LAMP-assay versus PCR voor detectie van blaNDM-1- en blaKPC-genen

Resistentie tegen carbapenem in gramnegatieve bacteriën is een wereldwijd probleem geworden en heeft geleid tot een wereldwijde epidemie die blijft groeien.

New Delhi metallo-bèta-lactamase 1 (NDM-1) enzym dat resistentie tegen meerdere geneesmiddelen verleent, wordt gecodeerd door New Delhi metallo-bèta-lactamase 1 gen (blaNDM-1)]. NDM-1 inactiveert belangrijke klassen van bèta-lactam-antibiotica, waaronder carbapenems, door β-lactamringen te splitsen. NDM-1 werd gerapporteerd in 11 verschillende bacteriesoorten, waaronder Escherichia coli, Klebsiella sp., Shigella boydii en Vibrio cholera, wat wijst op het potentieel van horizontale genoverdracht.

Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC) enzymen, behorend tot klasse A (serine carbapenemasen) en geremd door boorzuur, zijn snel een wereldwijd probleem geworden onder de Enterobacteriaceae, Pseudomonas aeruginosa en Acinetobacter baumannii.

Bij de behandeling van infectieziekten is de toediening van adequate antimicrobiële middelen essentieel om het ontstaan ​​en de verspreiding van resistente bacteriën te voorkomen. Conventionele antimicrobiële gevoeligheidstesten (AST), gebaseerd op bacteriegroei, zijn echter tijdrovend; daarom is een snelle, eenvoudige test nodig voor de tijdige selectie van geschikte antibiotica in klinische laboratoria, zoals lusgemedieerde isothermische amplificatie (LAMP).

LAMP, ontwikkeld door de Japanse onderzoeker Notomi, is een nieuwe genamplificatiemethode die DNA-amplificatie onder isotherme omstandigheden kan voltooien. LAMP is een strengverplaatsingsamplificatietechniek, waarbij gebruik wordt gemaakt van een set van 4 tot 6 speciaal ontworpen oligonucleotideprimers en een specifiek DNA-polymerase (Bst). Via het proces van strengverplaatsingsamplificatie wordt een halter-DNA-structuur geproduceerd die dient als sjabloon voor cyclusamplificatie. Het ontbreken van een behoefte aan een thermocycler, de snelheid van de reactie en maken van LAMP een veelbelovend platform voor de ontwikkeling van een eenvoudige en gevoelige tool die bijna bij de patiënt past voor de moleculaire detectie van genen in omgevingen met beperkte middelen.

LAMP is de meest populaire en gevestigde nucleïnezuuramplificatietechnologie onder alternatieven voor de polymerasekettingreactie (PCR). De stappen van genetisch testen omvatten extractie van nucleïnezuur uit de monsters, genamplificatie en detectie. Deze stappen vereisen aanzienlijke vaardigheid en dure apparatuur en faciliteiten, wat gemakkelijk testen op een bepaalde locatie moeilijk maakt. Om deze beperkingen te overwinnen, werd een nieuwe genamplificatiemethode, LAMP-reactie, ontwikkeld die snelheid, eenvoud en hoge specificiteit combineert.