Estudio del desempeño de dos métodos de detección de antígenos rápidos en hisopados combinados y en hisopados nasofaríngeos para la detección de SARS-CoV-2 / Performance study of two rapid antigen detection methods in combined swabs and nasopharyngeal swabs for detection of SARS-CoV-2

Resumen Se realizó una comparación del desempeño de los métodos rápidos de detección de antígenos para el diagnóstico de SARS-CoV-2 Veritor System de Becton Dickinson y Panbio de Abbott versus una reacción en cadena de la polimerasa con retrotranscripción en tiempo real (RT-PCR) de Roche en un triage de demanda espontánea de pacientes febriles de un hospital público, para la detección de COVID-19. Se procesaron 36 hisopados de pacientes sospechosos por los tres métodos. La concordancia entre ambos métodos con la RT-PCR fue del 97%. La sensibilidad de los métodos de detección de antígenos versus la RT-PCR fue del 83% y la especificidad fue del 100%. El valor predictivo positivo (VPP) fue del 100% y el valor predictivo negativo (VPN) fue del 97%. La muestra que resultó discordante presentó un ciclo umbral (Ct) de 29,8. El método para detección de antígenos tuvo un desempeño aceptable, incluso con resultados de sensibilidad mayores que los declarados por los fabricantes (84% para el Veritor System y 93,3% para el Panbio).

Abstract A comparison of the performance of the rapid antigen detection methods for the diagnosis of SARS-CoV-2 Veritor System from Becton Dickinson and Panbio from Abbott versus a real-time polymerase chain reaction with reverse transcription (RT-PCR) Roche in a spontaneous demand triage of febrile patients of a public hospital was made, for the detection of COVID-19. Thirty six swabs from suspected patients were processed by the three methods. The concordance between both methods with RT-PCR real time was 97%. The sensitivity of the antigen detection methods versus RT-PCR real time was 83% and specificity was 100%. The positive predictive value (PPV) was 100% and the negative predictive value (NPV) was 97%. The sample that was discordant presented a threshold point (Ct) of 29.8. The method for antigen detection resulted in an acceptable performance, even with S results higher than those declared by the manufacturers (84% for the Veritor System and 93.3% for the Panbio).

Resumo Uma comparação do desempenho dos métodos rápidos de detecção de antígenos para o diagnóstico deSARS-CoV-2 Veritor System de Becton Dickinson e Panbio de Abbott versus uma reação em cadeia da polimerasecom transcrição reversa em tempo real (RT-PCR) da Roche em uma triagem de demanda espontâneade pacientes febris de um hospital público, para a detecção de COVID-19. Foram processadas 36 amostrasde esfregaços de pacientes suspeitos pelos três métodos e a concordância entre os dois métodos com aRT-PCR foi de 97%. A sensibilidade dos métodos de detecção de antigenos versus a RT-PCR foi de 83% ea especificidade de 100%. O valor preditivo positivo (VPP) foi de 100% e o valor preditivo negativo (VPN)foi de 97%. A amostra que resultou discordante apresentou um ciclo limiar (Ct) de 29,8. O método paradetecção de antígenos teve um desempenho aceitável, mesmo com resultados de sensibilidade superioresaos declarados pelos fabricantes (84% para o Veritor System e 93,3% para o Panbio).

Estudo comparativo e validação de três técnicas de PCR em tempo real (qPCR) para diagnóstico de Peste Suína Africana / Comparative study and validation of three quantitative PCR (qPCR) techniques for the diagnosis of African Swine Fever

Este estudo verificou o desempenho de três técnicas de PCR quantitativa (Real-Time) para o diagnóstico de Peste Suína Africana, uma doença exótica no Brasil, a partir de amostras de tecidos. As três técnicas escolhidas baseiam-se na amplificação de sequências do gene da proteína viral VP72 e são preconizadas, cada uma, por laboratórios oficiais da OIE (PSA-OIE), dos Estados Unidos (PSA-USDA) e da União Europeia (PSA-EU), respectivamente. Oligonucleotídeos iniciadores e sondas de hidrólise marcadas com fluoróforos foram sintetizados conforme a literatura de referência consultada. Sequências-alvo do DNA viral foram inseridos em plasmídeo sintético, os quais serviram de controle positivo para a padronização das técnicas e otimização de reagentes, determinação dos limites de detecção e testes de verificação de desempenho. Para aferição de repetibilidade e reprodutibilidade das técnicas, as técnicas padronizadas foram repetidas em dias diferentes, por um segundo analista, com alteração no mix comercial de reagentes utilizado e em um equipamento diferente, e também por outro laboratório. Realizaram-se, ainda, provas de sensibilidade analítica com amostras de DNA viral de referência e especificidade analítica e diagnóstica, com amostras negativas. As técnicas de PSA-EU e PSA-USDA apresentaram-se mais vantajosas quanto ao consumo de iniciadores. Não houve diferenças significativas nos resultados quantitativos variando-se os dias dos ensaios, os analistas, os equipamentos e o mix de reagentes. As três técnicas apresentaram alta especificidade analítica e diagnóstica e sensibilidade diagnóstica. As três técnicas de qPCR mostraram-se eficazes para serem adotadas por um mesmo laboratório para emissão de diagnósticos oficiais de Peste Suína Africana.(AU)

This study evaluated the performance of three real time PCR techniques (qPCR) for the diagnosis of African Swine Fever in tissue samples. The three chosen techniques are based on amplification of viral protein VP72 gene sequences and are recommended by OIE (PSA-OIE), the United States official laboratories (PSA-USDA) and the European Union (PSA-EU). Target sequences of the viral DNA were inserted into synthetic plasmid, which served as a positive control for the standardization of techniques and optimization of reagents, determination of limits of detection and performance verification testing. To gauge repeatability and reproducibility of techniques, standard procedures were repeated on different days by two analysts and by changing mix reagents and equipment, and also by another laboratory. Analytical sensitivity tests were done with reference samples provided by an OIE reference laboratory and analytical and diagnostic specificity were tested with negative samples. The PSA-EU and PSA-USDA techniques were more advantageous to use because of lower concentration of oligos used. There were no significant differences in quantitative results varying the days of tests, analysts, equipment and the mix of reagents. The three techniques had high analytical and diagnostic specificity and sensitivity. The three qPCR techniques were considered equivalent and effective and can be adopted by any laboratory for issuing official diagnosis of African Swine Fever.(AU)

Estudio comparativo entre dos técnicas comerciales para la cuantificación de carga viral plasmática en pacientes infectados por el virus de inmunodeficiencia humana tipo 1 / Comparative study of two comercial technical for quantification of viral load in patients infected with Human Immunodeficiency Virus Type 1

Los ensayos de cuantificación de ARN plasmáticos de VIH-1 son importantes para el control de pacientes infectados, así como el monitoreo de la respuesta a la terapia antirretroviral. Por lo tanto, los ensayos comerciales empleados para este propósito deben presentar buena correlación entre si, para dar lugar al manejo terapéutico apropiado. El objetivo del estudio consistió en correlacionar los resultados obtenidos mediante el ensayo de amplificación de señal (bDNA) y PCR en tiempo real (RT-PCR), ambas casas comerciales aprobadas por la FDA y con diferente diana de detección del VIH-1. La validación se realizó con 180 muestras clínicas de pacientes referidos al INHRR. Los resultados fueron comparados con la subpoblación de linfocitos TCD4+ determinados mediante citometría de flujo. El análisis estadístico se realizó empleando el coeficiente de regresión lineal de Pearson (R2) y el valor de contraste de hipótesis con una significancia del 95 %, usando el programa SPSS Statistics v10.0. Se observó una buena correlación entre los ensayos (R2=0.961, p<0.05), siendo la RTPCR más sensible. Las diferencias cuantitativas de carga viral entre las técnicas ensayadas fue menor de 0.5 log10 copias/ml para el 89% de las muestras, y >1 log10 copias/ml solo en dos pacientes, no indicando necesariamente cambio terapéutico. Adicionalmente, se encontró una correlación inversa entre los linfocitos TCD4+ y carga viral del VIH-1 medida por bDNA (R2= 0.20, p<0.05) y RT-PCR (R2= 0.15, p<0.05). Los ensayos evaluados mostraron que ambas técnicas puedes ser empleadas indistintamente para el control de los pacientes VIH positivo.

The assay for quantification of plasma HIV-1 RNA are important for the control of patients infected, as well as the monitoring of the response to antiretroviral therapy. Therefore, the commercial assays used for this purpose must submit good correlation between to give place to the appropriate therapeutic management. In this study, we correlate the results obtained through the testing of signal amplification (bDNA) and real-time PCR (RT-PCR), two comercial technical approved by the FDA and with different targets of detection HIV-1. The validation was carried out with 180 clinical samples of patients referred to the INHRR. The results were compared with the subpopulation of lymphocytes TCD4+ determined by flow cytometry. The statistical analysis was performed using the program SPSS Statistics v10. It was observed good correlation between the tests studied (R2=0.961, p<0.05), with RT-PCR more sensitive. The quantitative differences in viral load between the techniques tested was less than 0.5 log10 copies/ml for the 89% of the samples, and >1 log10 copies/ml in only two patients. Additionally, it was found an inverse correlation between lymphocytes TCD4+ and viral load of HIV-1, measured by bDNA (R2= 0.20, p<0.05) and RT-PCR (R2= 0.15, p<0.05). Therefore, these assays can be employed for the patient control HIV.

Purificação de células troco de lipoaspirado humano por aptâmeros de DNA, seguida da caracterização dos fenótipos obtidos da diferenciação neuronal / Human adipose mesechymal stem cell separation by DNA aptamers followed by the characterization of the obtained phenotypes from neuronal differentiation

Células tronco mesenquimais de tecido adiposo, são uma promissora ferramenta para aplicações clínicas em terapias celular e regenerativa, em vista da facilidade de sua extração e da maior quantidade de células por unidade de massa de tecido quando comparado a outras fontes clássicas de células mesenquimais como medula óssea. O protocolo clássico de extração e purificação dessas células, depende de sua adesão em plástico e xeno-materiais demandando muito tempo para ser utilizado por médicos para auxiliar pacientes em procedimentos de emergência. Estas células são capazes se diferenciar em diversos tipos celulares, o que as torna boas candidatas para terapia celular, embora sua capacidade de transdiferenciação para fenótipos neuronais seja ainda discutida. Neste trabalho demonstramos um novo processo para isolar essas células na base de epitopos específicos expressos (assinatura molecular de superfície) utilizando aptâmeros como ligantes de alta afinidade para estes sitios. Aptâmeros, moléculas de DNA simples fita identificadas a partir de uma biblioteca combinatória de sequencias de DNA simples-fita foram identificados por ciclos reiterativos de seleção in vitro (SELEX) utilizando células tronco do lipoaspirado como alvo. Dois aptâmeros isolados, denominados APT9 e APT11, foram capazes de identificar subpopulações (15,8 e 23,7% respectivamente) dentre as células tronco mesenquimais (classicamente CD29+/CD90+/CD45-) e separá-las usando nano-partículas magnéticas acopladas aos aptâmeros. Além disso, seguindo uma indução para diferenciação neuronal, as células tronco mesenquimais passam a apresentar morfologia neuronal e apresentam expressão e atividade de diversos receptores de neurotransmissores, avaliados por PCR real-time e imageamento de variações da concentração de cálcio intracelular ápos stimulação com vários agonistas de receptores metatrópicos e ionotrópicos. Ao longo da diferenciação, os níveis transcricionais de mRNA de receptores de cininas (B1 e B2), nicotínicos (alfa 7), muscarínicos (M1, M3 e M4), glutamatérgicos (AMPA2 e mGluR2), purinérgicos (P2Y1 e P2Y4) e GABAergicos (GABA-A, subunidade 3) e da óxido nítrico sintase neural aumentaram quando comparados aos níveis das células não diferenciadas, enquanto que os níveis de expressão de outros receptores incluindo purinérgicos P2X1, P3X4, P2X7 e P2Y6 e muscarínico M5 diminuíram. Os níveis de atividade das classes dos receptores estudados, por imageamento de variações da concentração de cálcio intrac, aumentaram para a maioria dos agonistas analisados durante a diferenciação neuronal com exceção para respostas induzidas por glutamato e NMDA. Células diferenciadas expressavam altos níveis de antígenos específicos de neurônios como ß3-tubulina, NF-H, NeuN e MAP-2 indicando uma diferenciação em fenótipo neuronal bem sucedida. Desta maneira, esta tese, ao identificar aptâmeros, prove uma inovadora solução para médicos usarem as células tronco mesenquimais dentro de uma sala de cirurgia, através de um método que é capaz de purificar essas células em um tempo clínico viável, com pureza e sem contato com contaminantes. Além disso, nós mostramos aqui que com um protocolo como o proposto para diferenciação neuronal, nós poderíamos induzir essas células para se diferenciar em neurônios, através da ativação de fatores de transcrição específicos, levando às células tronco mesenquimais a serem possivelmente utilizadas em terapias celulares de reparo neuronal

Adipose mesenchymal stem cells are promising tools for clinical applications in cellular and regeneration therapies, in view of easiness of extraction and higher amount of isolated stem cells per mass of tissue when compared to other classical mesenchymal stem cell sources including bone marrow. The classical protocol to extract and purify these cells, depending on plastic adherence and xeno-materials, is too time consuming to be used by physicians to help patients at emergency procedures. These cells are able to differentiate into various cell types, making them good candidates for cell therapy, however their capability for transdifferentiation into neural phenotypes is yet discussed. Here we show a novel process to isolate these cells using their surface molecular signature and aptamers, ssDNA molecules identified through the SELEX technique, denominated APT9 and APT11 that are able to identify subpopulations (15,8 and 23,7% respectively) within the mesenchymal stem cells (classically CD29+/CD90+/CD45-) and separate them using magnetic nano-particles attached to the aptamers. Moreover, following induction to neural differentiation, mesenchymal cells presents neuronal morphology and present expression and activity of several neurotransmitter receptors, as evaluated by real-time PCR and calcium imaging. During this process, mRNA transcription levels of bradykinin (B1 and B2), cholinergic (alpha 7), muscarinic (M1, M3 and M4), glutamatergic (AMPA2 and mGlu2), purinergic (P2Y1 and P2Y4) and GABAergic (GABA-A, subunit 3) receptors and neuronal nitric oxide synthase were augmented when compared to levels of undifferentiated cells, while the expression levels of other receptors including purinergic P2X1, P2X4, P2X7 and P2Y6 and muscarinic M5 receptors were down-regulated. Activity levels of the studied receptor classes, as studied by calcium imaging, increased for most of the agonists analyzed during the neuronal differentiation with the exception for glutamate- and NMDA-induced receptor responses. Differentiated cells expressed high levels of neuron-specific antigens such as ß3-tubulin, NF-H, NeuN and MAP-2, indicating a successful differentiation into neuronal phenotypes. This thesis, by identifying aptamers, provides a novel solution for physicians to use mesenchymal stem cells inside a surgery room, by using a method that are able to purify the cells in a clinical viable time, with purity and no contact with contaminats. Furthermore, we show here that with a protocol as provided for neuronal differentiation, we could induce these cells to differentiate into neurons, by activating specific transcription factors,making mesenchymal stem cells to possibly be used in neuronal repair cell therapies

Avaliação da heterogeneidade molecular de Cryptosporidium sp. em amostras clínicas / Evaluation of the molecular heterogeneity of Cryptosporidium sp. in clinical specimens

O Cryptosporidium é um parasito coccídeo reconhecido por causar diarréia em humanos e animais em todo o mundo. O gênero compreende pelo menos 20 espécies confirmadas, sendo o C. hominis e C. parvum as principais espécies causadoras de criptosporidiose em humanos. Ferramentas moleculares têm sido desenvolvidas para detectar e diferenciar espécies/genótipos e subgenótipos de Cryptosporidium. O objetivo do trabalho foi avaliar a heterogeneidade molecular de Cryptosporidium sp. obtidos de amostras clínicas provenientes dos municípios do Rio de Janeiro e de Salvador, através da PCR em tempo real e seqüenciamento automático. Foram analisadas 85 amostras, distribuídas em 3 grupos distitntos, sendo 45 delas do município do Rio de Janeiro e 40 amostras provenientes de Salvador, Bahia. Todas as amostras foram positivas para Cryptosporidium sp. pelo método de coloração de Kinyoun a frio. O ensaio da PCR em tempo real combinou uma reação multiplex para a detecção do gênero Cryptosporidium e da espécie C. parvum e uma reação simples para a detecção de C. hominis. Na detecção do gênero Cryptosporidium foram utilizados par de primers e uma sonda TaqMan desenhados a partir do alinhamento de seqüências conservadas do gene 18S rRNA de várias espécies de Cryptosporidium disponíveis no GenBank. Para a detecção das espécies C. parvum e C. hominis foram utilizados primers e sondas específicos obtidos a partir de seqüências de cada espécie disponíveis no GenBank. A detecção do gênero Cryptosporidium através da sonda 18S rRNA, na reação duplex, foi visualizada em 63 de 85 amostras totais. Destas, a sonda TaqMan específica para C. parvum detectou 6 amostras e a sonda Taqman específica para C. hominis detectou 42 amostras. Quinze amostras não puderam ser detectadas pelas sondas C. hominis ou C. parvum. Nos ensaios da PCR para o gene 18S, 31 amostras foram positivas e 27 delas sequenciadas. As análises filogenéticas confirmaram a presença de C. hominis, C. parvum e C. felis ...

Cryptosporidium is a coccidia parasite known to cause diarrhea in humans and animals worldwide. The genus comprises at least 20 confirmed species, with C. hominis and C. parvum major species that cause cryptosporidiosis in humans. Molecular tools have been developed to detect and differentiate Cryptosporidium at the species/genotypes and subtype levels. The objective of this study was to evaluate the molecular heterogeneity of Cryptosporidium sp. clinical samples obtained from Rio de Janeiro and Salvador (Bahia), through real-time PCR and automatic sequencing. We analyzed 85 samples, distributed in three distinct groups, 45 of them in the city of Rio de Janeiro and 40 samples from Salvador. All samples were positive for Cryptosporidium sp. by modified Kinyoun acid-fast staining technique. The real-time PCR procedure combined a duplex reaction for the detection of Cryptosporidium species and C. parvum and a simple reaction for the detection of C. hominis. The detection of the genus Cryptosporidium have been used a pair of primers and TaqMan probe designed from the alignment of conserved sequences of the 18S rRNA gene of several species of Cryptosporidium available in GenBank. For the detection of species C. parvum and C. hominis were used specific primers and probes derived from sequences of each species available in the GenBank. Detection of Cryptosporidium sp. by 18S rRNA probe, in the duplex reaction, was visualized in 63 of 85 total samples. Of these, the C. parvum TaqMan probe detected 6 samples and the C. hominis TaqMan probe detected 42 samples. Fifteen samples could not be detected by C. hominis or C. parvum probes. In the 18S PCR assays, 31 samples were positive and 27 of them sequenced. Phylogenetic analysis confirmed the presence of C. hominis, C. parvum and C. felis. The analysis of the phylogenetic tree obtained by Neighbor Joining showed that the sequences obtained in this study were grouped with Cryptosporidium species described ...

Comparação das técnicas de captura de híbridos e PCR para a detecção de HPV em amostras clínicas / Comparison of hybrid capture and PCR for HPV detection in clinical samples

INTRODUÇÃO E OBJETIVOS: São conhecidos mais de 100 tipos de papilomavírus humano (HPV), dos quais 30 têm sido reportados em infecções anogenitais. A infecção tem importância clínica, pois alguns tipos virais estão associados a lesões que podem progredir para o câncer cervical. Sabe-se que os métodos moleculares são muito importantes para o diagnóstico dessa infecção. O objetivo do estudo é comparar a detecção de HPV de alto risco pelo método de captura híbrida 2 (CH2) com a detecção do vírus pela reação em cadeia da polimerase convencional (PCRc) e em tempo real (PCR-TR). METODOLOGIA: Foram analisadas 56 amostras ectocervicais por CH2 e, após, por PCRc e PCR-TR. RESULTADOS: Ambas, PCRc e PCR-TR, apresentaram alta concordância entre si (95,1 por cento), enquanto a comparação entre as PCRs e a CH2 mostrou concordância razoável entre os resultados (PCRc = 90,2 por cento e PCR-TR = 87,8 por cento). DISCUSSÃO E CONCLUSÃO: A CH é aceita para a detecção do HPV, entretanto pode ser menos sensível em comparação com as técnicas de PCR. A PCR-TR tem a vantagem sobre a PCRc em termos de velocidade, sendo também um pouco mais sensível. Devido à alta sensibilidade e à rapidez, os métodos de PCR poderiam ser usados para a triagem de HPV em amostras ectocervicais.

INTRODUCTION AND OBJECTIVE: More than 100 types of human papillomaviruses (HPV) are known, of which 30 have been reported in anogenital infections. The infection has clinical importance, inasmuch as some viral types are associated with lesions that can progress to cervical cancer. Molecular methods are considered an important tool for the diagnosis of this infection. The objective of this study was to compare the detection of high risk HPV using hybrid capture 2 with HPV detection by conventional and real time PCR. METHODOLOGY: 56 ectocervical samples were analyzed by hybrid capture and after that by conventional and real time PCR. RESULTS: Both PCR and RT-PCR showed a high degree of correlation (95.1 percent), whereas the comparison between PCR and HC2 showed a fair correlation (90.2 percent and 87.8 percent for PCR and RT-PCR, respectively). DISCUSSION AND CONCLUSIONS: HC is widely accepted for the detection of HPV, however, it may lack sensitivity in comparison with PCR techniques. RT-PCR has further advantages over the conventional PCR in terms of speed as well as it is slightly more sensitive. Due to their high sensitivity and fast response, PCR methods could be used as a screening method for HPV detection in ectocervical samples.

Quantitative Analysis of SMN1 Gene and Estimation of SMN1 Deletion Carrier Frequency in Korean Population based on Real-Time PCR

Spinal muscular atrophy (SMA) is an autosomal recessive disorder, caused by homozygous absence of the survival motor neuron gene (SMN1) in approximately 94% of patients. Since most carriers have only one SMN1 gene copy, several SMN1 quantitative analyses have been used for the SMA carrier detection. We developed a reliable quantitative real-time PCR with SYBR Green I dye and studied 13 patients with SMA and their 24 parents, as well as 326 healthy normal individuals. The copy number of the SMN1 gene was determined by the comparative threshold cycle (Ct) method and albumin was used as a reference gene. The homozygous SMN1 deletion ratio of patients was 0.00 and the hemizygous SMN1 deletion ratio of parents ranged from 0.39 to 0.59. The delta delta Ct ratios of 7 persons among 326 normal individuals were within the carrier range, 0.41-0.57. According to these data, we estimated the carrier and disease prevalence of SMA at 1/47 and 1/8,496 in Korean population, respectively. These data indicated that there would be no much difference in disease prevalence of SMA compared with western countries. Since the prevalence of SMA is higher than other autosomal recessive disorders, the carrier detection method using real-time PCR could be a useful tool for genetic counseling.