Analysis of real time PCR amplification efficiencies from three genomic region of dengue virus / Análisis de las eficiencias de amplificación por PCR en tiempo real de tres regiones genómicas del virus dengue

ABSTRACT

Early diagnosis of dengue virus (DENV) infection represents a key factor in preventing clinical complications attributed to the disease. The aim of this study was to evaluate the amplification efficiencies of an in-house quantitative real time-PCR (qPCR) assay of DENV, using the non-structural conserved genomic region protein-5 (NS5) versus two genomic regions usually employed for virus detection, the capsid/pre-membrane region (C-prM) and the 3’-noncoding region (3’NC). One-hundred sixty seven acute phase serum samples from febrile patients were used for validation purposes. Results showed that the three genomic regions had similar amplification profiles and correlation coefficients (0.987-0.999). When isolated viruses were used, the NS5 region had the highest qPCR efficiencies for the four serotypes (98-100%). Amplification from acute serum samples showed that 41.1% (67/167) were positive for the universal assay by at least two of the selected genomic regions. The agreement rates between NS5/C-prM and NS5/3’NC regions were 56.7% and 97%, respectively. Amplification concordance values between C-prM/NS5 and NS5/3’NC regions showed a weak (k= 0.109; CI 95%) and a moderate (k= 0.489; CI 95%) efficiencies in amplification, respectively. Serotyping assay using a singleplex NS5-TaqMan® format was much more sensitive than the C-prM/SYBR Green® I protocol (76%). External evaluation showed a high sensitivity (100%), specificity (78%) and high agreement between the assays. According to the results, the NS5 genomic region provides the best genomic region for optimal detection and typification of DENV in clinical samples.

RESUMEN

El diagnóstico precoz de la infección por el virus dengue (DENV) constituye un elemento clave para la prevención de las complicaciones clínicas propias de la enfermedad. El objetivo del estudio fue evaluar la detección de DENV mediante un ensayo cuantitativo de PCR-tiempo real (qPCR), desarrollado localmente, utilizando la región no-estructural-5 (NS5), versus dos regiones tradicionalmente empleadas para la detección del virus, la región cápside/pre-membrana (C-prM), y la región noncodificante-3’ (3’NC). Se recolectaron 167 muestras de suero de pacientes en fase aguda de la enfermedad. Las tres regiones génicas tuvieron perfiles de amplificación/coeficientes de correlación similares (0,987-0,999). Sin embargo, la región NS5 tuvo la eficiencia de amplificación más elevada para los cuatro serotipos (98-100%). Durante el proceso de validación, 41,1% (67/167) de las muestras de suero resultaron positivas para DENV al menos por dos de las regiones genómicas empleadas. Los valores de concordancia entre las regiones NS5/C-prM y NS5/3’NC fueron de 56,7% y 97%, respectivamente. La concordancia fue débil entre las regiones NS5/C-prM (k= 0,109; CI 95%), sin embargo, fue moderada entre las regiones NS5/3’NC (k= 0,489; CI 95%). El ensayo de tipificación uniplex en formato NS5/TaqMan® mostró alta sensibilidad (100%) que el protocolo C-prM/SYBRGreen®-I (76%). La validación externa del ensayo mostró una alta sensibilidad (100%), especificidad (78%) y acuerdo alto entre los ensayos utilizados. De acuerdo a los resultados obtenidos, la región NS5 ofrece la mayor opción para la detección y serotipificación del DENV en muestras clínicas.