Quantitation of HIV-1 RNA Viral Load Using NASBA Methodology and Comparison with other Surrogate Markers for Disease Progression

In this study, HIV-1 viral load quantitation determined by Nucleic Acid Sequence Based Amplification (NASBA) was compared with other surrogate disease progression markers (antigen p24, CD4/CD8 cell counts and b-2 microglobulin) in 540 patients followed up at São Paulo, SP, Brazil. HIV-1 RNA detection was statistically associated with the presence of antigen p24, but the viral RNA was also detected in 68% of the antigen p24 negative samples, confirming that NASBA is much more sensitive than the determination of antigen p24. Regarding other surrogate markers, no statistically significant association with the detection of viral RNA was found. The reproducibility of this viral load assay was assessed by 14 runs of the same sample, using different reagents batches. Viral load values in this sample ranged from 5.83 to 6.27 log (CV = 36 %), less than the range (0.5 log) established to the determination of significant viral load changes.

Seguridad alimentaria en productos cárnicos: aplicación de sistemas emergentes de conservación y evaluación de patógenos mediante el desarrollo de nuevas técnicas moleculares

Durante el desarrollo del proyecto se ha podido constatar la relevancia de la utilización de métodos alternativos de conservación tales como la alta presión hidrostática; así como el efecto añadido de los bioconservantes naturales aplicados en masa o envasado activo en la seguridad alimentaria de los productos cárnicos curado cocidos. Asimismo el desarrollo y la identificación, cuantificación de los patógenos alimentarios a estudio (Listeria monocytogenes y Salmonella spp) mediante técnicas de biología molecular, PCR convencional, PCR cuantitativa y NASBA, además de suponer un importante logro científico, ha significado una enorme ventaja en los ensayos tipo “challenge test” tanto por rapidez en la analítica realizada como para la evaluación simultánea de un número elevado de muestras por ensayo. Cabe destacar la importancia del NASBA en la detección selectiva de células viables.

Lack of Correlation between Seminal and Plasma HIV-1 Viral Loads is Associated with CD4T Cell Depletion in Therapy-naïve HIV-1+ Patients

The present study was conducted to investigate a possible correlation between plasma (PVL) and seminal viral load (SVL) on treatment-naïve HIV-1-infected patients in Vitória, ES, Brazil. We also evaluated whether the progressive immunosuppression associated with HIV disease (as evidenced by declining CD4 T cell counts) has any impact on the correlation between PVL and SVL HIV-1. Viral load on paired blood and semen samples from 56 consecutive treatment-naïve patients were evaluated and compared to CD4 cell counts. Viral load and T cell counts (cells/µl) were determined by NASBA and by flow cytometry, respectively. Overall, a strong positive correlation between PVL and SVL (rho = 0.438, p = 0.001) was observed. However, when patients were grouped according to their CD4 counts, this correlation was only significant among patients with CD4 counts > 200 cells/µl. Results presented here demonstrate the existence of a strong correlation between PVL and SVL on patients with CD4 cell counts > 200 cells/µl, suggesting that this association may correlate with disease progression.

Development of molecular-based techniques for the detection, identification and quantification of food-borne pathogens

La presencia de microorganismos patógenos en alimentos es uno de los problemas esenciales en salud pública, y las enfermedades producidas por los mismos es una de las causas más importantes de enfermedad. Por tanto, la aplicación de controles microbiológicos dentro de los programas de aseguramiento de la calidad es una premisa para minimizar el riesgo de infección de los consumidores. Los métodos microbiológicos clásicos requieren, en general, el uso de pre-enriquecimientos no-selectivos, enriquecimientos selectivos, aislamiento en medios selectivos y la confirmación posterior usando pruebas basadas en la morfología, bioquímica y serología propias de cada uno de los microorganismos objeto de estudio. Por lo tanto, estos métodos son laboriosos, requieren un largo proceso para obtener resultados definitivos y, además, no siempre pueden realizarse. Para solucionar estos inconvenientes se han desarrollado diversas metodologías alternativas para la detección identificación y cuantificación de microorganismos patógenos de origen alimentario, entre las que destacan los métodos inmunológicos y moleculares. En esta última categoría, la técnica basada en la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) se ha convertido en la técnica diagnóstica más popular en microbiología, y recientemente, la introducción de una mejora de ésta, la PCR a tiempo real, ha producido una segunda revolución en la metodología diagnóstica molecular, como pude observarse por el número creciente de publicaciones científicas y la aparición continua de nuevos kits comerciales. La PCR a tiempo real es una técnica altamente sensible -detección de hasta una molécula- que permite la cuantificación exacta de secuencias de ADN específicas de microorganismos patógenos de origen alimentario. Además, otras ventajas que favorecen su implantación potencial en laboratorios de análisis de alimentos son su rapidez, sencillez y el formato en tubo cerrado que puede evitar contaminaciones post-PCR y favorece la automatización y un alto rendimiento. En este trabajo se han desarrollado técnicas moleculares (PCR y NASBA) sensibles y fiables para la detección, identificación y cuantificación de bacterias patogénicas de origen alimentario (Listeria spp., Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis y Salmonella spp.). En concreto, se han diseñado y optimizado métodos basados en la técnica de PCR a tiempo real para cada uno de estos agentes: L. monocytogenes, L. innocua, Listeria spp. M. avium subsp. paratuberculosis, y también se ha optimizado y evaluado en diferentes centros un método previamente desarrollado para Salmonella spp. Además, se ha diseñado y optimizado un método basado en la técnica NASBA para la detección específica de M. avium subsp. paratuberculosis. También se evaluó la aplicación potencial de la técnica NASBA para la detección específica de formas viables de este microorganismo. Todos los métodos presentaron una especificidad del 100 % con una sensibilidad adecuada para su aplicación potencial a muestras reales de alimentos. Además, se han desarrollado y evaluado procedimientos de preparación de las muestras en productos cárnicos, productos pesqueros, leche y agua. De esta manera se han desarrollado métodos basados en la PCR a tiempo real totalmente específicos y altamente sensibles para la determinación cuantitativa de L. monocytogenes en productos cárnicos y en salmón y productos derivados como el salmón ahumado y de M. avium subsp. paratuberculosis en muestras de agua y leche. Además este último método ha sido también aplicado para evaluar la presencia de este microorganismo en el intestino de pacientes con la enfermedad de Crohn's, a partir de biopsias obtenidas de colonoscopia de voluntarios afectados. En conclusión, este estudio presenta ensayos moleculares selectivos y sensibles para la detección de patógenos en alimentos (Listeria spp., Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis) y para una rápida e inambigua identificación de Salmonella spp. La exactitud relativa de los ensayos ha sido excelente, si se comparan con los métodos microbiológicos de referencia y pueden serusados para la cuantificación de tanto ADN genómico como de suspensiones celulares. Por otro lado, la combinación con tratamientos de preamplificación ha resultado ser de gran eficiencia para el análisis de las bacterias objeto de estudio. Por tanto, pueden constituir una estrategia útil para la detección rápida y sensible de patógenos en alimentos y deberían ser una herramienta adicional al rango de herramientas diagnósticas disponibles para el estudio de patógenos de origen alimentario.

Detection of HIV-1 RNA by nucleic acid sequence-based amplification combined with fluorescence correlation spectroscopy

Nucleic acid sequence-based amplification (NASBA) has proved to be an ultrasensitive method for HIV-1 diagnosis in plasma even in the primary HIV infection stage. This technique was combined with fluorescence correlation spectroscopy (FCS) which enables online detection of the HIV-1 RNA molecules amplified by NASBA. A fluorescently labeled DNA probe at nanomolar concentration was introduced into the NASBA reaction mixture and hybridizing to a distinct sequence of the amplified RNA molecule. The specific hybridization and extension of this probe during amplification reaction, resulting in an increase of its diffusion time, was monitored online by FCS. As a consequence, after having reached a critical concentration of 0.1–1 nM (threshold for unaided FCS detection), the number of amplified RNA molecules in the further course of reaction could be determined. Evaluation of the hybridization/extension kinetics allowed an estimation of the initial HIV-1 RNA concentration that was present at the beginning of amplification. The value of initial HIV-1 RNA number enables discrimination between positive and false-positive samples (caused for instance by carryover contamination)—this possibility of discrimination is an essential necessity for all diagnostic methods using amplification systems (PCR as well as NASBA). Quantitation of HIV-1 RNA in plasma by combination of NASBA with FCS may also be useful in assessing the efficacy of anti-HIV agents, especially in the early infection stage when standard ELISA antibody tests often display negative results.

KATSAUS NORO- JA ROTAVIRUSDIAGNOSTIIKAN MONIMUOTOISUUTEEN SEKÄ NOPEAN RNA-TESTIN KEHITYS NOROVIRUKSELLE

Gastroenteriitti on akuuttitila, jossa oireita ovat esimerkiksi oksentelu ja ripulointi. Yleisimpiä taudin aiheuttajia ovat bakteerit ja virukset. Erityisesti norovirus (NoV) ja rotavirus kykenevät aiheuttamaan laajoja epidemioita. Haasteena näiden diagnostiikassa ovat näytematriisit, jotka häiritsevät määrityksiä. Muita haasteita ovat esimerkiksi kustannustehokkuus ja kiire, sillä yksittäiset infektiot leviävät herkästi epidemiaksi asti. Lisäksi testien olisi sovelluttava sekä kliinisiin laboratorioihin että kenttätyöhön. Immunodiagnostiikkaan perustuvat määritykset ovat rutiinikäytössä tehokkaita seulontatarkoituksessa. Tarkempaa seulontaa varten on ratkaisuksi ehdotettu nukleiinihappodiagnostiikkaa. Menetelmänä se on tehokas ja erittäin spesifinen. Heikkoutena on hitaus ja alhainen soveltuvuus kenttäolosuhteisiin. Tämän takia on kehitetty isotermisiä monistustekniikoita, jotka eivät olisi sidottu kliiniseen laboratorioympäristöön. Yksi tällainen tekniikka on monivaiheinen nukleiinihapposekvenssiin perustuva monistus (NASBA). Tutkielman kokeellisessa osassa tutkittiin lantanidikelaattien komplementaatioon perustuvan reportterimenetelmän soveltuvuutta NASBA-tekniikkaan. Reaaliaikaisen käänteiskopiointipolymeraasiketjureaktion tuloksista havaittiin, että monistumisen kanssa oli haasteita. NoV-reaktiot monistuivat vaihtelevasti ja NASBA-monistuksissa havaittiin, että NoV-reaktiot eivät monistuneet vaikka reaktio-olosuhteita muunnettiin. Syyksi tähän muodostui sekundaarimallinnuksessa templaatin sekundaarirakenteet, jotka muodostuvat NASBA-monistuksen syklisessä vaiheessa. Rakenteet kykenevät hidastamaan ja keskeyttämään käytettyjen entsyymien toimintaa. NASBA-tekniikka on haasteellinen, mutta potentiaalinen tekniikka, jota kyettäisiin käyttämään myös kenttäolosuhteissa. Tekniikan etuja ovat kehitettävyys ja muokattavuus, sillä se ei ole sidottu yhteen tiettyyn leima- tai laiteteknologiaan.