Published July 12, 2013 | Version v1
Publication Open

Direct comparison of the histidine-rich protein-2 enzyme-linked immunosorbent assay (HRP-2 ELISA) and malaria SYBR green I fluorescence (MSF) drug sensitivity tests in Plasmodium falciparum reference clones and fresh ex vivo field isolates from Cambodia

Creators

  • 1. Armed Forces Research Institute of Medical Science
  • 2. United States Army Medical Research Directorate - Africa
  • 3. Kenya Medical Research Institute

Description

Abstract Background Performance of the histidine-rich protein-2 enzyme-linked immunosorbent assay (HRP-2 ELISA) and malaria SYBR Green I fluorescence (MSF) drug sensitivity tests were directly compared using Plasmodium falciparum reference strains and fresh ex vivo isolates from Cambodia against a panel of standard anti-malarials. The objective was to determine which of these two common assays is more appropriate for studying drug susceptibility of "immediate ex vivo " (IEV) isolates, analysed without culture adaption, in a region of relatively low malaria transmission. Methods Using the HRP-2 and MSF methods, the 50% inhibitory concentration (IC 50 ) values against a panel of malaria drugs were determined for P. falciparum reference clones (W2, D6, 3D7 and K1) and 41 IEV clinical isolates from an area of multidrug resistance in Cambodia. Comparison of the IC 50 values from the two methods was made using Wilcoxon matched pair tests and Pearson's correlation. The lower limit of parasitaemia detection for both methods was determined for reference clones and IEV isolates. Since human white blood cell (WBC) DNA in clinical samples is known to reduce MSF assay sensitivity, SYBR Green I fluorescence linearity of P. falciparum samples spiked with WBCs was evaluated to assess the relative degree to which MSF sensitivity is reduced in clinical samples. Results IC 50 values correlated well between the HRP-2 and MSF methods when testing either P . falciparum reference clones or IEV isolates against 4-aminoquinolines (chloroquine, piperaquine and quinine) and the quinoline methanol mefloquine (Pearson r = 0.85-0.99 for reference clones and 0.56-0.84 for IEV isolates), whereas a weaker IC 50 value correlation between methods was noted when testing artemisinins against reference clones and lack of correlation when testing IEV isolates. The HRP-2 ELISA produced a higher overall success rate (90% for producing IC 50 best-fit sigmoidal curves), relative to only a 40% success rate for the MSF assay, when evaluating ex vivo Cambodian isolates. Reduced sensitivity of the MSF assay is likely due to an interference of WBCs in clinical samples. Conclusions For clinical samples not depleted of WBCs, HRP-2 ELISA is superior to the MSF assay at evaluating fresh P . falciparum field isolates with low parasitaemia (<0.2%) generally observed in Southeast Asia.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

ملخص الخلفية تمت مقارنة أداء اختبارات الحساسية للأدوية الغنية بالبروتين الهيستيدين -2 المرتبط بالإنزيم المناعي (HRP -2 ELISA) والملاريا SYBR Green I fluorescence (MSF) مباشرة باستخدام السلالات المرجعية للمتصورة المنجلية وعزلات جديدة خارج الجسم الحي من كمبوديا مقابل لوحة من الأدوية المضادة للملاريا القياسية. كان الهدف هو تحديد أي من هذين الاختبارين الشائعين أكثر ملاءمة لدراسة قابلية الدواء للعزل "المباشر خارج الجسم الحي " (IEV)، وتحليله دون تكييف الثقافة، في منطقة ذات انتقال منخفض نسبيًا للملاريا. الطرق باستخدام طرق HRP -2 و MSF، تم تحديد قيم التركيز المثبط بنسبة 50 ٪ (IC 50 ) مقابل لوحة من أدوية الملاريا لمستنسخات P. falciparum المرجعية (W2 و D6 و 3D7 و K1) و 41 عزلًا سريريًا IEV من منطقة مقاومة للأدوية المتعددة في كمبوديا. تمت مقارنة قيم IC 50 من الطريقتين باستخدام اختبارات الزوج المطابق ويلكوكسون وارتباط بيرسون. تم تحديد الحد الأدنى للكشف عن الطفيليات في الدم لكلا الطريقتين للاستنساخ المرجعي وعزل IEV. نظرًا لأنه من المعروف أن الحمض النووي لخلايا الدم البيضاء البشرية (WBC) في العينات السريرية يقلل من حساسية اختبار منظمة أطباء بلا حدود، فقد تم تقييم خطية التألق SYBR Green I لعينات P. falciparum المزودة بكريات الدم البيضاء لتقييم الدرجة النسبية التي تنخفض بها حساسية منظمة أطباء بلا حدود في العينات السريرية. ترتبط قيم IC 50 بشكل جيد بين طرق HRP -2 و MSF عند اختبار إما الاستنساخ المرجعي P . falciparum أو عزل IEV ضد 4 - aminoquinolines (الكلوروكين والبيبيراكين والكينين) وميفلوكين ميثانول الكينولين (Pearson r = 0.85-0.99 للاستنساخ المرجعي و 0.56-0.84 لعزل IEV)، في حين لوحظ وجود ارتباط أضعف بين قيمة IC 50 بين الطرق عند اختبار الأرتيميسينين ضد الاستنساخ المرجعي وعدم وجود ارتباط عند اختبار عزل IEV. أنتج تحليل التحيز الكهرومغناطيسي لـ HRP -2 معدل نجاح إجمالي أعلى (90 ٪ لإنتاج المنحنيات السينية الأكثر ملاءمة لـ IC 50)، مقارنة بمعدل نجاح 40 ٪ فقط لفحص منظمة أطباء بلا حدود، عند تقييم العزلات الكمبودية خارج الجسم الحي. من المحتمل أن تكون الحساسية المنخفضة لفحص منظمة أطباء بلا حدود بسبب تداخل خلايا الدم البيضاء في العينات السريرية. الاستنتاجات بالنسبة للعينات السريرية غير المستنفدة من خلايا الدم البيضاء، يتفوق اختبار HRP -2 ELISA على اختبار منظمة أطباء بلا حدود في تقييم عزلات حقل P . falciparum الطازجة مع انخفاض الطفيليات في الدم (<0.2 ٪) التي لوحظت بشكل عام في جنوب شرق آسيا.

Translated Description (French)

Résumé Contexte Les performances du test immunosorbant lié à l'enzyme HRP-2 riche en histidine (ELISA HRP-2) et des tests de sensibilité aux médicaments par fluorescence (MSF) contre le paludisme SYBR Green I ont été directement comparées à l'aide de souches de référence de Plasmodium falciparum et d'isolats frais ex vivo du Cambodge contre un panel d'antipaludiques standard. L'objectif était de déterminer lequel de ces deux tests communs est le plus approprié pour étudier la sensibilité aux médicaments des isolats « ex vivo immédiats » (IEV), analysés sans adaptation de la culture, dans une région de transmission relativement faible du paludisme. Méthodes À l'aide des méthodes HRP-2 et MSF, les valeurs de la concentration inhibitrice de 50 % (CI 50 ) contre un panel de médicaments antipaludiques ont été déterminées pour les clones de référence de P. falciparum (W2, D6, 3D7 et K1) et 41 isolats cliniques d'IEV provenant d'une zone de multirésistance aux médicaments au Cambodge. La comparaison des valeurs de l'IC 50 des deux méthodes a été effectuée à l'aide de tests de paires appariées de Wilcoxon et de la corrélation de Pearson. La limite inférieure de détection de la parasitémie pour les deux méthodes a été déterminée pour les clones de référence et les isolats de VIE. Étant donné que l'ADN des globules blancs humains (WBC) dans les échantillons cliniques est connu pour réduire la sensibilité du test MSF, la linéarité de la fluorescence SYBR Green I des échantillons de P. falciparum enrichis en WBC a été évaluée pour évaluer le degré relatif de réduction de la sensibilité MSF dans les échantillons cliniques. Les valeurs de l'IC 50 des résultats étaient bien corrélées entre les méthodes HRP-2 et MSF lors du test des clones de référence de P. falciparum ou des isolats d'IEV contre les 4-aminoquinolines (chloroquine, pipéraquine et quinine) et la quinoléine méthanol méfloquine (Pearson r = 0,85-0,99 pour les clones de référence et 0,56-0,84 pour les isolats d'IEV), alors qu'une corrélation plus faible de la valeur de l'IC 50 entre les méthodes a été observée lors du test des artémisinines contre les clones de référence et un manque de corrélation lors du test des isolats d'IEV. L'ELISA HRP-2 a produit un taux de réussite global plus élevé (90 % pour la production des courbes sigmoïdales les mieux ajustées IC 50), par rapport à un taux de réussite de 40 % seulement pour le test MSF, lors de l'évaluation des isolats cambodgiens ex vivo. La sensibilité réduite du test MSF est probablement due à une interférence des globules blancs dans les échantillons cliniques. Conclusions Pour les échantillons cliniques non appauvris en globules blancs, HRP-2 ELISA est supérieur au test MSF pour évaluer les isolats frais de champ de P. falciparum présentant une faible parasitémie (<0,2 %) généralement observée en Asie du Sud-Est.

Translated Description (Spanish)

Resumen Antecedentes El rendimiento del ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas de proteína 2 rico en histidina (ELISA HRP-2) y las pruebas de sensibilidad a fármacos de fluorescencia SYBR Green I (MSF) de malaria se compararon directamente utilizando cepas de referencia de Plasmodium falciparum y aislados ex vivo frescos de Camboya contra un panel de antipalúdicos estándar. El objetivo era determinar cuál de estos dos ensayos comunes es más apropiado para estudiar la susceptibilidad a fármacos de aislados "ex vivo inmediatos" (IEV), analizados sin adaptación de cultivo, en una región de transmisión de malaria relativamente baja. Métodos Utilizando los métodos HRP-2 y MSF, se determinaron los valores de concentración inhibitoria (IC 50 ) del 50% contra un panel de fármacos contra la malaria para los clones de referencia de P. falciparum (W2, D6, 3D7 y K1) y 41 aislados clínicos de IEV de un área de resistencia a múltiples fármacos en Camboya. La comparación de los valores de IC 50 de los dos métodos se realizó utilizando pruebas de pares emparejados de Wilcoxon y la correlación de Pearson. El límite inferior de detección de parasitemia para ambos métodos se determinó para clones de referencia y aislados de IEV. Dado que se sabe que el ADN de glóbulos blancos humanos (WBC) en muestras clínicas reduce la sensibilidad del ensayo de MSF, se evaluó la linealidad de fluorescencia SYBR Green I de muestras de P. falciparum enriquecidas con WBC para evaluar el grado relativo en que se reduce la sensibilidad de MSF en muestras clínicas. Resultados Los valores de IC 50 se correlacionaron bien entre los métodos HRP-2 y MSF cuando se probaron clones de referencia de P. falciparum o aislados de IEV contra 4-aminoquinolinas (cloroquina, piperaquina y quinina) y la quinolina metanol mefloquina (Pearson r = 0.85-0.99 para clones de referencia y 0.56-0.84 para aislados de IEV), mientras que se observó una correlación más débil del valor de IC 50 entre los métodos cuando se probaron artemisininas contra clones de referencia y falta de correlación cuando se probaron aislados de IEV. El ELISA de HRP-2 produjo una mayor tasa de éxito general (90% para producir curvas sigmoidales de IC 50 de mejor ajuste), en relación con solo una tasa de éxito del 40% para el ensayo de MSF, al evaluar aislados camboyanos ex vivo. Es probable que la sensibilidad reducida del ensayo de MSF se deba a una interferencia de los glóbulos blancos en las muestras clínicas. Conclusiones Para las muestras clínicas no agotadas de glóbulos blancos, el ELISA de HRP-2 es superior al ensayo de MSF en la evaluación de aislados de campo de P. falciparum frescos con baja parasitemia (<0.2%) generalmente observada en el sudeste asiático.

Files

1475-2875-12-239.pdf

Files (819.2 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:7e6851defe2fe44049a5a484a51992ec
819.2 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
مقارنة مباشرة بين اختبار الامتصاص المناعي المرتبط بإنزيم الهستيدين الغني بالبروتين 2 (HRP -2 ELISA) والملاريا SYBR Green I fluorescence (MSF) واختبارات حساسية الأدوية في المستنسخات المرجعية للمتصورة المنجلية وعزلات الحقل خارج الجسم الحي الطازجة من كمبوديا
Translated title (French)
Comparaison directe du dosage immunosorbant lié à l'enzyme HRP-2 riche en histidine (ELISA HRP-2) et des tests de sensibilité aux médicaments par fluorescence (MSF) contre le paludisme SYBR Green I dans des clones de référence de Plasmodium falciparum et des isolats frais ex vivo provenant du Cambodge
Translated title (Spanish)
Comparación directa del ensayo de inmunoabsorción enzimática de proteína 2 rica en histidina (ELISA HRP-2) y las pruebas de sensibilidad a fármacos de fluorescencia SYBR verde I (MSF) de malaria en clones de referencia de Plasmodium falciparum y aislados de campo ex vivo frescos de Camboya

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2122405690
DOI
10.1186/1475-2875-12-239

Is supplement to
https://openalex.org/W2465887096 (Other)
https://openalex.org/W2416468153 (Other)
https://openalex.org/W2414493761 (Other)
https://openalex.org/W2366318376 (Other)
https://openalex.org/W2184471406 (Other)
https://openalex.org/W2166046803 (Other)
https://openalex.org/W2144038468 (Other)
https://openalex.org/W2113822524 (Other)
https://openalex.org/W2059320779 (Other)
https://openalex.org/W1141749753 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1542749189
  • https://openalex.org/W1954728452
  • https://openalex.org/W1969503178
  • https://openalex.org/W1977256372
  • https://openalex.org/W2002469675
  • https://openalex.org/W2007817107
  • https://openalex.org/W2015833924
  • https://openalex.org/W2020251171
  • https://openalex.org/W2032392666
  • https://openalex.org/W2037232743
  • https://openalex.org/W2040655137
  • https://openalex.org/W2040713555
  • https://openalex.org/W2046425094
  • https://openalex.org/W2049635631
  • https://openalex.org/W2081933397
  • https://openalex.org/W2096355268
  • https://openalex.org/W2105668259
  • https://openalex.org/W2114818342
  • https://openalex.org/W2115787721
  • https://openalex.org/W2118364911
  • https://openalex.org/W2118602162
  • https://openalex.org/W2121790784
  • https://openalex.org/W2123192350
  • https://openalex.org/W2126707549
  • https://openalex.org/W2131232496
  • https://openalex.org/W2134016435
  • https://openalex.org/W2134089325
  • https://openalex.org/W2134610533
  • https://openalex.org/W2151531806
  • https://openalex.org/W2152262846
  • https://openalex.org/W2153722729
  • https://openalex.org/W2156141406
  • https://openalex.org/W2157746760
  • https://openalex.org/W2169468385