LAMP-analyse versus PCR for påvisning av blaNDM-1- og blaKPC-gener

Karbapenemresistens i gramnegative bakterier har blitt et verdensomspennende problem og har forårsaket en global epidemi som fortsetter å vokse.

New Delhi metallo-beta-laktamase 1 (NDM-1) enzym som gir multilegemiddelresistens er kodet av New Delhi metallo-beta-laktamase 1 gen (blaNDM-1)]. NDM-1 inaktiverer hovedklasser av betalaktamantibiotika inkludert karbapenemer ved å spalte b-laktamringer. NDM-1 ble rapportert i 11 forskjellige bakteriearter inkludert Escherichia coli, Klebsiella sp., Shigella boydii og Vibrio cholera, noe som indikerer potensialet for horisontal genoverføring.

Klebsiella pneumoniae karbapenemase (KPC) enzymer, som tilhører klasse A (serin karbapenemaser) og hemmes av boronsyre, har raskt blitt et globalt problem blant Enterobacteriaceae, Pseudomonas aeruginosa og Acinetobacter baumannii.

Ved behandling av infeksjonssykdommer er administrering av tilstrekkelige antimikrobielle midler avgjørende for å forhindre fremvekst og spredning av resistente bakterier. Imidlertid er konvensjonell antimikrobiell følsomhetstesting (AST), basert på bakterievekst, tidkrevende; derfor er en rask, enkel analyse nødvendig for rettidig valg av passende antibiotika i kliniske laboratorier som loop-mediert isotermisk amplifikasjon (LAMP).

LAMP, utviklet av den japanske forskeren Notomi, er en ny genamplifikasjonsmetode som kan fullføre DNA-amplifisering under isotermiske forhold. LAMP er en trådforskyvnings-amplifikasjonsteknikk, som bruker et sett med 4 til 6 spesialdesignede oligonukleotidprimere og en spesifikk DNA-polymerase (Bst). Via prosessen med trådforskyvningsamplifisering produseres en hantel-DNA-struktur som fungerer som en mal for syklusamplifikasjon. Mangelen på et behov for en termosykler, reaksjonshastigheten og gjør LAMP til en lovende plattform for utvikling av et enkelt og sensitivt nesten-pasientverktøy for molekylær deteksjon av gener i ressursbegrensede omgivelser.

LAMP er den mest populære og veletablerte nukleinsyreamplifikasjonsteknologien blant alternativene for polymerasekjedereaksjonen (PCR). Trinnene for genetisk testing inkluderer nukleinsyreekstraksjon fra prøvene, genamplifisering og deteksjon. Disse trinnene krever betydelig dyktighet og dyrt utstyr og fasiliteter, noe som gjør praktisk testing på et gitt sted vanskelig. For å overvinne disse begrensningene ble en ny genamplifikasjonsmetode, LAMP-reaksjon, utviklet som kombinerer hurtighet, enkelhet og høy spesifisitet.