LAMP-määritys versus PCR blaNDM-1- ja blaKPC-geenien havaitsemiseksi

Gram-negatiivisten bakteerien karbapeneemiresistenssi on tullut maailmanlaajuiseksi ongelmaksi, ja se on aiheuttanut maailmanlaajuisen epidemian, joka jatkaa kasvuaan.

New Delhi metallo-beta-laktamaasi 1 (NDM-1) -entsyymiä, joka antaa monilääkeresistenssin, koodaa New Delhi metallo-beta-laktamaasi 1 -geeni (blaNDM-1)]. NDM-1 inaktivoi beetalaktaamiantibioottien pääluokat, mukaan lukien karbapeneemit, pilkkomalla b-laktaamirenkaita. NDM-1 raportoitiin 11 eri bakteerilajissa, mukaan lukien Escherichia coli, Klebsiella sp., Shigella boydii ja Vibrio cholera, mikä osoittaa horisontaalisen geeninsiirron mahdollisuuden.

Klebsiella pneumoniaen karbapenemaasi (KPC) -entsyymeistä, jotka kuuluvat luokkaan A (seriinikarbapenemaasit) ja joita inhiboi boorihappo, on nopeasti tullut globaali ongelma Enterobacteriaceae-, Pseudomonas aeruginosa- ja Acinetobacter baumannii -bakteerien keskuudessa.

Tartuntatautien hoidossa riittävien mikrobilääkkeiden antaminen on välttämätöntä vastustuskykyisten bakteerien syntymisen ja leviämisen estämiseksi. Perinteinen antimikrobinen herkkyystestaus (AST), joka perustuu bakteerien kasvuun, on kuitenkin aikaa vievä; siksi tarvitaan nopea, yksinkertainen määritys sopivien antibioottien oikea-aikaiseen valintaan kliinisissä laboratorioissa, kuten silmukkavälitteinen isoterminen amplifikaatio (LAMP).

Japanilaisen tutkijan Notomin kehittämä LAMP on uusi geenin monistusmenetelmä, joka voi suorittaa DNA:n monistamisen loppuun isotermisissa olosuhteissa. LAMP on juosteen syrjäytysamplifikaatiotekniikka, jossa käytetään 4-6 erityisesti suunniteltua oligonukleotidialuketta ja spesifistä DNA-polymeraasia (Bst). Säikeen syrjäytysamplifikaatioprosessin kautta tuotetaan käsipaino-DNA-rakenne, joka toimii templaattina syklin monistamiselle. Lämpösyklilaitteen tarpeen puute, reaktion nopeus ja tekevät LAMPista lupaavan alustan yksinkertaisen ja herkän potilasläheisen työkalun kehittämiseen geenien molekyylien havaitsemiseen resurssirajoitetuissa olosuhteissa.

LAMP on suosituin ja vakiintunut nukleiinihappojen monistustekniikka polyme- raasiketjureaktion (PCR) vaihtoehtojen joukossa. Geneettisen testauksen vaiheet sisältävät nukleiinihapon erottamisen näytteistä, geenin monistamisen ja havaitsemisen. Nämä vaiheet vaativat huomattavaa taitoa ja kalliita laitteita ja tiloja, mikä tekee kätevästä testauksesta missä tahansa paikassa vaikeaa. Näiden rajoitusten voittamiseksi kehitettiin uusi geenin monistusmenetelmä, LAMP-reaktio, jossa yhdistyvät nopeus, yksinkertaisuus ja korkea spesifisyys.