Plataforma laboratorial para monitorear el SARS-CoV-2 basada en la vigilancia de influenza y otros virus respiratorios en Perú / Laboratory platform for monitoring SARS-CoV-2 based on surveillance of influenza and other respiratory viruses in Peru

RESUMEN En el Perú, la pandemia de la COVID-19 ha evidenciado la utilidad de tener un sistema de vigilancia laboratorial estructurado y en funcionamiento desde hace 22 años, basado en la vigilancia de influenza; inicialmente en modalidad de unidades centinela, y después fortaleciéndose e innovándose, con recursos propios y con apoyo externo, para generar información de calidad. Se han implementado avances biotecnológicos para la confirmación diagnóstica e incrementado las capacidades de la red nacional de laboratorios, manteniendo la eficiencia, considerando las diversas y complejas realidades de los niveles regionales, y superando dificultades de comunicación y articulación entre instituciones. Resulta necesario consolidar este sistema, con trabajo colaborativo y coordinado entre sus componentes, impulsando su eficacia y oportunidad y promoviendo la vigilancia genómica de nuevos virus y variantes, como actualmente ocurre con el SARS-CoV-2.

ABSTRACT In Peru, the COVID-19 pandemic demonstrated the usefulness of having a structured laboratory surveillance system that has been operational for 22 years, based on influenza surveillance; initially in the form of sentinel units, and later strengthened and innovated, with its own resources and with external support, to provide quality information. Biotechnological advances have been implemented for diagnostic confirmation and the capacity of the national laboratory network has been expanded, maintaining efficiency, considering the diverse and complex realities of each region, and overcoming difficulties regarding communication and articulation between institutions. It is necessary to consolidate this system, with collaborative and coordinated work between its components, boosting its effectiveness and timeliness and promoting genomic surveillance of new viruses and variants, as is currently the case with SARS-CoV-2.

Validación y evaluación de una prueba de RT-PCR en tiempo real in house para la detección de SARS-CoV-2 usando un gen específico RdRp y control endógeno GAPDH / Validation and evaluation of RT-PCR real time in house test to detection of SARS-CoV-2 using specific RdRp gene and GAPDH endogen control

RESUMEN Se validó y evaluó un método de RT-PCR en tiempo real usando cebadores y sondas específicas para los genes RdRP de SARS-CoV-2 y GAPDH de humanos; este último fue usado como control endógeno. Se evaluó la especificidad y sensibilidad; además, se evaluó otros parámetros como la robustez, la repetibilidad, reproducibilidad, comparabilidad y el límite de detección. La sensibilidad, especificidad, los valores predictivos positivo y negativo, la robustez, comparabilidad y la repetibilidad-reproducibilidad de la prueba de RT-PCR en tiempo real dúplex fue de 100%, con un límite de detección de 100 copias/µL, de acuerdo con los criterios de aceptación establecidos para validación del protocolo. Esta prueba estandarizada es una buena alternativa para el diagnóstico de COVID-19; además, la prueba fue aplicada de manera exitosa en personas sospechosas de la enfermedad permitiendo controlar el número de falsos negativos.

ABSTRACT The present work validated and evaluated a duplex real-time RT-PCR using specific primers and probes for genes RdRp from SARS-CoV-2 and GAPDH from humans; the latter was used as an endogenous control in all reactions. We evaluated the specificity, the sensitivity, the robustness, the reproducibility, the repeatability, the comparability, and the limit of detection. The predictive positive and negative values (PPV and PNV, respectively) and all the parameters evaluated using our duplex real-time RT-PCR was 100%. The detection limit was 100 copies/µL according to the acceptance criteria established for the validation of this protocol. Our duplex real-time RT-PCR demonstrated to be a good alternative for the diagnosis of COVID-19; in addition, this PCR was used adequately in suspicion of COVID-19, allowing it to control the number of false-negatives.

Estandarización y validación de una prueba molecular RT-LAMP in house para el diagnóstico de SARS-CoV-2 / Standardization and validation of an in house RT-LAMP molecular test for the diagnosis of SARS-CoV-2

RESUMEN Objetivos: Estandarizar una prueba RT-LAMP in house para la detección de SARS-CoV-2 y validarla con muestras de laboratorio y de campo en pacientes con sospecha clínica de COVID-19. Materiales y métodos: Se estandarizó una prueba molecular RT-LAMP in house para la detección de SARS-CoV-2 estableciéndose el límite de detección con células Vero de cepas peruanas aisladas de SARS-CoV-2. Se validó la prueba en laboratorio con 384 muestras de hisopado nasal y faríngeo (HNF) obtenidas entre marzo y julio de 2020. Para la validación de campo se obtuvieron muestras de HNF de 383 casos sintomáticos sospechosos de COVID-19. Todas las muestras fueron evaluadas por RT-LAMP y RT-qPCR. Para la validación de laboratorio y de campo se consideró como estándar de referencia al RT-qPCR, se calcularon medidas de concordancia y rendimiento diagnóstico. Resultados: El límite de detección fue consistente en los casos con umbral de ciclo (Ct) Ct < 30 en ambas pruebas, mostrando eficiencia para detectar hasta 1000 copias/µL del gen diana. Se evidenció robustez con la mitad de las concentraciones de cebadores y 20 µL de volumen final. Se identificó ausencia de amplificación para otros coronavirus humanos. La concordancia en laboratorio obtuvo un Kappa de 0,88 (IC 95%: 0,83-0,93) y en campo fue de 0,89 (IC 95%: 0,84−0,94); la sensibilidad en laboratorio fue de 87,4% (IC 95%: 80,8−92,4) y en campo fue de 88,1% (IC 95%: 81,6−92,9), la especificidad en ambos escenarios fue de 98,8% (IC 95%: 96,4−99,7). Conclusiones: La prueba RT-LAMP in house fue validada por presentar una adecuada robustez, sin reacciones cruzadas, buena concordancia y rendimiento diagnóstico comparado con el RT-qPCR.

ABSTRACT Objectives: To standardize and validate an in-house RT-LAMP test for the detection of SARS-CoV-2, based on laboratory and field assays using samples from COVID-19 suspected patients. Materials and methods: An in-house SARS-CoV-2 RT-LAMP molecular test was standardized, establishing the detection limit with Vero cells of isolated Peruvian strains of SARS-CoV-2, and the robustness to various concentrations of primers. The laboratory validation was performed with 384 nasal and pharyngeal swab samples (UFH) obtained between March and July 2020. The field validation was performed with 383 UFH obtained from COVID-19 suspected symptomatic cases. All samples were tested by RT-LAMP and RT-qPCR. The RT-qPCR was considered as the reference standard test. The concordance measures and diagnostic performance were calculated. Results: The detection limit was consistent in cases with Ct <30 in both tests, showing efficiency to detect up to 1000 copies/μL of the target gene. Robustness was evidenced with half of the primer concentrations and 20 μL of final volume. Absence of amplification was identified for other HCoVs. Concordance showed a kappa index of 0.88 (95% CI: 0.83-0.93) and 0.89 (95% CI: 0.84 - 0.94) in laboratory and field settings, respectively. The sensitivity value in the laboratory was 87.4% (95% CI: 80.8 - 92.4) and 88.1% in the field (95% CI: 81.6 - 92.9). The specificity value in both settings was 98.8% (95% CI: 96.4-99.7). Conclusions: The in-house SARS-CoV-2 RT-LAMP test was successfully validated based on its adequate robustness, no cross-reactions, good concordance, and diagnostic performance compared to RT-qPCR.

Estandarización y validación de una prueba molecular RT-LAMP in house para el diagnóstico de SARS-CoV-2 / Standardization and validation of an in house RT-LAMP molecular test for the diagnosis of SARS-CoV-2

RESUMEN Objetivos: Estandarizar una prueba RT-LAMP in house para la detección de SARS-CoV-2 y validarla con muestras de laboratorio y de campo en pacientes con sospecha clínica de COVID-19. Materiales y métodos: Se estandarizó una prueba molecular RT-LAMP in house para la detección de SARS-CoV-2 estableciéndose el límite de detección con células Vero de cepas peruanas aisladas de SARS-CoV-2. Se validó la prueba en laboratorio con 384 muestras de hisopado nasal y faríngeo (HNF) obtenidas entre marzo y julio de 2020. Para la validación de campo se obtuvieron muestras de HNF de 383 casos sintomáticos sospechosos de COVID-19. Todas las muestras fueron evaluadas por RT-LAMP y RT-qPCR. Para la validación de laboratorio y de campo se consideró como estándar de referencia al RT-qPCR, se calcularon medidas de concordancia y rendimiento diagnóstico. Resultados: El límite de detección fue consistente en los casos con umbral de ciclo (Ct) Ct < 30 en ambas pruebas, mostrando eficiencia para detectar hasta 1000 copias/µL del gen diana. Se evidenció robustez con la mitad de las concentraciones de cebadores y 20 µL de volumen final. Se identificó ausencia de amplificación para otros coronavirus humanos. La concordancia en laboratorio obtuvo un Kappa de 0,88 (IC 95%: 0,83-0,93) y en campo fue de 0,89 (IC 95%: 0,84−0,94); la sensibilidad en laboratorio fue de 87,4% (IC 95%: 80,8−92,4) y en campo fue de 88,1% (IC 95%: 81,6−92,9), la especificidad en ambos escenarios fue de 98,8% (IC 95%: 96,4−99,7). Conclusiones: La prueba RT-LAMP in house fue validada por presentar una adecuada robustez, sin reacciones cruzadas, buena concordancia y rendimiento diagnóstico comparado con el RT-qPCR.

ABSTRACT Objectives: To standardize and validate an in-house RT-LAMP test for the detection of SARS-CoV-2, based on laboratory and field assays using samples from COVID-19 suspected patients. Materials and methods: An in-house SARS-CoV-2 RT-LAMP molecular test was standardized, establishing the detection limit with Vero cells of isolated Peruvian strains of SARS-CoV-2, and the robustness to various concentrations of primers. The laboratory validation was performed with 384 nasal and pharyngeal swab samples (UFH) obtained between March and July 2020. The field validation was performed with 383 UFH obtained from COVID-19 suspected symptomatic cases. All samples were tested by RT-LAMP and RT-qPCR. The RT-qPCR was considered as the reference standard test. The concordance measures and diagnostic performance were calculated. Results: The detection limit was consistent in cases with Ct <30 in both tests, showing efficiency to detect up to 1000 copies/μL of the target gene. Robustness was evidenced with half of the primer concentrations and 20 μL of final volume. Absence of amplification was identified for other HCoVs. Concordance showed a kappa index of 0.88 (95% CI: 0.83-0.93) and 0.89 (95% CI: 0.84 - 0.94) in laboratory and field settings, respectively. The sensitivity value in the laboratory was 87.4% (95% CI: 80.8 - 92.4) and 88.1% in the field (95% CI: 81.6 - 92.9). The specificity value in both settings was 98.8% (95% CI: 96.4-99.7). Conclusions: The in-house SARS-CoV-2 RT-LAMP test was successfully validated based on its adequate robustness, no cross-reactions, good concordance, and diagnostic performance compared to RT-qPCR.