Анализ LAMP в сравнении с ПЦР для обнаружения генов blaNDM-1 и blaKPC

Резистентность грамотрицательных бактерий к карбапенемам стала глобальной проблемой и вызвала глобальную эпидемию, которая продолжает расти.

Фермент Нью-Дели металло-бета-лактамаза 1 (NDM-1), который придает множественную лекарственную устойчивость, кодируется геном Нью-Дели металло-бета-лактамазы 1 (blaNDM-1)]. NDM-1 инактивирует основные классы бета-лактамных антибиотиков, включая карбапенемы, путем расщепления бета-лактамных колец. NDM-1 был обнаружен у 11 различных видов бактерий, включая Escherichia coli, Klebsiella sp., Shigella boydii и Vibrio cholera, что указывает на возможность горизонтального переноса генов.

Ферменты Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC), принадлежащие к классу A (сериновые карбапенемазы) и ингибируемые борной кислотой, быстро стали глобальной проблемой среди Enterobacteriaceae, Pseudomonas aeruginosa и Acinetobacter baumannii.

При терапии инфекционных заболеваний введение адекватных противомикробных препаратов имеет важное значение для предотвращения появления и распространения резистентных бактерий. Однако обычное тестирование чувствительности к противомикробным препаратам (AST), основанное на росте бактерий, требует много времени; поэтому для своевременного выбора подходящих антибиотиков в клинических лабораториях необходим быстрый и простой анализ, такой как петлевая изотермическая амплификация (LAMP).

LAMP, разработанный японским исследователем Нотоми, представляет собой новый метод амплификации генов, который может завершить амплификацию ДНК в изотермических условиях. LAMP — это метод амплификации с замещением нити, в котором используется набор из 4–6 специально разработанных олигонуклеотидных праймеров и специфическая ДНК-полимераза (Bst). В процессе амплификации замещения цепи образуется гантелеобразная структура ДНК, которая служит шаблоном для циклической амплификации. Отсутствие необходимости в термоциклере, скорость реакции и делают LAMP многообещающей платформой для разработки простого и чувствительного инструмента для молекулярного обнаружения генов в условиях ограниченных ресурсов.

LAMP является наиболее популярной и хорошо зарекомендовавшей себя технологией амплификации нуклеиновых кислот среди альтернатив полимеразной цепной реакции (ПЦР). Этапы генетического тестирования включают извлечение нуклеиновой кислоты из образцов, амплификацию генов и обнаружение. Эти этапы требуют значительных навыков и дорогостоящего оборудования и оборудования, что затрудняет удобное тестирование в любом заданном месте. Чтобы преодолеть эти ограничения, был разработан новый метод амплификации генов, реакция LAMP, которая сочетает в себе быстроту, простоту и высокую специфичность.