Published July 7, 2020 | Version v1
Publication Open

An optimisation of four SARS-CoV-2 qRT-PCR assays in a Kenyan laboratory to support the national COVID-19 rapid response teams

Creators

  • 1. Kenya Medical Research Institute
  • 2. Moving the GoalPosts
  • 3. Kenya School of Government
  • 4. Churchill Hospital
  • 5. University of Oxford

Description

Background: The global COVID-19 outbreak relies on a quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR) for the detection of severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2), to facilitate the roll-out of patient care and infection control measures. There are several qRT-PCR assays with little evidence on their comparability. We report alterations to the developers' recommendations to sustain the testing capability in our setting, where the supply of testing reagents is limited. Methods: Standards generated from a serially-diluted positive control and previously identified positive/negative samples were used to determine the optimal volumes of the qRT-PCR reagents and to evaluate the validity and performance of four assays: Charité Berlin and European Virus Archive - GLOBAL (EVAg) primer-probe sets, and DAAN and Beijing Genomics Institute (BGI) premixed commercial kits. A multiplex and singleplex RT-PCR kit was used with the two primer-probe sets and the recommended assay volumes of the two premixed kits were altered. Results: In comparison to the multiplex RT-PCR kit, the singleplex RT-PCR kit combined with the primer-probe sets yielded consistent cycle threshold (Ct) values across the different titrations tested. The DAAN premixed kit produced comparable Ct values across the titrations, while the BGI kit showed incomparable Ct values and inconsistent results between batches using the manufacturer's recommended volumes. Conclusion: We achieved a 2.5-fold and 4-fold increase in the number of tests/kit for the premixed kits and the primer-probe sets, respectively. The primer-probe set assays were reliable and consistent, and we preferred a combination of an EVAg and a Berlin target. Any inconclusive result was repeated by different individuals following the same protocol. DAAN was a consistent and reliable assay even at lower concentrations from the stated recommendations. BGI in contrast, required dilution to improve its performance and was hence an assay that was used in combination with EVAg or Berlin targets.

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

Translated Description (Arabic)

خلفية: يعتمد تفشي COVID -19 العالمي على تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي في الوقت الفعلي (qRT - PCR) للكشف عن فيروس كورونا المرتبط بالمتلازمة التنفسية الحادة الوخيمة (SARS - CoV -2)، لتسهيل نشر رعاية المرضى وتدابير مكافحة العدوى. هناك العديد من فحوصات qRT - PCR مع القليل من الأدلة على قابليتها للمقارنة. نبلغ عن تعديلات على توصيات المطورين للحفاظ على قدرة الاختبار في بيئتنا، حيث يكون توريد كواشف الاختبار محدودًا. الطرق: تم استخدام المعايير الناتجة عن التحكم الإيجابي المخفف تسلسليًا والعينات الإيجابية/السلبية المحددة مسبقًا لتحديد الأحجام المثلى لكواشف qRT - PCR وتقييم صحة وأداء أربعة فحوصات: Charité Berlin وأرشيف الفيروسات الأوروبي - مجموعات مسبار تمهيدي عالمي (EVAg)، ومجموعات دان ومعهد بكين لعلوم الجينوم (BGI) التجارية المختلطة مسبقًا. تم استخدام مجموعة RT - PCR متعددة ومفردة مع مجموعتي المسبار التمهيدي وتم تغيير أحجام الفحص الموصى بها للمجموعتين الممزوجتين مسبقًا. النتائج: بالمقارنة مع مجموعة RT - PCR متعددة الإرسال، أسفرت مجموعة RT - PCR أحادية الاتجاه جنبًا إلى جنب مع مجموعات المسبار التمهيدي عن قيم عتبة دورة متسقة (Ct) عبر المعايرات المختلفة التي تم اختبارها. أنتجت مجموعة دان الممزوجة مسبقًا قيمًا مقطعية قابلة للمقارنة عبر المعايرات، في حين أظهرت مجموعة BGI قيمًا مقطعية لا تضاهى ونتائج غير متناسقة بين الدفعات باستخدام الأحجام الموصى بها من قبل الشركة المصنعة. الاستنتاج: حققنا زيادة بمقدار 2.5 ضعف و 4 أضعاف في عدد الاختبارات/الطقم للمجموعات المخلوطة مسبقًا ومجموعات المسبار التمهيدي، على التوالي. كانت فحوصات مجموعة المسبار التمهيدي موثوقة ومتسقة، وكنا نفضل مزيجًا من EVAg وهدف برلين. تم تكرار أي نتيجة غير حاسمة من قبل أفراد مختلفين باتباع نفس البروتوكول. كان دان اختبارًا ثابتًا وموثوقًا به حتى بتركيزات أقل من التوصيات المذكورة. على النقيض من ذلك، كان BGI يتطلب التخفيف لتحسين أدائه، وبالتالي كان اختبارًا تم استخدامه بالاشتراك مع أهداف EVAg أو برلين.

Translated Description (French)

Contexte : L'épidémie mondiale de COVID-19 repose sur une réaction en chaîne de la polymérase quantitative en temps réel (qRT-PCR) pour la détection du coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2), afin de faciliter le déploiement des soins aux patients et des mesures de contrôle des infections. Il existe plusieurs tests qRT-PCR avec peu de preuves de leur comparabilité. Nous rapportons les modifications apportées aux recommandations des développeurs pour maintenir la capacité de test dans notre environnement, où la fourniture de réactifs de test est limitée. Méthodes : Des étalons générés à partir d'un contrôle positif dilué en série et d'échantillons positifs/négatifs préalablement identifiés ont été utilisés pour déterminer les volumes optimaux des réactifs qRT-PCR et pour évaluer la validité et les performances de quatre dosages : Charité Berlin et European Virus Archive - GLOBAL (EVAg) primer-probe sets, et DAAN et Beijing Genomics Institute (BGI) premixed commercial kits. Un kit de RT-PCR multiplex et singleplex a été utilisé avec les deux ensembles d'amorces-sondes et les volumes de dosage recommandés des deux kits prémélangés ont été modifiés. Résultats : Par rapport au kit de RT-PCR multiplex, le kit de RT-PCR singleplex combiné aux ensembles d'amorces-sondes a donné des valeurs de seuil de cycle (Ct) cohérentes pour les différents titrages testés. Le kit prémélangé DAAN a produit des valeurs de Ct comparables pour tous les titrages, tandis que le kit BGI a montré des valeurs de Ct incomparables et des résultats incohérents entre les lots en utilisant les volumes recommandés par le fabricant. Conclusion : Nous avons multiplié par 2,5 et par 4 le nombre de tests/kits pour les kits prémélangés et les ensembles d'amorces-sondes, respectivement. Les tests de l'ensemble amorce-sonde étaient fiables et cohérents, et nous avons préféré une combinaison d'un EVAg et d'une cible de Berlin. Tout résultat non concluant a été répété par différentes personnes suivant le même protocole. DAAN était un test cohérent et fiable, même à des concentrations plus faibles par rapport aux recommandations énoncées. BGI, en revanche, nécessitait une dilution pour améliorer ses performances et était donc un test utilisé en combinaison avec des cibles EVAg ou Berlin.

Translated Description (Spanish)

Antecedentes: El brote mundial de COVID-19 se basa en una reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa en tiempo real (qRT-PCR) para la detección del coronavirus del síndrome respiratorio agudo severo (SARS-CoV-2), para facilitar el despliegue de la atención al paciente y las medidas de control de infecciones. Hay varios ensayos de qRT-PCR con poca evidencia sobre su comparabilidad. Reportamos alteraciones a las recomendaciones de los desarrolladores para mantener la capacidad de prueba en nuestro entorno, donde el suministro de reactivos de prueba es limitado. Métodos: Los estándares generados a partir de un control positivo diluido en serie y muestras positivas/negativas previamente identificadas se utilizaron para determinar los volúmenes óptimos de los reactivos qRT-PCR y para evaluar la validez y el rendimiento de cuatro ensayos: conjuntos de cebadores-sondas Charité Berlin y European Virus Archive - GLOBAL (EVAg), y kits comerciales premezclados de DAAN y Beijing Genomics Institute (BGI). Se utilizó un kit de RT-PCR multiplex y singleplex con los dos conjuntos de cebador-sonda y se alteraron los volúmenes de ensayo recomendados de los dos kits premezclados. Resultados: En comparación con el kit de RT-PCR multiplex, el kit de RT-PCR singleplex combinado con los conjuntos de cebador-sonda produjo valores de umbral de ciclo (Ct) consistentes en las diferentes titulaciones probadas. El kit premezclado DAAN produjo valores de Ct comparables en todas las titulaciones, mientras que el kit BGI mostró valores de Ct incomparables y resultados inconsistentes entre lotes utilizando los volúmenes recomendados por el fabricante. Conclusión: Logramos un aumento de 2,5 veces y 4 veces en el número de pruebas/kit para los kits premezclados y los conjuntos de cebador-sonda, respectivamente. Los ensayos del conjunto de cebador-sonda fueron confiables y consistentes, y preferimos una combinación de un EVAg y una diana de Berlín. Cualquier resultado no concluyente fue repetido por diferentes individuos siguiendo el mismo protocolo. DAAN fue un ensayo consistente y confiable incluso a concentraciones más bajas de las recomendaciones establecidas. BGI, por el contrario, requirió dilución para mejorar su rendimiento y, por lo tanto, fue un ensayo que se utilizó en combinación con objetivos EVAg o Berlin.

Files

sgb19f6116.pdf

Files (2.3 MB)

⚠️ 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
md5:1189d7ef3bc38985aa646884bd801243
2.3 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تحسين أربعة اختبارات SARS - CoV -2 qRT - PCR في مختبر كيني لدعم فرق الاستجابة السريعة الوطنية لـ COVID -19
Translated title (French)
Une optimisation de quatre tests de qRT-PCR du SRAS-CoV-2 dans un laboratoire kenyan pour soutenir les équipes nationales de réponse rapide à la COVID-19
Translated title (Spanish)
Una optimización de cuatro ensayos de qRT-PCR de SARS-CoV-2 en un laboratorio de Kenia para apoyar a los equipos nacionales de respuesta rápida a COVID-19

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3040213855
DOI
10.12688/wellcomeopenres.16063.1

Is supplement to
https://openalex.org/W2375570161 (Other)
https://openalex.org/W2371958667 (Other)
https://openalex.org/W2333833013 (Other)
https://openalex.org/W2161267454 (Other)
https://openalex.org/W2122742950 (Other)
https://openalex.org/W2089399380 (Other)
https://openalex.org/W2069409970 (Other)
https://openalex.org/W2053631017 (Other)
https://openalex.org/W1875391864 (Other)
https://openalex.org/W167405190 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Kenya

References

  • https://openalex.org/W1544561280
  • https://openalex.org/W3001118548
  • https://openalex.org/W3001195213
  • https://openalex.org/W3001897055
  • https://openalex.org/W3003217347
  • https://openalex.org/W3004280078
  • https://openalex.org/W3004318991
  • https://openalex.org/W3006834170
  • https://openalex.org/W3009906937
  • https://openalex.org/W3040213855
  • https://openalex.org/W3112754344