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# 健康科学# 感染症(HIV/AIDSを除く)

ウイルス出血熱のための診断技術の進展

この研究は、致死性ウイルス疾患の検出方法を改善することに焦点を当てている。

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VHF診断の強化VHF診断の強化検出を改善する。資源が限られた地域でのウイルス性出血熱の
目次

医療の進歩によって、感染症による死亡や病気の数が世界中で大幅に減ったけど、それでも感染症は最も貧しいコミュニティに影響を与え続けてる。新しい感染症も公衆衛生に大きなリスクをもたらしていて、2019年のCOVID-19の流行がその例。こういった新しい病気の多くは動物から人間に感染するんだ。経済状況、土地利用の変化、都市人口の増加などがこの変化に影響を与えてる。

ゾーン病

動物から人間に広がる病気、つまりゾーン病は野生動物に由来してる。これらの病気の多くは生物多様性が豊かな地域で現れ、しばしば低中所得国に影響を及ぼす。これらの地域の脆弱な人々は、必要な医療サービスや病気の検出方法にアクセスできていないことが多い。例えば、最近のサル痘の増加は、未検出の病気がどのように世界中に広がるかの例だよ。

ウイルス性出血熱

クリミア・コンゴ出血熱、リフトバレー熱、エボラ、マールブルグ、ラッサ熱などの病気はウイルス性出血熱(VHF)に分類される。これらは世界の公衆衛生に対する深刻な脅威なんだ。その危険性は、病気の重篤度だけでなく、医療サービスが限られている人間の集落の近くで見つかることも関係してる。西アフリカでは、エボラのアウトブレイクが十分な診断サービスのない医療現場で早期症例を見逃したことで悪化したんだ。

診断の必要性

人間と野生動物の両方の病気を監視・診断するツールを作る必要が急務だよ。こういったウイルス性病原体の診断方法はすでにいくつか存在してるけど、特に珍しくて危険な病原体のため、医療従事者のトレーニングは難しいことがある。でも、最近安全なコントロール材料を作る進展があって、リソースが少ない地域でもこれらのウイルスを扱いやすくできるようになったんだ。

合成DNAの開発

このニーズに応えるために、研究者たちはプライマー用の特定の領域を含む合成DNA配列を設計したんだ。これらの配列はVHFを引き起こす5つの主要ウイルスをターゲットにしてる。設計には、DNAからRNAを合成するためのサイトが含まれていて、これを使って実験室テスト用のコントロール材料を作ることができるんだ。

RNAの抽出とテスト

実際のテストをシミュレートするために、合成RNAを作ってバッファー液と混ぜたんだ。この混合物は、一連のステップを経て、確立されたキットを使ってRNAを抽出した。抽出したRNAは、5つのウイルスそれぞれのための専門的なプロトコルを使って増幅した。その結果はゲル電気泳動で評価され、ターゲット配列の成功した増幅を視覚化したんだ。

アッセイの最適化

研究者たちはウイルスの効果的な検出に必要な条件を最適化するために一連のテストを行ったよ。温度やプライマー濃度などさまざまな要因を調整して、テストが信頼できるものになるようにしたんだ。アッセイは非常に少量のウイルスRNAを検出するように設計されていて、早期の病気検出には重要なんだ。

常温安定性

世界の多くの地域、特に農村部では冷蔵が利用できないことが多い。この研究は、テストに使用される試薬が常温での保存にどれだけ耐えられるかを評価することも目的としてた。さまざまな時点でテストを行って、アッセイの性能が時間とともにどう変化するかを見たんだ。1週間常温で保存した後、テストの感度が大幅に低下したことが分かって、試薬は常温で保存してから3日以内に使うのが理想だって分かったよ。

結果と性能

結果は、すべてのアッセイが低量のウイルスRNAを信頼できるように検出できることを示したけど、感度は異なるウイルスによって変わった。長いラッサウイルスのアッセイは、他のアッセイよりも少量のRNAを検出するのに効果的じゃなかった。全体的に、テストはウイルス検出に効果的だって証明された、冷却保存が難しい環境でもね。

合成コントロール材料の重要性

合成コントロール材料の開発は、安全で使いやすいツールを提供することで、研究所に利益をもたらすんだ。これは特に、非常に感染力の強い病気を扱うときに重要だよ。この研究は、これらの合成材料を使って医療従事者を重要なテスト技術で教育する可能性を強調してる。スタッフがトレーニングを受けて、非感染性コントロールにアクセスできることを確保することで、テスト全体の質が向上できるんだ。

診断の改善

最近の診断テストの進展により、先進的な実験室インフラがない場所でもウイルスを迅速かつ手頃に検出できるようになった。この新しいテストは古い方法に取って代わり、遠隔地での病気の診断を容易にしてる。それでも、人間と動物の健康を監視するための地元調達のツールを作ることが引き続き重要だよ。

結論

要するに、この研究は合成DNAを使ってさまざまなウイルス性出血熱のための効果的な診断ツールを作ることに焦点を当ててた。見つかったことは、限られたリソースのある環境で使える信頼性のあるアッセイの開発が重要だってことを強調してる。この分野での継続的な進歩によって、最も必要とされる地域で診断能力が向上し、世界的な公衆衛生への貢献が期待されてるんだ。

オリジナルソース

タイトル: Development of a non-infectious control for viral hemorrhagic fever PCR assays

概要: Assay validation is an essential component of disease surveillance but can be problematic in low resource settings where access to positive control material is limited and a safety risk for handlers. Here we describe techniques for validating the PCR based detection of Crimean-Congo hemorrhagic fever orthonairovirus, Ebola virus, Lassa virus, Marburg virus and Rift Valley Fever phlebovirus. We designed non-infectious synthetic DNA oligonucleotide sequences incorporating primer binding sites suitable for multiple assays, and a T7 promotor site which was used to transcribe the sequence. Transcribed RNA was used as template in a dilution series, extracted and amplified with RT-PCR and RT-qPCR to demonstrate successful recovery and determine limits of detection in a range of laboratory settings. Our results are adaptable to any assay requiring validation of nucleic acid extraction and/or amplification, particularly where sourcing reliable, safe material for positive controls is infeasible. Author SummaryThe majority of zoonoses originate in wildlife and tend to emerge from biodiverse regions in low to middle income countries, frequently among deprived populations of at-risk people with a lack of access to diagnostic capacity or surveillance. Diseases such as Crimean-Congo Hemorrhagic Fever, Rift Valley Fever, Ebola Virus Disease, Marburg Virus Disease and Lassa Fever are viral hemorrhagic fevers (VHFs) and among the most neglected and serious threats to global public health. This threat is partly due to the severity of disease caused by these pathogens, but also because their geographical distribution is close to human populations with often limited access to medical or diagnostic laboratory services. In our study we describe and validate techniques for PCR based detection of five VHF viruses using a synthetic, multi-target non-infectious positive control. Our work has applications in assay design and optimization, particularly where access to source material is problematic or requires high level biosafety containment, as is the case with VHF viruses. This approach can help learners train in techniques used in nucleic acid extraction, amplification, and sequencing of VHF viruses, but can be used for any targets, with potential for multiplexing from a single positive control.

著者: Matthew A Knox, C. Bromhead, D. Hayman

最終更新: 2023-05-23 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.05.22.23290319

ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.05.22.23290319.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた medrxiv に感謝します。

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