Published July 8, 2019 | Version v1
Publication Open

Development of multiplex PCR for neglected infectious diseases

Creators

  • 1. Chulalongkorn University
  • 2. Armed Forces Research Institute of Medical Science
  • 3. King Chulalongkorn Memorial Hospital

Description

Scrub typhus, murine typhus, and leptospirosis are widely neglected infectious diseases caused by Orientia tsutsugamushi, Rickettsia typhi, and pathogenic Leptospira spp., respectively. Patients usually present with non-specific symptoms and therefore are commonly diagnosed with acute undifferentiated febrile illness. Consequently, patients face delayed treatment and increased mortality. Antibody-based serological test currently used as gold standard has limitations due to insufficient antibody titers, especially in the early phase of infection. In this study, we aimed to develop multiplex PCR to combine 3 primer pairs that target specific genes encoding 56-kDa TSA of O. tsutsugamushi, 17-kDa antigen of R. typhi, and LipL32 of L. Interrogans and evaluate its performance in comparison to the standard serological tests. Using EDTA blood samples of known patients, the sensitivity and specificity of our multiplex PCR was 100% and 70%, respectively. In addition, the assay was able to diagnose the co-infection of scrub typhus and leptospirosis. The assay may be useful in identifying causative agents during the early phase of these diseases, enabling prompt and appropriate treatment.

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

Translated Description (Arabic)

فرك التيفوس والتيفوس الفأري وداء البريميات هي أمراض معدية مهملة على نطاق واسع تسببها Orientia tsutsugamushi و Rickettsia typhi و Leptospira spp.، على التوالي. عادة ما يعاني المرضى من أعراض غير محددة، وبالتالي يتم تشخيصهم عادة بمرض حموي حاد غير متمايز. وبالتالي، يواجه المرضى تأخير العلاج وزيادة الوفيات. الاختبار المصلي القائم على الأجسام المضادة المستخدم حاليًا كمعيار ذهبي له قيود بسبب عدم كفاية عيار الأجسام المضادة، خاصة في المرحلة المبكرة من العدوى. في هذه الدراسة، استهدفنا تطوير تفاعل البوليميراز المتسلسل متعدد الإرسال لدمج 3 أزواج تمهيدية تستهدف جينات محددة تشفر 56 - kDa TSA من O. tsutsugamushi، ومستضد 17 - kDa من R. typhi، و LipL32 من L. Interrogans وتقييم أدائها مقارنة بالاختبارات المصلية القياسية. باستخدام عينات دم EDTA للمرضى المعروفين، كانت حساسية وخصوصية تفاعل البوليميراز المتسلسل متعدد الإرسال 100 ٪ و 70 ٪ على التوالي. بالإضافة إلى ذلك، كان الاختبار قادرًا على تشخيص العدوى المشتركة للتيفوس الفرك وداء البريميات. قد يكون الفحص مفيدًا في تحديد العوامل المسببة خلال المرحلة المبكرة من هذه الأمراض، مما يتيح العلاج الفوري والمناسب.

Translated Description (French)

Le typhus des broussailles, le typhus murin et la leptospirose sont des maladies infectieuses largement négligées causées par Orientia tsutsugamushi, Rickettsia typhi et Leptospira spp., respectivement. Les patients présentent généralement des symptômes non spécifiques et sont donc fréquemment diagnostiqués avec une maladie fébrile aiguë indifférenciée. Par conséquent, les patients sont confrontés à un traitement retardé et à une mortalité accrue. Le test sérologique à base d'anticorps actuellement utilisé comme étalon-or présente des limites en raison de titres d'anticorps insuffisants, en particulier dans la phase précoce de l'infection. Dans cette étude, nous avons cherché à développer la PCR multiplexe pour combiner 3 paires d'amorces qui ciblent des gènes spécifiques codant pour la TSA de 56 kDa d'O. tsutsugamushi, l'antigène de 17 kDa de R. typhi et LipL32 de L. Interrogans et évaluer ses performances par rapport aux tests sérologiques standard. En utilisant des échantillons de sang EDTA de patients connus, la sensibilité et la spécificité de notre PCR multiplexe étaient de 100 % et 70 %, respectivement. De plus, le test a permis de diagnostiquer la co-infection du typhus des broussailles et de la leptospirose. Le dosage peut être utile pour identifier les agents responsables pendant la phase précoce de ces maladies, permettant un traitement rapide et approprié.

Translated Description (Spanish)

El tifus de matorral, el tifus murino y la leptospirosis son enfermedades infecciosas ampliamente descuidadas causadas por Orientia tsutsugamushi, Rickettsia typhi y Leptospira spp., respectivamente. Los pacientes suelen presentar síntomas inespecíficos y, por lo tanto, suelen ser diagnosticados con enfermedad febril indiferenciada aguda. En consecuencia, los pacientes se enfrentan a un retraso en el tratamiento y a un aumento de la La prueba serológica basada en anticuerpos que se utiliza actualmente como estándar de oro tiene limitaciones debido a los títulos insuficientes de anticuerpos, especialmente en la fase temprana de la infección. En este estudio, nuestro objetivo fue desarrollar PCR multiplex para combinar 3 pares de cebadores que se dirigen a genes específicos que codifican TSA de 56 kDa de O. tsutsugamushi, antígeno de 17 kDa de R. typhi y LipL32 de L. Interrogans y evaluar su rendimiento en comparación con las pruebas serológicas estándar. Utilizando muestras de sangre EDTA de pacientes conocidos, la sensibilidad y especificidad de nuestra PCR múltiple fue del 100% y del 70%, respectivamente. Además, el ensayo fue capaz de diagnosticar la coinfección de tifus de matorral y leptospirosis. El ensayo puede ser útil para identificar agentes causales durante la fase temprana de estas enfermedades, lo que permite un tratamiento rápido y adecuado.

Files

journal.pntd.0007440&type=printable.pdf

Files (1.8 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:a1848245c2caba42bfb3e821d7db4857
1.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تطوير تفاعل البوليميراز المتسلسل المتعدد للأمراض المعدية المهملة
Translated title (French)
Développement de la PCR multiplexe pour les maladies infectieuses négligées
Translated title (Spanish)
Desarrollo de PCR multiplex para enfermedades infecciosas desatendidas

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2959554322
DOI
10.1371/journal.pntd.0007440

Is supplement to
https://openalex.org/W905042509 (Other)
https://openalex.org/W3088290000 (Other)
https://openalex.org/W3032037033 (Other)
https://openalex.org/W2887160422 (Other)
https://openalex.org/W2795945108 (Other)
https://openalex.org/W2510666060 (Other)
https://openalex.org/W2429860932 (Other)
https://openalex.org/W2152775336 (Other)
https://openalex.org/W2142252154 (Other)
https://openalex.org/W2126728789 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1540621119
  • https://openalex.org/W1551660271
  • https://openalex.org/W1747225952
  • https://openalex.org/W1835777244
  • https://openalex.org/W1902078168
  • https://openalex.org/W1968844876
  • https://openalex.org/W1969325889
  • https://openalex.org/W1970168925
  • https://openalex.org/W1973356083
  • https://openalex.org/W1989197810
  • https://openalex.org/W1994290078
  • https://openalex.org/W2000157365
  • https://openalex.org/W2003043418
  • https://openalex.org/W2015192252
  • https://openalex.org/W2042605609
  • https://openalex.org/W2045501907
  • https://openalex.org/W2052383391
  • https://openalex.org/W2058747018
  • https://openalex.org/W2074069116
  • https://openalex.org/W2089558423
  • https://openalex.org/W2090062260
  • https://openalex.org/W2090163045
  • https://openalex.org/W2090249400
  • https://openalex.org/W2096298665
  • https://openalex.org/W2104948370
  • https://openalex.org/W2130121207
  • https://openalex.org/W2131626741
  • https://openalex.org/W2144956022
  • https://openalex.org/W2151996078
  • https://openalex.org/W2153232310
  • https://openalex.org/W2156213598
  • https://openalex.org/W2464931281
  • https://openalex.org/W2467629749
  • https://openalex.org/W2512638694
  • https://openalex.org/W2540836091
  • https://openalex.org/W2588325887
  • https://openalex.org/W2606358036
  • https://openalex.org/W2606699131
  • https://openalex.org/W2607912825
  • https://openalex.org/W2739164830
  • https://openalex.org/W27928340
  • https://openalex.org/W2973207097
  • https://openalex.org/W894275280