Published July 12, 2018
| Version v1
Publication
Open
Multi-Target Strategy for Pan/Foot-and-Mouth Disease Virus (FMDV) Detection: A Combination of Sequences Analysis, in Silico Predictions and Laboratory Diagnostic Evaluation
Creators
- 1. University of New Brunswick
- 2. Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria
- 3. Instituto Nacional de Investigaciones Agricolas
- 4. Centre de Recerca en Sanitat Animal
- 5. Universitat Autònoma de Barcelona
- 6. Hospital Italiano de Buenos Aires
- 7. Saint John Regional Hospital
- 8. Dalhousie University
Description
Foot-and-mouth disease (FMD) is a highly contagious viral disease affecting cloven-hoofed animals that causes severe economic losses. The disease is characterized by a vesicular condition and it cannot be differentiated from other vesicular diseases. Therefore, laboratory confirmation of any suspected FMD case is compulsory. Despite viral isolation in cell cultures has been considered for many years as the gold standard for FMD diagnosis, the advantages of real-time reverse transcription polymerase chain reaction (rRT-PCR) technology have motivated its use directly in clinical specimens for FMD diagnosis. The current work was aimed to develop and validate a molecular multi-check strategy using rRT-PCR (mMulti-rRT-PCR) based on SYBR-Green I for pan/foot-and-mouth disease virus (pan/FMDV) diagnosis. From in silico approaches, different primer pairs previously reported were selected and modified to reduce the likelihood of viral escape as well as potential failures in the pan/FMDV detection. The analytical parameters were evaluated using a high number of representative viral strains. The repeatability of the assay and its performance on field samples were also assessed. The mMulti-rRT-PCR was able to detect emergent FMDV strains that circulated in South America between the years 2006-2010 and on which the single rRT-PCRs failed when they were applied independently. The results obtained here showed that the proposed system is an accurate and rapid diagnosis method for sensitive and specific detection of FMDV. Thus, a validated mMulti-rRT-PCR assay based on SYBR-Green I detection coupled to melting curves resolution for pan/FMDV diagnosis on clinical samples is proposed. This study also highlights the need to incorporate the multi-target detection principle in the diagnosis of highly variable agents, specially, of those listed by OIE like FMDV.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
مرض الحمى القلاعية (FMD) هو مرض فيروسي شديد العدوى يصيب الحيوانات ذات الحواف المشقوقة ويتسبب في خسائر اقتصادية فادحة. يتميز المرض بحالة حويصلية ولا يمكن تمييزه عن الأمراض الحويصلية الأخرى. لذلك، فإن التأكيد المختبري لأي حالة مشتبه بها من مرض الحمى القلاعية إلزامي. على الرغم من اعتبار العزل الفيروسي في مزارع الخلايا لسنوات عديدة المعيار الذهبي لتشخيص مرض الحمى القلاعية، فإن مزايا تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل للنسخ العكسي في الوقت الفعلي (rRT - PCR) قد حفزت استخدامه مباشرة في العينات السريرية لتشخيص مرض الحمى القلاعية. كان العمل الحالي يهدف إلى تطوير والتحقق من صحة استراتيجية جزيئية متعددة الفحوصات باستخدام rRT - PCR (mMulti - rRT - PCR) بناءً على SYBR - Green I لتشخيص فيروس الحمى القلاعية (PAN/FMDV). من مناهج السيليكو، تم اختيار وتعديل أزواج تمهيدية مختلفة تم الإبلاغ عنها سابقًا لتقليل احتمالية الهروب الفيروسي وكذلك الفشل المحتمل في اكتشاف PAN/FMDV. تم تقييم المعلمات التحليلية باستخدام عدد كبير من السلالات الفيروسية التمثيلية. كما تم تقييم قابلية تكرار الفحص وأدائه على العينات الميدانية. تمكن mMulti - rRT - PCR من اكتشاف سلالات FMDV الناشئة التي انتشرت في أمريكا الجنوبية بين السنوات 2006-2010 والتي فشلت فيها rRT - PCRs المفردة عندما تم تطبيقها بشكل مستقل. أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها هنا أن النظام المقترح هو طريقة تشخيص دقيقة وسريعة للكشف الحساس والمحدد عن FMDV. وبالتالي، يُقترح إجراء اختبار mMulti - rRT - PCR تم التحقق من صحته بناءً على اكتشاف SYBR - Green I المقترن بدقة منحنيات الانصهار لتشخيص PAN/FMDV على العينات السريرية. تسلط هذه الدراسة الضوء أيضًا على الحاجة إلى دمج مبدأ الكشف متعدد الأهداف في تشخيص العوامل شديدة التغير، خاصة تلك المدرجة من قبل OIE مثل FMDV.Translated Description (French)
La fièvre aphteuse (FMD) est une maladie virale très contagieuse qui affecte les animaux à sabots fendus et qui entraîne de graves pertes économiques. La maladie est caractérisée par un état vésiculaire et elle ne peut pas être différenciée des autres maladies vésiculaires. Par conséquent, la confirmation en laboratoire de tout cas suspect de fièvre aphteuse est obligatoire. Bien que l'isolement viral dans des cultures cellulaires soit considéré depuis de nombreuses années comme l'étalon-or pour le diagnostic de la fièvre aphteuse, les avantages de la technologie de réaction en chaîne de la polymérase par transcription inverse en temps réel (rRT-PCR) ont motivé son utilisation directe dans des échantillons cliniques pour le diagnostic de la fièvre aphteuse. Le travail actuel visait à développer et à valider une stratégie de multi-vérification moléculaire utilisant la rRT-PCR (mMulti-rRT-PCR) basée sur SYBR-Green I pour le diagnostic du virus de la PAN/fièvre aphteuse (PAN/FMDV). À partir d'approches in silico, différentes paires d'amorces précédemment signalées ont été sélectionnées et modifiées pour réduire la probabilité d'échappement viral ainsi que les échecs potentiels dans la détection du PAN/FMDV. Les paramètres analytiques ont été évalués en utilisant un nombre élevé de souches virales représentatives. La répétabilité du test et ses performances sur des échantillons de terrain ont également été évaluées. La mMulti-rRT-PCR a pu détecter des souches émergentes de FMDV qui ont circulé en Amérique du Sud entre les années 2006-2010 et sur lesquelles les rRT-PCR uniques ont échoué lorsqu'elles ont été appliquées indépendamment. Les résultats obtenus ici ont montré que le système proposé est une méthode de diagnostic précise et rapide pour la détection sensible et spécifique du FMDV. Ainsi, un test mMulti-rRT-PCR validé basé sur la détection SYBR-Green I couplé à la résolution des courbes de fusion pour le diagnostic du PAN/FMDV sur des échantillons cliniques est proposé. Cette étude souligne également la nécessité d'intégrer le principe de détection multi-cible dans le diagnostic des agents très variables, en particulier de ceux répertoriés par l'OIE comme la fièvre aphteuse.Translated Description (Spanish)
La fiebre aftosa es una enfermedad viral altamente contagiosa que afecta a los animales de pezuña hendida y que causa graves pérdidas económicas. La enfermedad se caracteriza por una afección vesicular y no se puede diferenciar de otras enfermedades vesiculares. Por lo tanto, la confirmación de laboratorio de cualquier caso sospechoso de fiebre aftosa es obligatoria. A pesar de que el aislamiento viral en cultivos celulares se ha considerado durante muchos años como el estándar de oro para el diagnóstico de la fiebre aftosa, las ventajas de la tecnología de reacción en cadena de la polimerasa con transcripción inversa en tiempo real (rRT-PCR) han motivado su uso directamente en muestras clínicas para el diagnóstico de la fiebre aftosa. El trabajo actual tuvo como objetivo desarrollar y validar una estrategia molecular de verificación múltiple utilizando rRT-PCR (mMulti-rRT-PCR) basada en SYBR-Green I para el diagnóstico del virus de la fiebre aftosa (pan/FMDV). A partir de enfoques in silico, se seleccionaron y modificaron diferentes pares de cebadores previamente informados para reducir la probabilidad de escape viral, así como posibles fallas en la detección de pan/FMDV. Los parámetros analíticos se evaluaron utilizando un alto número de cepas virales representativas. También se evaluó la repetibilidad del ensayo y su rendimiento en muestras de campo. La mMulti-rRT-PCR fue capaz de detectar cepas emergentes de FMDV que circularon en América del Sur entre los años 2006-2010 y en las que las rRT-PCR individuales fallaron cuando se aplicaron de forma independiente. Los resultados obtenidos aquí mostraron que el sistema propuesto es un método de diagnóstico preciso y rápido para la detección sensible y específica del FMDV. Por lo tanto, se propone un ensayo de mMulti-rRT-PCR validado basado en la detección de SYBR-Green I junto con la resolución de las curvas de fusión para el diagnóstico de pan/FMDV en muestras clínicas. Este estudio también destaca la necesidad de incorporar el principio de detección multiobjetivo en el diagnóstico de agentes altamente variables, especialmente, de los enumerados por la OIE como el FMDV.Files
pdf.pdf
Files
(2.9 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:c2ce7a326be296b2b87ff9e0af009636
|
2.9 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- استراتيجية متعددة الأهداف للكشف عن فيروس الحمى القلاعية/الحمى القلاعية (FMDV): مزيج من تحليل التسلسل، في تنبؤات السيليكو والتقييم التشخيصي المختبري
- Translated title (French)
- Stratégie multi-cibles pour la détection du virus de la fièvre aphteuse (FMDV) : une combinaison d'analyses de séquences, dans les prédictions Silico et l'évaluation diagnostique en laboratoire
- Translated title (Spanish)
- Estrategia multiobjetivo para la detección del virus de la fiebre aftosa (FMDV): una combinación de análisis de secuencias, predicciones en silicio y evaluación diagnóstica de laboratorio
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2884434207
- DOI
- 10.3389/fvets.2018.00160
References
- https://openalex.org/W136136595
- https://openalex.org/W1483247593
- https://openalex.org/W1700502771
- https://openalex.org/W1959205845
- https://openalex.org/W1967783612
- https://openalex.org/W1969202289
- https://openalex.org/W1982583549
- https://openalex.org/W1985078996
- https://openalex.org/W1996319830
- https://openalex.org/W1996573532
- https://openalex.org/W2002596677
- https://openalex.org/W2003607607
- https://openalex.org/W2021904516
- https://openalex.org/W2041598724
- https://openalex.org/W2042215502
- https://openalex.org/W2049679591
- https://openalex.org/W2053983458
- https://openalex.org/W2056827488
- https://openalex.org/W2056967359
- https://openalex.org/W2057314059
- https://openalex.org/W2061954799
- https://openalex.org/W2074471872
- https://openalex.org/W2075636837
- https://openalex.org/W2075668848
- https://openalex.org/W2078197470
- https://openalex.org/W2079100797
- https://openalex.org/W2081388911
- https://openalex.org/W2096820569
- https://openalex.org/W2101525386
- https://openalex.org/W2105275554
- https://openalex.org/W2108123528
- https://openalex.org/W2108252494
- https://openalex.org/W2115647767
- https://openalex.org/W2119131783
- https://openalex.org/W2123816478
- https://openalex.org/W2127481417
- https://openalex.org/W2134822561
- https://openalex.org/W2137089963
- https://openalex.org/W2140652160
- https://openalex.org/W2163194887
- https://openalex.org/W2164969921
- https://openalex.org/W2165157887
- https://openalex.org/W2165902807
- https://openalex.org/W2168039374
- https://openalex.org/W2168795142
- https://openalex.org/W2169827599
- https://openalex.org/W2465954833
- https://openalex.org/W2518126305
- https://openalex.org/W4234856234