LAMP-assay versus PCR til påvisning af blaNDM-1- og blaKPC-gener

Carbapenemresistens i gram-negative bakterier er blevet et verdensomspændende problem og har forårsaget en global epidemi, der fortsætter med at vokse.

New Delhi metallo-beta-lactamase 1 (NDM-1) enzym, der bibringer multilægemiddelresistens, kodes af New Delhi metallo-beta-lactamase 1 gen (blaNDM-1)]. NDM-1 inaktiverer større klasser af beta-lactam-antibiotika, herunder carbapenemer, ved at spalte b-lactam-ringe. NDM-1 blev rapporteret i 11 forskellige bakteriearter, herunder Escherichia coli, Klebsiella sp., Shigella boydii og Vibrio cholera, hvilket indikerer potentialet for horisontal genoverførsel.

Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC) enzymer, der tilhører klasse A (serin carbapenemases) og hæmmes af boronsyre, er hurtigt blevet et globalt problem blandt Enterobacteriaceae, Pseudomonas aeruginosa og Acinetobacter baumannii.

Ved behandling af infektionssygdomme er administration af passende antimikrobielle midler afgørende for at forhindre fremkomst og spredning af resistente bakterier. Konventionel antimikrobiel modtagelighedstest (AST), baseret på bakteriel vækst, er dog tidskrævende; derfor er en hurtig, enkel analyse nødvendig for rettidig udvælgelse af passende antibiotika i kliniske laboratorier, såsom loop-medieret isotermisk amplifikation (LAMP).

LAMP, udviklet af den japanske forsker Notomi, er en ny genamplifikationsmetode, der kan fuldføre DNA-amplifikation under isotermiske forhold. LAMP er en strengforskydnings-amplifikationsteknik, som anvender et sæt af 4 til 6 specialdesignede oligonukleotidprimere og en specifik DNA-polymerase (Bst). Via processen med strengforskydningsamplifikation produceres en håndvægts-DNA-struktur, der tjener som skabelon for cyklusamplifikation. Manglen på et behov for en termocykler, reaktionshastigheden og gør LAMP til en lovende platform for udvikling af et simpelt og følsomt patientnært værktøj til molekylær påvisning af gener i ressourcebegrænsede omgivelser.

LAMP er den mest populære og veletablerede nukleinsyreamplifikationsteknologi blandt alternativer til polymerasekædereaktionen (PCR). Trinene i genetisk testning omfatter nukleinsyreekstraktion fra prøverne, genamplifikation og detektion. Disse trin kræver betydelig dygtighed og dyrt udstyr og faciliteter, hvilket gør praktisk test på ethvert givet sted vanskeligt. For at overvinde disse begrænsninger blev en ny genamplifikationsmetode, LAMP-reaktion, udviklet, som kombinerer hurtighed, enkelhed og høj specificitet.