करने के लिए जारी रहेगा।
The authors have nothing to disclose.
मेलबोर्न डब्ल्यूएचओ संदर्भ और अनुसंधान इन्फ्लुएंजा पर सेंटर फॉर सहयोग स्वास्थ्य ऑस्ट्रेलियाई सरकार विभाग द्वारा समर्थित है।
Influenza A and B viruses | Cultured in MDCK cells or 9 day old embryonated specific pathogen free (SPF) eggs | ||
Madin-Darby Canine Kidney (MDCK) cells | ATCC | PTA-6500 | |
2-(4-methylumbelliferyl)-a-D-N-acetylneuraminic acid (MUNANA) | Biosynth AG | M-5507 | |
2-(4-methylumbelliferyl)-a-D-N-acetylneuraminic acid (MUNANA) | Sigma | M8639 | |
4-Methylumbelliferone (4-MU) | Sigma | M1381-25G | |
2-[N-morpholino]ethanesulphonic acid (MES hydrate) (free acid) | Sigma | M8250-250G | |
Calcium Chloride (Ca Cl2) | APS AJAX Finechem | 127-500G | |
Surfactant-Amps-NP-40 (10% solution) | Thermo Fisher Scientific | PIE28324 | |
Sodium Hydroxide (NaOH) | APS AJAX Finechem | 482-2.5KG | |
Absolute Ethanol | APS AJAX Finechem | 214-2.5L GL | |
96-well clear flat-bottom plates | NUNC | 456537 | |
96-well U-bottom plates | Greiner Bio-one | 4650101 | |
8 channel deep well block | Pacific Laboratory Products | RES-MW8-HP | |
96-well deep plates, 2.0mL square wells | Pacific Laboratory Products | P-2ML-SQ-C | |
Plate sealers | Thermo Fisher Scientific | 236366 | |
Bottle-top vacuum filter system (cellulose membrane (nitrate), pore size 0.2 μm, membrane area 33.2 cm2, filter capacity 500 mL) | Sigma-Aldrich | CLS430758-12EA | |
Single-channel pipettes (1 µL – 1000 µL) | Variety of suppliers (eg. Eppendorf, Sartorius) | ||
Multi-channel pipettes | Variety of suppliers (eg. Eppendorf, Sartorius) | 8 or 12 channel electronic and manual pipette (5 – 1250 µL volume) | |
Pipette tips (1 µL – 1250 µL) | Variety of suppliers (eg. Eppendorf, Sartorius) | ||
Disposable pipettes (10 mL and 25 mL) | Greiner Bio-one | P7740-200EA and P7865-200EA | |
Pipette controller | Eppendorf | 4430000018 | |
Centrifuge tubes 50 mL | BD Bioscience | 352070 | |
Racked tubes | Scientific Specialties, Inc. | 1750-00 | |
Fluorometer with excitation wavelength setting of 355 nm and an emission wavelength setting of 460 nm | TermoFisher Scientific | ASCENT FL 374 | |
Ascent software | TermoFisher Scientific | 5185410CD | |
Incubator set at 37°C | Lab Supply | Biocell 1000 | |
Zanamivir | GlaxoSmithKline | Request directly from the company | |
Oseltamivir carboxylate | Roche | ||
Peramivir (BCX-1812) | BioCryst | ||
Laninamivir (R-125489) | Daiichi-Sankyo | ||
JASPR v1.2 | Influenza Division at the CDC Atlanta, USA | freely available upon request (fluantiviral@cdc.gov) |