Test LAMP Versus PCR do wykrywania genów blaNDM-1 i blaKPC

Oporność bakterii Gram-ujemnych na karbapenemy stała się problemem ogólnoświatowym i spowodowała globalną epidemię, która wciąż rośnie.

Enzym metalo-beta-laktamazy 1 z New Delhi (NDM-1), który nadaje oporność wielolekową, jest kodowany przez gen metalo-beta-laktamazy 1 z New Delhi (blaNDM-1)]. NDM-1 inaktywuje główne klasy antybiotyków beta-laktamowych, w tym karbapenemy, poprzez rozszczepianie pierścieni beta-laktamowych. NDM-1 stwierdzono u 11 różnych gatunków bakterii, w tym Escherichia coli, Klebsiella sp., Shigella boydii i Vibrio cholera, co wskazuje na potencjał poziomego transferu genów.

Klebsiella pneumoniae karbapenemazy (KPC), należące do klasy A (karbapenemazy serynowe) i hamowane przez kwas boronowy, szybko stały się globalnym problemem wśród Enterobacteriaceae, Pseudomonas aeruginosa i Acinetobacter baumannii.

W leczeniu chorób zakaźnych podawanie odpowiednich środków przeciwdrobnoustrojowych jest niezbędne do zapobiegania powstawaniu i rozprzestrzenianiu się opornych bakterii. Jednak konwencjonalne oznaczanie wrażliwości na środki przeciwdrobnoustrojowe (AST), oparte na wzroście bakterii, jest czasochłonne; dlatego potrzebny jest szybki, prosty test do szybkiego wyboru odpowiednich antybiotyków w laboratoriach klinicznych, taki jak amplifikacja izotermiczna za pośrednictwem pętli (LAMP).

LAMP, opracowana przez japońskiego naukowca Notomi, jest nową metodą amplifikacji genów, która może zakończyć amplifikację DNA w warunkach izotermicznych. LAMP to technika amplifikacji z przemieszczeniem nici, która wykorzystuje zestaw od 4 do 6 specjalnie zaprojektowanych starterów oligonukleotydowych i specyficzną polimerazę DNA (Bst). W procesie amplifikacji z przemieszczaniem nici tworzona jest struktura hantli DNA, która służy jako matryca do cyklicznej amplifikacji. Brak potrzeby stosowania termocyklera, szybkość reakcji i sprawiają, że LAMP jest obiecującą platformą do opracowania prostego i czułego narzędzia bliskiego pacjenta do molekularnego wykrywania genów w warunkach ograniczonych zasobów.

LAMP jest najpopularniejszą i najlepiej ugruntowaną technologią amplifikacji kwasu nukleinowego wśród alternatyw dla reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR). Etapy testów genetycznych obejmują ekstrakcję kwasów nukleinowych z próbek, amplifikację genów i wykrywanie. Te kroki wymagają znacznych umiejętności oraz drogiego sprzętu i urządzeń, co utrudnia wygodne testowanie w dowolnym miejscu. Aby przezwyciężyć te ograniczenia, opracowano nową metodę amplifikacji genów, reakcję LAMP, która łączy w sobie szybkość, prostotę i wysoką specyficzność.