Published October 9, 2014
| Version v1
Publication
Open
A Simple Isothermal DNA Amplification Method to Screen Black Flies for Onchocerca volvulus Infection
Creators
- 1. New England Biolabs (United States)
- 2. University of Liverpool
- 3. Liverpool School of Tropical Medicine
- 4. Council for Scientific and Industrial Research
Description
Onchocerciasis is a debilitating neglected tropical disease caused by infection with the filarial parasite Onchocerca volvulus. Adult worms live in subcutaneous tissues and produce large numbers of microfilariae that migrate to the skin and eyes. The disease is spread by black flies of the genus Simulium following ingestion of microfilariae that develop into infective stage larvae in the insect. Currently, transmission is monitored by capture and dissection of black flies and microscopic examination of parasites, or using the polymerase chain reaction to determine the presence of parasite DNA in pools of black flies. In this study we identified a new DNA biomarker, encoding O. volvulus glutathione S-transferase 1a (OvGST1a), to detect O. volvulus infection in vector black flies. We developed an OvGST1a-based loop-mediated isothermal amplification (LAMP) assay where amplification of specific target DNA is detectable using turbidity or by a hydroxy naphthol blue color change. The results indicated that the assay is sensitive and rapid, capable of detecting DNA equivalent to less than one microfilaria within 60 minutes. The test is highly specific for the human parasite, as no cross-reaction was detected using DNA from the closely related and sympatric cattle parasite Onchocerca ochengi. The test has the potential to be developed further as a field tool for use in the surveillance of transmission before and after implementation of mass drug administration programs for onchocerciasis.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
داء كلابية الذنب هو مرض استوائي مهمل موهن ناتج عن الإصابة بالطفيلي الخيطي Onchocerca volvulus. تعيش الديدان البالغة في الأنسجة تحت الجلد وتنتج أعدادًا كبيرة من الخيطيات الدقيقة التي تهاجر إلى الجلد والعينين. ينتشر المرض عن طريق الذباب الأسود من جنس Simulium بعد ابتلاع الميكروفيلاريا التي تتطور إلى يرقات المرحلة المعدية في الحشرة. في الوقت الحالي، تتم مراقبة الانتقال عن طريق التقاط وتشريح الذباب الأسود والفحص المجهري للطفيليات، أو باستخدام تفاعل سلسلة البلمرة لتحديد وجود الحمض النووي الطفيلي في برك الذباب الأسود. في هذه الدراسة، حددنا علامة حيوية جديدة للحمض النووي، ترميز O. volvulus glutathione S - transferase 1a (OvGST1a)، للكشف عن عدوى O. volvulus في الذباب الأسود الناقل. طورنا اختبار تضخيم حراري متساوي الحرارة (LAMP) قائم على حلقة OvGST1a حيث يمكن اكتشاف تضخيم الحمض النووي المستهدف المحدد باستخدام التعكر أو عن طريق تغيير اللون الأزرق للهيدروكسي النفثول. أشارت النتائج إلى أن الفحص حساس وسريع، وقادر على اكتشاف الحمض النووي المكافئ لأقل من ميكروفيلاريا واحدة في غضون 60 دقيقة. الاختبار محدد للغاية للطفيلي البشري، حيث لم يتم اكتشاف أي تفاعل متقاطع باستخدام الحمض النووي من طفيلي الماشية ذو الصلة الوثيقة والمتعاطفة Onchocerca ochengi. يمكن تطوير الاختبار بشكل أكبر كأداة ميدانية للاستخدام في مراقبة انتقال العدوى قبل وبعد تنفيذ برامج إدارة الأدوية الجماعية لداء كلابية الذنب.Translated Description (French)
L'onchocercose est une maladie tropicale négligée débilitante causée par une infection par le parasite filarien Onchocerca volvulus. Les vers adultes vivent dans les tissus sous-cutanés et produisent un grand nombre de microfilaires qui migrent vers la peau et les yeux. La maladie est transmise par des mouches noires du genre Simulium à la suite de l'ingestion de microfilaires qui se transforment en larves au stade infectieux chez l'insecte. Actuellement, la transmission est surveillée par capture et dissection des mouches noires et examen microscopique des parasites, ou en utilisant la réaction en chaîne de la polymérase pour déterminer la présence d'ADN parasite dans les pools de mouches noires. Dans cette étude, nous avons identifié un nouveau biomarqueur d'ADN, codant pour la glutathion S-transférase 1a d'O. volvulus (OvGST1a), pour détecter l'infection par O. volvulus chez les mouches noires vecteurs. Nous avons développé un test d'amplification isotherme à médiation par boucle (LAMP) basé sur OvGST1a où l'amplification de l'ADN cible spécifique est détectable en utilisant la turbidité ou par un changement de couleur du bleu d'hydroxy naphtol. Les résultats ont indiqué que le test est sensible et rapide, capable de détecter l'ADN équivalent à moins d'une microfilaire en 60 minutes. Le test est très spécifique pour le parasite humain, car aucune réaction croisée n'a été détectée à l'aide de l'ADN du parasite bovin Onchocerca ochengi étroitement apparenté et sympatrique. Le test a le potentiel d'être développé davantage en tant qu'outil de terrain à utiliser dans la surveillance de la transmission avant et après la mise en œuvre de programmes d'administration massive de médicaments pour l'onchocercose.Translated Description (Spanish)
La oncocercosis es una enfermedad debilitante tropical desatendida causada por la infección con el parásito filarial Onchocerca volvulus. Los gusanos adultos viven en los tejidos subcutáneos y producen un gran número de microfilarias que migran a la piel y los ojos. La enfermedad se propaga por las moscas negras del género Simulium después de la ingestión de microfilarias que se convierten en larvas infecciosas en el insecto. Actualmente, la transmisión se monitorea mediante la captura y disección de moscas negras y el examen microscópico de parásitos, o utilizando la reacción en cadena de la polimerasa para determinar la presencia de ADN del parásito en grupos de moscas negras. En este estudio identificamos un nuevo biomarcador de ADN, que codifica la glutatión S-transferasa 1a de O. volvulus (OvGST1a), para detectar la infección por O. volvulus en moscas negras vectoriales. Desarrollamos un ensayo de amplificación isotérmica mediada por bucle (LAMP) basado en OvGST1a en el que la amplificación del ADN diana específico es detectable utilizando turbidez o mediante un cambio de color del azul de hidroxi naftol. Los resultados indicaron que el ensayo es sensible y rápido, capaz de detectar ADN equivalente a menos de una microfilaria en 60 minutos. La prueba es altamente específica para el parásito humano, ya que no se detectó reacción cruzada utilizando ADN del parásito del ganado estrechamente relacionado y simpátrico Onchocerca ochengi. La prueba tiene el potencial de desarrollarse aún más como una herramienta de campo para su uso en la vigilancia de la transmisión antes y después de la implementación de programas de administración masiva de medicamentos para la oncocercosis.Files
journal.pone.0108927&type=printable.pdf
Files
(1.6 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:d763f6bbd58fafeea212a307aae2030c
|
1.6 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- طريقة بسيطة لتضخيم الحمض النووي متساوي الحرارة لفحص الذباب الأسود للكشف عن عدوى انفتال كلابية الذنب
- Translated title (French)
- Une méthode simple d'amplification de l'ADN isotherme pour dépister les mouches noires pour l'infection à Onchocerca volvulus
- Translated title (Spanish)
- Un método simple de amplificación isotérmica de ADN para detectar la infección por Onchocerca volvulus en moscas negras
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2035219286
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0108927
References
- https://openalex.org/W1590240800
- https://openalex.org/W1963805238
- https://openalex.org/W1964136075
- https://openalex.org/W1965115360
- https://openalex.org/W1966304191
- https://openalex.org/W1966705475
- https://openalex.org/W1967448477
- https://openalex.org/W1969709439
- https://openalex.org/W1972067339
- https://openalex.org/W1974520027
- https://openalex.org/W1977692511
- https://openalex.org/W1979974453
- https://openalex.org/W1997289420
- https://openalex.org/W1998716649
- https://openalex.org/W2003935644
- https://openalex.org/W2012678970
- https://openalex.org/W2014957972
- https://openalex.org/W2016150993
- https://openalex.org/W2016985185
- https://openalex.org/W2021904910
- https://openalex.org/W2024107612
- https://openalex.org/W2034176304
- https://openalex.org/W2037993016
- https://openalex.org/W2040836919
- https://openalex.org/W2045139219
- https://openalex.org/W2046114698
- https://openalex.org/W2046892081
- https://openalex.org/W2046993421
- https://openalex.org/W2049768104
- https://openalex.org/W2050515639
- https://openalex.org/W2066385972
- https://openalex.org/W2072243249
- https://openalex.org/W2072657860
- https://openalex.org/W2080736290
- https://openalex.org/W2087352355
- https://openalex.org/W2097382368
- https://openalex.org/W2097706568
- https://openalex.org/W2105275554
- https://openalex.org/W2109421852
- https://openalex.org/W2110132282
- https://openalex.org/W2110753623
- https://openalex.org/W2112123417
- https://openalex.org/W2118439064
- https://openalex.org/W2120445209
- https://openalex.org/W2122098181
- https://openalex.org/W2126552335
- https://openalex.org/W2129355263
- https://openalex.org/W2135086664
- https://openalex.org/W2137015675
- https://openalex.org/W2140363623
- https://openalex.org/W2141633648
- https://openalex.org/W2145004373
- https://openalex.org/W2146256775
- https://openalex.org/W2150297520
- https://openalex.org/W2152808318
- https://openalex.org/W2152873423
- https://openalex.org/W2159840626
- https://openalex.org/W2162859059
- https://openalex.org/W2164253551
- https://openalex.org/W2165123012
- https://openalex.org/W2168711068
- https://openalex.org/W2182642350
- https://openalex.org/W2276190511
- https://openalex.org/W2370486396
- https://openalex.org/W2395703981
- https://openalex.org/W2404546356
- https://openalex.org/W2407141091
- https://openalex.org/W2412187745
- https://openalex.org/W2413703367
- https://openalex.org/W2414775866
- https://openalex.org/W284911816
- https://openalex.org/W4317640650
- https://openalex.org/W46407782