Rapid antigen test as a tool for the identification of SARS-CoV-2 infection and its potential as a self-testing device

ABSTRACT Background: SARS-CoV-2 virus originated in Wuhan (China) in December (2019) and quickly spread worldwide. Antigen tests are rapid diagnostic tests (RDT) that produce results in 15-30 min and are an important tool for the scale-up of COVID-19 testing. COVID-19 diagnostic tests are authorized for self-testing at home in some countries, including Brazil. Widespread COVID-19 diagnostic testing is required to guide public health policies and control the speed of transmission and economic recovery. Methods: Patients with suspected COVID-19 were recruited at the Hospital da Baleia (Belo Horizonte, Brazil). The SARS-CoV-2 antigen-detecting rapid diagnostic tests were evaluated from June 2020 to June 2021 using saliva, nasal, and nasopharyngeal swab samples from 609 patients. Patient samples were simultaneously tested using a molecular assay (RT-qPCR). Sensitivity, specificity, accuracy, and positive and negative predictive values were determined using the statistical program, MedCalc, and GraphPad Prism 8.0. Results: The antigen-detecting rapid diagnostic tests displayed 98% specificity, 60% sensitivity, 96% positive predictive value, and moderate concordance with RT-qPCR. Substantial agreement was found between the two methods for patients tested < 7 days of symptom onset. Conclusions: Our findings support the use of Ag-RDT as a valuable and safe diagnostic method. Ag-RDT was also demonstrated to be an important triage tool for suspected COVID-19 patients in emergencies. Overall, Ag-RDT is an effective strategy for reducing the spread of SARS-CoV-2 and contributing to COVID-19 control.

Deep sequencing of small RNAs reveals the repertoire of miRNAs and piRNAs in Biomphalaria glabrata

BACKGROUND Biomphalaria glabrata snails are widely distributed in schistosomiasis endemic areas like America and Caribe, displaying high susceptibility to infection by Schistosoma mansoni. After the availability of B. glabrata genome and transcriptome data, studies focusing on genetic markers and small non-coding RNAs have become more relevant. The small RNAs have been considered important through their ability to finely regulate the gene expression in several organisms, thus controlling the functions like cell growth, metabolism, and susceptibility/resistance to infection. OBJECTIVE The present study aims on identification and characterisation of the repertoire of small non-coding RNAs in B. glabrata (Bgl-small RNAs). METHODS By using small RNA sequencing, bioinformatics tools and quantitative reverse transcription polymerase chain reaction (RT-qPCR), we identified, characterised, and validated the presence of small RNAs in B. glabrata. FINDINGS 89 mature miRNAs were identified and five of them were classified as Mollusk-specific. When compared to model organisms, sequences of B. glabrata miRNAs showed a high degree of conservation. In addition, several target genes were predicted for all the mature miRNAs identified. Furthermore, piRNAs were identified in the genome of B. glabrata for the first time. The B. glabrata piRNAs showed strong conservation of uridine as first nucleotide at 5' end, besides adenine at 10th position. Our results showed that B. glabrata has diverse repertoire of circulating ncRNAs, several which might be involved in mollusk susceptibility to infection, due to their potential roles in the regulation of S. mansoni development. MAIN CONCLUSIONS Further studies are necessary in order to confirm the role of the Bgl-small RNAs in the parasite/host relationship thus opening new perspectives on interference of small RNAs in the organism development and susceptibility to infection.

Genome-wide identification, characterisation and expression profiling of the ubiquitin-proteasome genes in Biomphalaria glabrata

BACKGROUND Biomphalaria glabrata is the major species used for the study of schistosomiasis-related parasite-host relationships, and understanding its gene regulation may aid in this endeavor. The ubiquitin-proteasome system (UPS) performs post-translational regulation in order to maintain cellular protein homeostasis and is related to several mechanisms, including immune responses. OBJECTIVE The aims of this work were to identify and characterise the putative genes and proteins involved in UPS using bioinformatic tools and also their expression on different tissues of B. glabrata. METHODS The putative genes and proteins of UPS in B. glabrata were predicted using BLASTp and as queries reference proteins from model organism. We characterised these putative proteins using PFAM and CDD software describing the conserved domains and active sites. The phylogenetic analysis was performed using ClustalX2 and MEGA5.2. Expression evaluation was performed from 12 snail tissues using RPKM. FINDINGS 119 sequences involved in the UPS in B. glabrata were identified, which 86 have been related to the ubiquitination pathway and 33 to proteasome. In addition, the conserved domains found were associated with the ubiquitin family, UQ_con, HECT, U-box and proteasome. The main active sites were lysine and cysteine residues. Lysines are responsible and the starting point for the formation of polyubiquitin chains, while the cysteine residues of the enzymes are responsible for binding to ubiquitin. The phylogenetic analysis showed an organised distribution between the organisms and the clades of the sequences, corresponding to the tree of life of the animals, for all groups of sequences analysed. The ubiquitin sequence was the only one with a high expression profile found in all libraries, inferring its wide range of performance. MAIN CONCLUSIONS Our results show the presence, conservation and expression profile of the UPS in this mollusk, providing a basis and new knowledge for other studies involving this system. Due to the importance of the UPS and B. glabrata, this work may influence the search for new methodologies for the control of schistosomiasis.

Aspectos adaptativos de Schistosoma mansoni na fase esquistossômulo: abordagem in vivo e in vitro / Adaptive aspects of Schistosoma mansoni in schistosomulum phase: in vivo and in vitro approach

Dentre as formas evolutivas do Schistosoma mansoni, o esquistossômulo é uma das mais estudadas para desenvolvimento de novos fármacos e sistemas diagnósticos. Embora a transformação in vitro seja vantajosa, é importante discutir as limitações do uso de resultados obtidos a partir de parasitos cultivados in vitro em relação aos obtidos no processo natural de infecção. No presente trabalho, esquistossômulos obtidos in vivo e in vitro foram comparados em relação a capacidade de captar sondas fluorescentes, específicas para estruturas internas celulares ou membranas superficiais do parasito. As sondas empregadas para membranas e estruturas internas mostraram marcação similar entre parasitos obtidos in vitro, por transformação mecânica (Mec) e por penetração em pele (Pel). No entanto, diferenças foram observadas quando estes parasitos foram comparados a outros obtidos in vivo pelo método de Clegg (Clegg et al,1965), sendo detectado um aumento da permeabilidade de membranas...

Os dados sugerem que nos esquistossômulos cultivados in vivo o metabolismo é mais ativo nas células superficiais e que durante sua permanência por até 72 horas na pele há um extenso turnover da superfície do parasito, envolvendo moléculas internas e uma umento da liberação de imunógenos. A aumentada permeabilidade pode permitir ainda a captação de moléculas, capazes de estimular o crescimento do parasito. Além disso, bibliotecas de esquistossômulos Mec cultivados em soro portal (SPO3h eSPO12h) e soro periférico de hamster (SPE3h, SPE12h) foram comparadas utilizando sequenciamento de nova geração (NGS) e análise da expressão de genes específicos. Após o sequenciamento e análise dos genes expressos uma alta similaridade entre as réplicas foi encontrada. Comparando as amostras SPO3h versus SPO12h 58 transcritos se mostraram diferencialmente expressos. De acordo com as anotações de termos de ontologia gênica (GO) os genes diferencialmente expressos após 12 horas de contato com o soro portal de hamster, estão ligados a processos importantes ao desenvolvimento até vermes adultos. Assim, este estudo viabilizou um maior entendimento de mecanismos de controle sobre a internalização de moléculas pelo parasito no estádio larvário intravascular, bem como da regulação de sua expressão de genes quando o mesmo se encontra no sistema porta hepático do hospedeiro, onde as formas adultas são essenciais para desenvolvimento da doença...

Aspectos adaptativos de Schistosoma mansoni na fase esquistossômulo: abordagem in vivo e in vitro

Dentre as formas evolutivas do Schistosoma mansoni, o esquistossômulo é uma das mais estudadas para desenvolvimento de novos fármacos e sistemas diagnósticos. Embora a transformação in vitro seja vantajosa, é importante discutir as limitações do uso de resultados obtidos a partir de parasitos cultivados in vitro em relação aos obtidos no processo natural de infecção. No presente trabalho, esquistossômulos obtidos in vivo e in vitro foram comparados em relação a capacidade de captar sondas fluorescentes, específicas para estruturas internas celulares ou membranas superficiais do parasito. As sondas empregadas para membranas e estruturas internas mostraram marcação similar entre parasitos obtidos in vitro, por transformação mecânica (Mec) e por penetração em pele (Pel). No entanto, diferenças foram observadas quando estes parasitos foram comparados a outros obtidos in vivo pelo método de Clegg (Clegg et al,1965), sendo detectado um aumento da permeabilidade de membranas.

Os dados sugerem que nos esquistossômulos cultivados in vivo o metabolismo é mais ativo nas células superficiais e que durante sua permanência por até 72 horas na pele há um extenso turnover da superfície do parasito, envolvendo moléculas internas e uma umento da liberação de imunógenos. A aumentada permeabilidade pode permitir ainda a captação de moléculas, capazes de estimular o crescimento do parasito. Além disso, bibliotecas de esquistossômulos Mec cultivados em soro portal (SPO3h eSPO12h) e soro periférico de hamster (SPE3h, SPE12h) foram comparadas utilizando sequenciamento de nova geração (NGS) e análise da expressão de genes específicos. Após o sequenciamento e análise dos genes expressos uma alta similaridade entre as réplicas foi encontrada. Comparando as amostras SPO3h versus SPO12h 58 transcritos se mostraram diferencialmente expressos. De acordo com as anotações de termos de ontologia gênica (GO) os genes diferencialmente expressos após 12 horas de contato com o soro portal de hamster, estão ligados a processos importantes ao desenvolvimento até vermes adultos. Assim, este estudo viabilizou um maior entendimento de mecanismos de controle sobre a internalização de moléculas pelo parasito no estádio larvário intravascular, bem como da regulação de sua expressão de genes quando o mesmo se encontra no sistema porta hepático do hospedeiro, onde as formas adultas são essenciais para desenvolvimento da doença