RU2396355C2 - Method of identifying hepatitis c virus genotype and subtype - Google Patents

Method of identifying hepatitis c virus genotype and subtype Download PDF

Info

Publication number
RU2396355C2
RU2396355C2 RU2008134931/13A RU2008134931A RU2396355C2 RU 2396355 C2 RU2396355 C2 RU 2396355C2 RU 2008134931/13 A RU2008134931/13 A RU 2008134931/13A RU 2008134931 A RU2008134931 A RU 2008134931A RU 2396355 C2 RU2396355 C2 RU 2396355C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
genotype
subtype
microchip
hcv
fragment
Prior art date
Application number
RU2008134931/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008134931A (en
Inventor
Дмитрий Александрович Грядунов (RU)
Дмитрий Александрович Грядунов
Сергей Анатольевич Лапа (RU)
Сергей Анатольевич Лапа
Илья Евгеньевич Романов (RU)
Илья Евгеньевич Романов
Сергей Алексеевич Суржиков (RU)
Сергей Алексеевич Суржиков
Александр Васильевич Чудинов (RU)
Александр Васильевич Чудинов
Владимир Михайлович Михайлович (RU)
Владимир Михайлович Михайлович
Александр Сергеевич Заседателев (RU)
Александр Сергеевич Заседателев
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН
Федеральное агентство по науке и инновациям
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Учреждение Российской академии наук Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН, Федеральное агентство по науке и инновациям filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН
Priority to RU2008134931/13A priority Critical patent/RU2396355C2/en
Publication of RU2008134931A publication Critical patent/RU2008134931A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2396355C2 publication Critical patent/RU2396355C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry; biochemistry.
SUBSTANCE: invention relates to molecular biology, virology and medicine. The method is based on analyis of 5'-untranslated region of the hepatitis C virus genome using a differentiating oligonucleotide microchip. The method involves a two-step polymerase chain reaction to obtain a fluorescent labelled single-strand fragment of the 5'-untranslated region of the hepatitis C virus genome and subsequent hybridisation of this fragment on a biological microchip which contains a set of specific discriminating oligonucleotides. The hepatitis C virus genotype or subtype is identified by determining specific sequences of sections of the 5'-untranslated region fragment. Invention can be used in medicine.
EFFECT: invention enables analysis directly from a clinical specimen, determine 6 genotypes and 22 subtypes of the hepatitis C virus, including the most virulent and drug-resistant forms, and lower cost of analysis.
5 cl, 15 dwg, 2 tbl, 14 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к области молекулярной биологии, вирусологии и медицине и касается способа идентификации генотипа и подтипа вируса гепатита С (ВГС) на основе анализа последовательностей 5' нетранслируемой области генома ВГС с использованием олигонуклеотидного микрочипа.The invention relates to the field of molecular biology, virology and medicine, and relates to a method for identifying the genotype and subtype of hepatitis C virus (HCV) based on sequence analysis of the 5 'untranslated region of the HCV genome using an oligonucleotide microchip.

Уровень техникиState of the art

ВГС относится к семейству РНК-содержащих вирусов Flaviviridae и вызывает у людей инфекционный процесс, наиболее часто встречаемым осложнением которого является гепатит, перерастающий в цирроз печени и гепатокарциному (Surveillance. Hepatitis. CDC Report №61; Younossi Z, Kallman J, Kincaid J. The effects of HCV infection and management on health-related quality of life. Hepatology. 2007 Mar; 45(3):806-16). Этим заболеванием поражено более чем 170 миллионов человек на Земле, и число инфицированных продолжается увеличиваться. По всему миру насчитывается порядка 1,5 млн случаев гепатокарциномы, вызванной инфекцией ВГС. Потери, связанные с этим заболеванием только в Соединенных Штатах, оцениваются в 200 миллионов долларов ежегодно.HCV belongs to the family of RNA viruses Flaviviridae and causes an infectious process in humans, the most common complication of which is hepatitis, which develops into cirrhosis and hepatocarcinoma (Surveillance. Hepatitis. CDC Report No. 61; Younossi Z, Kallman J, Kincaid J. The effects of HCV infection and management on health-related quality of life. Hepatology. 2007 Mar; 45 (3): 806-16). This disease affects more than 170 million people on Earth, and the number of infected continues to increase. Worldwide, there are about 1.5 million cases of hepatocarcinoma caused by HCV infection. The losses associated with this disease in the United States alone are estimated at $ 200 million annually.

Распространенной современной тенденцией в лечении ВГС является применение комплексной терапии, включающей совместное введение мегадоз интерферона с коктейлем, содержащим как общие противовирусные препараты, так и один или два ингибитора размножения ВГС (ингибиторы специфической протеазы - геликазы или(и) РНК-полимеразы) (Toniutto P, Fabris С, Bitetto D, Fornasiere E, Rapetti R, Pirisi M. Valopicitabine dihydrochloride:a specific polymerase inhibitor of hepatitis С virus. Curr Opin Investig Drugs. 2007 Feb; 8(2): 150-8; Johnson CL, Owen DM, Gale M Jr. Functional and therapeutic analysis of hepatitis С virus NS3.4A protease control of antiviral immune defense. J Biol Chem. 2007 Apr; 282(14): 10792-803). Подобные коктейли повышают процент излечения, однако, неминуемо ведут к селекции адаптивных мутантов ВГС, устойчивых к данным ингибиторам.A common current trend in the treatment of HCV is the use of complex therapy, including co-administration of megadoses of interferon with a cocktail containing both common antiviral drugs and one or two inhibitors of the multiplication of HCV (specific protease inhibitors - helicase and / or RNA polymerase) (Toniutto P , Fabris C, Bitetto D, Fornasiere E, Rapetti R, Pirisi M. Valopicitabine dihydrochloride: a specific polymerase inhibitor of hepatitis C virus. Curr Opin Investig Drugs. 2007 Feb; 8 (2): 150-8; Johnson CL, Owen DM , Gale M Jr. Functional and therapeutic analysis of hepatitis C virus NS3.4A protease control of antiviral immune defense. J Biol Chem. 2007 Apr; 282 (14): 10792-803). Such cocktails increase the percentage of cure, however, will inevitably lead to the selection of adaptive HCV mutants resistant to these inhibitors.

Идентификация генотипа исследуемого образца ВГС имеет важное значение для оценки длительности и эффективности противовирусной терапии, а также для установления пути распространения вируса. Точное установление подтипа ВГС может быть полезно для оценки эффективности действия новейших ингибиторов вирусной РНК-полимеразы, которые могут быть использованы в качестве противовирусных препаратов. (Pauwels F, Mostmans W, Quirynen LM, van der Helm L, Boutton CW, Rueff AS, Cleiren E, Raboisson P, Surleraux D, Nyanguile О, Simmen KA Binding-site identification and genotypic profiling of hepatitis С virus polymerase inhibitors. J Virol. 2007 Jul; 81(13):6909-19).The identification of the genotype of the HCV test sample is important for assessing the duration and effectiveness of antiviral therapy, as well as determining the pathway of the virus. Accurate determination of the HCV subtype may be useful in assessing the effectiveness of the latest viral RNA polymerase inhibitors that can be used as antiviral drugs. (Pauwels F, Mostmans W, Quirynen LM, van der Helm L, Boutton CW, Rueff AS, Cleiren E, Raboisson P, Surleraux D, Nyanguile O, Simmen KA Binding-site identification and genotypic profiling of hepatitis C virus polymerase inhibitors. J Virol. 2007 Jul; 81 (13): 6909-19).

Для определения генотипов и подтипов вируса гепатита С в настоящее время применяются следующие методы:The following methods are currently used to determine the genotypes and subtypes of hepatitis C virus:

I. Прямое определение нуклеотидной последовательности (Секвенирование) 5'-некодирующей области генома вируса гепатита С с последующим анализом полученной последовательности путем сравнения с существующей базой данных, на основании которого делается заключение о принадлежности данного образца к определенному генотипу и подтипу (набор 'TRUGENE HCV5 'НТР' (Bayer HealthCare LLC, США)):I. Direct determination of the nucleotide sequence (Sequencing) of the 5'-non-coding region of the hepatitis C virus genome, followed by analysis of the obtained sequence by comparison with the existing database, on the basis of which it is concluded that this sample belongs to a specific genotype and subtype ('TRUGENE HCV5' set NTR '(Bayer HealthCare LLC, USA)):

Jeffrey J. Germer, David W. Majewski, Michael Rosser, Amber Thompson, P. Shawn Mitchell, Thomas F. Smith, Slava Elagin, and Joseph D.C. Yao. 2003. Evaluation of the TRUGENE HCV 5'HTP Genotyping Kit with the New GeneLibrarian Module 3.1.2 for Genotyping of Hepatitis С Virus from Clinical Specimens. J Clin Microbiol., Vol.41, No. 10, p.4855-4857;Jeffrey J. Germer, David W. Majewski, Michael Rosser, Amber Thompson, P. Shawn Mitchell, Thomas F. Smith, Slava Elagin, and Joseph D.C. Yao. 2003. Evaluation of the TRUGENE HCV 5'HTP Genotyping Kit with the New Gene Librarian Module 3.1.2 for Genotyping of Hepatitis C Virus from Clinical Specimens. J Clin Microbiol., Vol. 41, No. 10, p. 4855-4857;

II. Метод зондов (Line Probe assay (LiPA)):II. Probe Method (Line Probe assay (LiPA)):

Verbeeck J, Stanley MJ, Shieh J, Celis L, Huyck E, Wollants E, Morimoto J, Farrior A, Sablon E, Jankowski-Hennig M, Schaper C, Johnson P, Van Ranst M, Van Brussel M. Evaluation of the VERSANT HCV Genotype Assay (LiPA) 2.0. J Clin Microbiol. 2008 Apr 9;Verbeeck J, Stanley MJ, Shieh J, Celis L, Huyck E, Wollants E, Morimoto J, Farrior A, Sablon E, Jankowski-Hennig M, Schaper C, Johnson P, Van Ranst M, Van Brussel M. Evaluation of the VERSANT HCV Genotype Assay (LiPA) 2.0. J Clin Microbiol. 2008 Apr 9;

Nadarajah R, Khan GY, Miller SA, Brooks GF. Evaluation of a new-generation line-probe assay that detects 5' untranslated and core regions to genotype and subtype hepatitis С virus. Am J Clin Pathol. 2007 Aug; 128(2):3 00-4;Nadarajah R, Khan GY, Miller SA, Brooks GF. Evaluation of a new-generation line-probe assay that detects 5 'untranslated and core regions to genotype and subtype hepatitis C virus. Am J Clin Pathol. 2007 Aug; 128 (2): 3 00-4;

III. Метод экстенции генотип-специфического праймера (Primer-specific extension analysis):III. The method of extension of genotype-specific primer (Primer-specific extension analysis):

Antonishyn NA, Ast VM, McDonald RR, Chaudhary RK, Lin L, Andonov AP, Horsman GB. 2005. Rapid genotyping of hepatitis С virus by primer-specific extension analysis. J Clin Microbiol. Oct; 43(10):5158-63.Antonishyn NA, Ast VM, McDonald RR, Chaudhary RK, Lin L, Andonov AP, Horsman GB. 2005. Rapid genotyping of hepatitis C virus by primer-specific extension analysis. J Clin Microbiol. Oct; 43 (10): 5158-63.

IV. Масс-спектрометрические методы (Matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight (mass spectrometry)):IV. Mass spectrometric methods (Matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight (mass spectrometry)):

Ilina EN, Malakhova MV, Generozov EV, Nikolaev EN, Govorun VM. 2005. Matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight (mass spectrometry) for hepatitis С virus genotyping. J Clin Microbiol. Jun; 43(6):2810-5.Ilina EN, Malakhova MV, Generozov EV, Nikolaev EN, Govorun VM. 2005. Matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight (mass spectrometry) for hepatitis C virus genotyping. J Clin Microbiol. Jun; 43 (6): 2810-5.

V. Методы иммуноферментного анализа (Serotyping of hepatitis C virus):V. Enzyme immunoassay methods (Serotyping of hepatitis C virus):

Elsawy ЕМ, Sobh MA, El-Chenawi FA, Hassan IM, Shehab El-Din AB, Ghoneim MA 2005. Serotyping of hepatitis С virus in hemodialysis patients: comparison with a standardized genotyping assay Diagn Microbiol Infect Dis. Feb; 51(2):91-4.Elsawy EM, Sobh MA, El-Chenawi FA, Hassan IM, Shehab El-Din AB, Ghoneim MA 2005. Serotyping of hepatitis C virus in hemodialysis patients: comparison with a standardized genotyping assay Diagn Microbiol Infect Dis. Feb 51 (2): 91-4.

VI. Гетеродуплексный анализ с применением капиллярного электрофореза (heteroduplex mobility analysis using temperature gradient capillary electrophoresis):VI. Heteroduplex analysis using capillary electrophoresis (heteroduplex mobility analysis using temperature gradient capillary electrophoresis):

Margraf RL, Erali M, Liew M, Wittwer CT. 2004. Genotyping hepatitis С virus by heteroduplex mobility analysis using temperature gradient capillary electrophoresisro J Clin Microbiol. 2004 Oct; 42(10):4545-51.Margraf RL, Erali M, Liew M, Wittwer CT. 2004. Genotyping hepatitis C virus by heteroduplex mobility analysis using temperature gradient capillary electrophoresisro J Clin Microbiol. 2004 Oct; 42 (10): 4545-51.

VII. Метод инвазивных зондов (Invader Assay):VII. Invasive probe method (Invader Assay):

Germer JJ, Majewski DW, Yung B, Mitchell PS, Yao JD. 2006. Evaluation of the invader assay for genotyping hepatitis С virus. J Clin Microbiol. Feb; 44(2):318-23.Germer JJ, Majewski DW, Yung B, Mitchell PS, Yao JD. 2006. Evaluation of the invader assay for genotyping hepatitis C virus. J Clin Microbiol. Feb 44 (2): 318-23.

VIII. Метод гнездовой ПЦР с последующим структурно-специфичным расщеплением (Nested restriction site-specific PCR):Viii. Nested restriction site-specific PCR method for nested PCR followed by structurally specific cleavage:

Krekulova L, Rehak V, Wakil AE, Harris E, Riley LW. 2001. Nested restriction site-specific PCR to detect and type hepatitis С virus (HCV): a rapid method to distinguish HCV subtype 1b from other genotypes. J Clin Microbiol. May; 39(5): 1774-80.Krekulova L, Rehak V, Wakil AE, Harris E, Riley LW. 2001. Nested restriction site-specific PCR to detect and type hepatitis C virus (HCV): a rapid method to distinguish HCV subtype 1b from other genotypes. J Clin Microbiol. May; 39 (5): 1774-80.

IX. Высокоэффективная жидкостная хроматография (denaturing high-performance liquid chromatography):IX. High-performance liquid chromatography (denaturing high-performance liquid chromatography):

Liew M, Erali M, Page S, Hillyard D, Wittwer C. 2004 Hepatitis С genotyping by denaturing high-performance liquid chromatography. J Clin Microbiol. Jan; 42(1):158-63.Liew M, Erali M, Page S, Hillyard D, Wittwer C. 2004 Hepatitis C genotyping by denaturing high-performance liquid chromatography. J Clin Microbiol. Jan; 42 (1): 158-63.

X. Транскрипционно-опосредованная амплификация в сочетании с методом зондов (transcription-mediated amplification in conjunction with the line probe assay):X. Transcription-mediated amplification in conjunction with the line probe assay:

Comanor L, Elkin C, Leung K, Krajden M, Kronquist K, Nicolas K, Horansky E, deMedina M, Kittichai P, Sablon E, Ziermann R, Sherlock C. 2003 Successful HCV genotyping of previously failed and low viral load specimens using an HCV RNA qualitative assay based on transcription-mediated amplification in conjunction with the line probe assay. J Clin Virol. Sep; 28(1): 14-26.Comanor L, Elkin C, Leung K, Krajden M, Kronquist K, Nicolas K, Horansky E, deMedina M, Kittichai P, Sablon E, Ziermann R, Sherlock C. 2003 Successful HCV genotyping of previously failed and low viral load specimens using an HCV RNA qualitative assay based on transcription-mediated amplification in conjunction with the line probe assay. J Clin Virol. Sep; 28 (1): 14-26.

XI. Метод ПЦР с детекцией в режиме реального времени с последующим анализом кривых плавления (Melting curve analysis):Xi. Real-time PCR method with subsequent analysis of melting curves (Melting curve analysis):

Doris M. Haverstick, Grant С.Bullock, and David E. Bruns. 2004. Genotyping of Hepatitis С Virus by Melting Curve Analysis: Analytical Characteristics and Performance. Clinical Chemistry 50, No. 12, p/2405-2407.Doris M. Haverstick, Grant C. Bullock, and David E. Bruns. 2004. Genotyping of Hepatitis C Virus by Melting Curve Analysis: Analytical Characteristics and Performance. Clinical Chemistry 50, No. 12, p / 2405-2407.

XII. Прямое определение нуклеотидной последовательности (Секвенирование) области NS5B вируса гепатита С с последующим анализом полученной последовательности путем построения филогенетического дерева и определения генотипа и подтипа исследуемого образца на основании локализации анализируемой последовательности в одном из кластеров данного дерева (NS5B sequencing followed by phylogenetic analysis):XII. Direct determination of the nucleotide sequence (Sequencing) of the hepatitis C virus NS5B region, followed by analysis of the obtained sequence by constructing a phylogenetic tree and determining the genotype and subtype of the test sample based on the location of the analyzed sequence in one of the clusters of this tree (NS5B sequencing followed by phylogenetic analysis):

К.Sandres-Saune, P.Deny, C.Pasquier, V.Thibaut, G.Duverlie, J.Izopet. 2003. Determining hepatitis С genotype by analyzing the sequence of the NS5b region. Journal of Virological Methods Vol.109, p.187-193;C. Sandres-Saune, P. Deny, C. Pasquier, V. Thibaut, G. Duverlie, J. Isopet. 2003. Determining hepatitis C genotype by analyzing the sequence of the NS5b region. Journal of Virological Methods Vol. 109, p. 187-193;

Laperche S, Lunel F, Izopet J, Alain S, Deny P, Duverlie G, Gaudy C, Pawlotsky JM, Plantier JC, Pozzetto B, Thibault V, Tosetti F, Lefrere JJ. 2005. Comparison of hepatitis C virus NS5b and 5' noncoding gene sequencing methods in a multicenter study. J Clin Microbiol. Feb; 43(2):733-9;Laperche S, Lunel F, Izopet J, Alain S, Deny P, Duverlie G, Gaudy C, Pawlotsky JM, Plantier JC, Pozzetto B, Thibault V, Tosetti F, Lefrere JJ. 2005. Comparison of hepatitis C virus NS5b and 5 'noncoding gene sequencing methods in a multicenter study. J Clin Microbiol. Feb 43 (2): 733-9;

Hnatyszyn, J., Beld M., Gualbertus Hubertus M., Guettouche Т., Gouw R., Van Der Meer, C., Beatrijs Maria. (Bayer Healthcare LLC). Methods and reagents for genotyping HCV. WO/2007/076493. International Application No. PCT/US2006/062582. Publication Date: 05.07.2007.Hnatyszyn, J., Beld M., Gualbertus Hubertus M., Guettouche T., Gouw R., Van Der Meer, C., Beatrijs Maria. (Bayer Healthcare LLC). Methods and reagents for genotyping HCV. WO / 2007/076493. International application no. PCT / US2006 / 062582. Publication Date: 07/05/2007.

Методы (I-IV, VI-XI) основаны на анализе генотип- и подтип-специфических последовательностей 5'-нетранслируемой области генома ВГС (5'НТР). Анализ последовательностей 5'НТР области дает возможность однозначно идентифицировать все 6 генотипов ВГС и большинство клинически значимых подтипов. Однако методы II-IV, VI-XI выявляют только ограниченное количество подтипов ВГС. Так, наиболее распространенный коммерческий тест VERSANT HCV Genotype Assay (LiPA) 2.0 определяет 15 подтипов (1a, 1b, 1a/1b, 2a/2c, 2b, 3а, 3b, 3c, 4a, 4c/4d, 4e, 4f, 4h, 5a, 6a).Methods (I-IV, VI-XI) are based on the analysis of genotype- and subtype-specific sequences of the 5'-untranslated region of the HCV genome (5'NTR). Sequence analysis of the 5'NTR region makes it possible to uniquely identify all 6 HCV genotypes and most clinically significant subtypes. However, methods II-IV, VI-XI only detect a limited number of HCV subtypes. So, the most common VERSANT HCV Genotype Assay (LiPA) 2.0 commercial test determines 15 subtypes (1a, 1b, 1a / 1b, 2a / 2c, 2b, 3a, 3b, 3c, 4a, 4c / 4d, 4e, 4f, 4h, 5a, 6a).

В настоящее время анализ области NS5B позволяет идентифицировать подтип 1b со специфичностью, близкой к 100%. Более того, исследование последовательностей данной области дает возможность выявить значительно большее число подтипов, чем при анализе последовательностей 5'НТР (Thomas F, Nicot F, Sandres-Saune К, Dubois M, Legrand-Abravanel F, Alric L, Peron JM, Pasquier C, Izopet J. 2007. Genetic diversity of HCV genotype 2 strains in south western France. J Med Viral. Jan; 79(1):26-34; Nicot F, Legrand-Abravanel F, Sandres-Saune K, Boulestin A, Dubois M, Alric L, Vinel JP, Pasquier C, Izopet J. 2005. Heterogeneity of hepatitis С virus genotype 4 strains circulating in south-western France. J Gеn Virol Jan; 86(Pt 1):107-14). В то же время, в силу чрезвычайно высокой вариабельности области NS5B, эффективная амплификация фрагмента области NS5B всех генотипов и подтипов затруднена, что приводит к потери чувствительности анализа в целом, и, как следствие, невозможности создания надежной и эффективной диагностической тест-системы, используемой в качественно рутинного инструмента генотипирования ВГС. (Martró E, González V, Buckton AJ, Saludes V, Femández G, Matas L, Planas R, Ausina V. Evaluation of a new assay in comparison with reverse hybridization and sequencing methods for hepatitis C virus genotyping targeting both 5' noncoding and nonstructural 5b genomic regions. J Clin Microbiol. 2008 Jan; 46(1): 192-7.)Currently, analysis of the NS5B region allows the identification of subtype 1b with a specificity close to 100%. Moreover, the study of sequences in this area makes it possible to identify a significantly larger number of subtypes than in the analysis of 5'HTP sequences (Thomas F, Nicot F, Sandres-Saune K, Dubois M, Legrand-Abravanel F, Alric L, Peron JM, Pasquier C , Izopet J. 2007. Genetic diversity of HCV genotype 2 strains in south western France. J Med Viral. Jan; 79 (1): 26-34; Nicot F, Legrand-Abravanel F, Sandres-Saune K, Boulestin A, Dubois M, Alric L, Vinel JP, Pasquier C, Izopet J. 2005. Heterogeneity of hepatitis C virus genotype 4 strains circulating in southwestern France. J Gen Virol Jan; 86 (Pt 1): 107-14). At the same time, due to the extremely high variability of the NS5B region, effective amplification of a fragment of the NS5B region of all genotypes and subtypes is difficult, which leads to a loss of sensitivity of the analysis as a whole, and, as a result, the impossibility of creating a reliable and effective diagnostic test system used in a qualitatively routine tool for HCV genotyping. (Martró E, González V, Buckton AJ, Saludes V, Femández G, Matas L, Planas R, Ausina V. Evaluation of a new assay in comparison with reverse hybridization and sequencing methods for hepatitis C virus genotyping targeting both 5 'noncoding and nonstructural 5b genomic regions. J Clin Microbiol. 2008 Jan; 46 (1): 192-7.)

Метод секвенирования последовательности области NS5B ВГС с последующим филогенетическим анализом (XII) требует постановки реакций амплификации и секвенирования, проведения дополнительной очистки продуктов реакций после каждой из вышеперечисленных стадий и последующего анализа на автоматическом секвенаторе. Более того, последующий анализ хроматограмм, конструирование множественного выравнивания и построение филогенетических деревьев предъявляют повышенные требования к квалификации персонала, что препятствует широкому использованию данного подхода для анализа потока клинических образцов в условиях ординарной диагностической лаборатории.The method of sequencing the sequence of the HCV NS5B region with subsequent phylogenetic analysis (XII) requires staging amplification and sequencing reactions, additional purification of the reaction products after each of the above steps, and subsequent analysis on an automatic sequencer. Moreover, the subsequent analysis of chromatograms, the construction of multiple alignment and the construction of phylogenetic trees impose increased requirements on the qualifications of staff, which prevents the widespread use of this approach for analyzing the flow of clinical samples in an ordinary diagnostic laboratory.

Метод выявления серотипов с помощью вариантов иммуноферментного анализа (V) позволяет выявлять лишь ограниченный набор генотипов и подтипов (1а, 1b, 2a, 2b, 3а, и 4а) и требует наличия высокоочищенных моноклональных антител для каждого серотипа.The method of detecting serotypes using enzyme-linked immunosorbent assay (V) options allows you to identify only a limited set of genotypes and subtypes (1a, 1b, 2a, 2b, 3a, and 4a) and requires highly purified monoclonal antibodies for each serotype.

Также, для перечисленных выше методов идентификации генотипов и подтипов отмечены следующие недостатки:Also, for the above methods of identifying genotypes and subtypes, the following disadvantages were noted:

- Коммерческий набор INNO-LiPA (II) и его применение в сочетании с транскрипционно-опосредованной амплификацией (X) отличается высокой себестоимостью и идентифицирует ограниченное количество подтипов. Более того, метод не позволяет однозначно идентифицировать подтип 4d, являющийся наиболее вирулентным и лекарственно устойчивым среди подтипов генотипа 4;- The commercial INNO-LiPA (II) kit and its use in combination with transcription-mediated amplification (X) are characterized by high cost and identifies a limited number of subtypes. Moreover, the method does not allow unambiguous identification of the 4d subtype, which is the most virulent and drug resistant among the subtypes of genotype 4;

- Метод с использованием генотип-специфических праймеров в пробирке (III) требует постановки независимых реакций по количеству генотипов (т.е. не менее 6) для выявления одного только генотипа;- The method using genotype-specific primers in vitro (III) requires the formulation of independent reactions according to the number of genotypes (i.e. at least 6) in order to identify only one genotype;

- ПЦР-гетеродуплексный анализ с применением капиллярного электрофореза (VI) и метод гнездовой ПЦР с последующим структурно-специфичным расщеплением (VIII) трудоемки, занимают большое количество времени и требуют типовых стандартов на каждый определяемый генотип и/или подтип;- PCR heteroduplex analysis using capillary electrophoresis (VI) and nested PCR followed by structural-specific cleavage (VIII) are laborious, take a lot of time and require standard standards for each genotype and / or subtype determined;

- Метод инвазивных зондов (VII) идентифицирует только генотип и не позволяет сделать заключение о подтипе, что является серьезным ограничением для его применения в клинической практике, где необходимо выявление лекарственно-устойчивых разновидностей ВГС (по крайней мере, 1b и 4d) для оценки эффективности и длительности терапии;- The method of invasive probes (VII) identifies only the genotype and does not allow to draw a conclusion about the subtype, which is a serious limitation for its use in clinical practice, where it is necessary to identify drug-resistant varieties of HCV (at least 1b and 4d) to assess the effectiveness and duration of therapy;

- Методы масс-спектрометрии (IV) и ВЭЖХ (IX) требуют наличия дорогостоящего оборудования, дополнительных стадий подготовки образца для анализа и идентифицируют ограниченное число подтипов;- Methods of mass spectrometry (IV) and HPLC (IX) require expensive equipment, additional stages of sample preparation for analysis and identify a limited number of subtypes;

- ПЦР с детекцией в режиме реального времени (XI) выявляет наличие только самых распространенных генотипов и подтипов и при этом весьма дорог для рутинного анализа.- PCR with real-time detection (XI) reveals the presence of only the most common genotypes and subtypes and is very expensive for routine analysis.

Таким образом, в данной области существует острая потребность в разработке способа идентификации генотипа и подтипа вируса гепатита С, который бы выгодно отличался от известных из уровня техники решений простотой проведения анализа, высокими специфичностью и информативностью в отношении числа идентифицируемых генотипов и подтипов, а также невысокой стоимостью.Thus, in this area there is an urgent need to develop a method for identifying the hepatitis C virus genotype and subtype that compares favorably with the solutions known from the prior art by the ease of analysis, high specificity and information content in relation to the number of identifiable genotypes and subtypes, as well as low cost .

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

В результате проведенных обширных научных исследований, анализа баз данных нуклеотидных последовательностей генома ВГС авторы настоящего изобретения обнаружили, что задача разработки способа для идентификации генотипа и подтипа вируса гепатита С может быть успешно решена путем использования олигонуклеотидных микрочипов, содержащих генотип- и подтип-специфичные зонды, последовательности которых комплементарны последовательностям 5'-некодирующей области генома ВГС.As a result of extensive scientific research, analysis of databases of nucleotide sequences of the HCV genome, the authors of the present invention found that the task of developing a method for identifying the genotype and subtype of hepatitis C virus can be successfully solved by using oligonucleotide microarrays containing genotype and subtype-specific probes, sequences which are complementary to the sequences of the 5'-non-coding region of the HCV genome.

Способ идентификации генотипа и подтипа вируса гепатита С (ВГС) на олигонуклеотидных микрочипах выгодно отличается от известных из уровня техники методов возможностью выявления всех шести генотипов (1-6) и 22 подтипов ВГС (1а, 1b, 1d, 1е, 2а, 2b, 2с, 2i, 2k, 3а, 3b, 4а, 4с, 4d, 4f, 4h, 4k, 4r, 5a, 6a, 6b, 6d) в клинических образцах, а также низкой себестоимостью, малым временем, необходимым для получения результата. Метод не требует дорогостоящего оборудования и высококвалифицированного персонала. Данные, полученные с помощью заявляемого способа, могут быть использованы для оценки и прогнозирования тяжести протекания заболевания (острый/хронический цирроз, вероятность развития рака печени), определения терапевтической дозы лекарственных препаратов и длительности курса терапии, а также для эпидемиологического генотипирования.The method for identifying the genotype and subtype of hepatitis C virus (HCV) on oligonucleotide microchips compares favorably with the methods known from the prior art by the ability to identify all six genotypes (1-6) and 22 subtypes of HCV (1a, 1b, 1d, 1e, 2a, 2b, 2c , 2i, 2k, 3a, 3b, 4a, 4c, 4d, 4f, 4h, 4k, 4r, 5a, 6a, 6b, 6d) in clinical samples, as well as low cost, short time needed to get the result. The method does not require expensive equipment and highly qualified personnel. Data obtained using the proposed method can be used to assess and predict the severity of the course of the disease (acute / chronic cirrhosis, the likelihood of developing liver cancer), determine the therapeutic dose of drugs and the duration of the course of therapy, as well as for epidemiological genotyping.

В своем первом аспекте данное изобретение обеспечивает способ идентификации генотипа и подтипа ВГС с использованием олигонуклеотидного микрочипа, содержащего генотип- и подтип-специфичные зонды. Процедура, заявляемая в настоящем изобретении, основана на двухстадийной ПЦР с получением флуоресцентно меченого, преимущественно одноцепочечного фрагмента 5'НТР области с последующей гибридизацией этого фрагмента на микрочипе, содержащем набор специфичных дискриминирующих олигонуклеотидов, комплементарных вариантам последовательностей 5'НТР области, специфичных в отношении генотипов и подтипов.In a first aspect, the invention provides a method for identifying a HCV genotype and subtype using an oligonucleotide microchip containing genotype and subtype specific probes. The procedure of the present invention is based on two-stage PCR to obtain a fluorescently labeled, predominantly single-stranded fragment of the 5'HTP region, followed by hybridization of this fragment on a microchip containing a set of specific discriminating oligonucleotides, complementary to sequences of sequences of 5'HTP regions specific for genotypes subtypes.

Способ предусматривает следующие стадии:The method comprises the following steps:

(а) - обратную транскрипцию, совмещенную с ПЦР (ОТ-ПЦР), с использованием вирусной РНК в качестве матрицы и первой пары праймеров, специфичных к фрагменту 5'НТР области, последовательности которых представлены SEQ ID NO: 53 и 54;(a) reverse transcription combined with PCR (RT-PCR) using viral RNA as a template and the first pair of primers specific for a fragment of the 5'HTP region, the sequences of which are represented by SEQ ID NOs: 53 and 54;

(б) - асимметричную амплификацию фрагмента 5'НТР области с использованием в качестве матрицы продукта ОТ-ПЦР, полученного на стадии (а), второй пары специфичных праймеров, последовательности которых представлены SEQ ID NO: 55 и 56, и смеси четырех дезоксинуклеозидтрифосфатов, в которой один из четырех дезоксинуклеозидтрифосфатов является флуоресцентно меченым, в качестве субстрата, с получением преимущественно одноцепочечного флуоресцентно меченого фрагмента;(b) asymmetric amplification of a fragment of the 5'HTP region using the RT-PCR product obtained in stage (a) as a template, a second pair of specific primers, sequences of which are represented by SEQ ID NOs: 55 and 56, and a mixture of four deoxynucleoside triphosphates, wherein one of the four deoxynucleoside triphosphates is fluorescently labeled as a substrate to produce a predominantly single-stranded fluorescently labeled fragment;

(в) - олигонуклеотидный микрочип для идентификации генотипа и подтипа ВГС, представляющий собой подложку, содержащую множество дискретных элементов, в каждом из которых иммобилизован уникальный олигонуклеотидный зонд, имеющий последовательность, комплементарную последовательности одноцепочечного фрагмента, полученного на стадии (б), и выбранную из группы, включающей: а) генотип-специфичные для каждого из генотипов ВГС последовательности фрагмента 5'-нетранслируемой области; и б) подтип-специфичные для каждого из подтипов ВГС последовательности фрагмента 5'-нетранслируемой области, при этом последовательности иммобилизованных олигонуклеотидных зондов представлены SEQ ID NO: 1-52;(c) an oligonucleotide microchip for identification of the HCV genotype and subtype, which is a substrate containing many discrete elements, each of which has a unique oligonucleotide probe immobilized having a sequence complementary to the sequence of the single-chain fragment obtained in stage (b) and selected from the group including: a) genotype-specific sequences of a fragment of a 5'-untranslated region for each HCV genotype; and b) the subtype-specific for each of the subtypes of the HCV sequence of the fragment of the 5'-untranslated region, the sequences of immobilized oligonucleotide probes are represented by SEQ ID NO: 1-52;

(г) - гибридизацию амплифицированного меченого продукта, полученного на стадии (б), на олигонуклеотидном микрочипе с образованием дуплексов с иммобилизованными зондами в условиях, обеспечивающих разрешение в один нуклеотид между образующимися в результате гибридизации совершенными и несовершенными дуплексами;(d) - hybridization of the amplified labeled product obtained in stage (b) on an oligonucleotide microchip with the formation of duplexes with immobilized probes under conditions providing a resolution of one nucleotide between perfect and imperfect duplexes formed as a result of hybridization;

(д) - регистрацию результатов гибридизации на олигонуклеотидном микрочипе, проведенной на стадии (г), осуществляемую с помощью портативного анализатора флуоресценции и программного обеспечения, что позволяет использовать программную обработку интенсивностей сигналов с последующей интерпретацией результатов;(e) - recording the results of hybridization on an oligonucleotide microchip carried out in stage (d), carried out using a portable fluorescence analyzer and software, which allows the use of software processing of signal intensities with subsequent interpretation of the results;

(е) - интерпретацию результатов гибридизации, полученных на стадии (д), проводимую в два этапа: на первом этапе анализируют сигналы в элементах микрочипа, содержащих олигонуклеотидные зонды, специфичные к генотипам ВГС, тем самым идентифицируя генотип исследуемого образца; в случае идентификации генотипа на втором этапе анализируют только элементы микрочипа, содержащие олигонуклеотидные зонды, специфичные к подтипам идентифицированного генотипа, независимо от наличия сигналов в элементах, содержащих зонды, специфичные к подтипам других генотипов(f) - interpretation of the hybridization results obtained in stage (e), carried out in two stages: at the first stage, signals are analyzed in microchip elements containing oligonucleotide probes specific for HCV genotypes, thereby identifying the genotype of the test sample; in case of identification of the genotype in the second stage, only microarray elements containing oligonucleotide probes specific to the subtypes of the identified genotype are analyzed, regardless of the presence of signals in elements containing probes specific to subtypes of other genotypes

В одном из своих воплощений способ характеризуется тем, что на стадии (б) один из праймеров второй пары используют, по меньшей мере, в десятикратном молярном избытке по отношению ко второму праймеру.In one of its embodiments, the method is characterized in that in step (b) one of the primers of the second pair is used in at least a ten-fold molar excess with respect to the second primer.

В своем следующем воплощении способ характеризуется тем, что на стадии (б) в качестве флуоресцентно меченного дезоксинуклеозидтрифосфата используют флуоресцентно меченый дезоксиуридинтрифосфат.In its next embodiment, the method is characterized in that in step (b), fluorescently labeled deoxyuridine triphosphate is used as a fluorescently labeled deoxynucleoside triphosphate.

В еще одном из воплощений способ характеризуется тем, что олигонуклеотидный микрочип представляет собой микрочип на основе гидрогелевых ячеек, полученный способом химически или фото-индуцируемой сополимеризации.In yet another embodiment, the method is characterized in that the oligonucleotide microchip is a microgel based on hydrogel cells obtained by a method of chemically or photo-induced copolymerization.

Наконец, в еще одном своем воплощении способ дополнительно включает оценку и прогнозирование тяжести протекания заболевания (острый/хронический цирроз, вероятность развития рака печени), определение терапевтической дозы лекарственных препаратов и длительности курса терапии, и/или эпидемиологическое генотипирование на основе проведенной интерпретации результатов гибридизации.Finally, in yet another embodiment, the method further includes assessing and predicting the severity of the disease (acute / chronic cirrhosis, the likelihood of developing liver cancer), determining the therapeutic dose of the drug and the duration of the course of therapy, and / or epidemiological genotyping based on the interpretation of hybridization results.

Заявляемый аспект настоящего изобретения будет ясен из прилагаемых фигур, подробного описания и формулы изобретения.The claimed aspect of the present invention will be clear from the accompanying figures, a detailed description and claims.

Краткий перечень фигурShort list of figures

Для более ясного понимания сущности заявленного изобретения, а также для демонстрации его характерных черт и преимуществ далее приводится подробное описание изобретения со ссылками на фигуры чертежей, на которых:For a clearer understanding of the essence of the claimed invention, as well as to demonstrate its characteristic features and advantages, the following is a detailed description of the invention with reference to the figures of the drawings, in which:

Фиг.1 представляет принципиальную схему проведения анализа РНК ВГС с целью идентификации генотипа и подтипа ВГС на олигонуклеотидном микрочипе. Обозначения:Figure 1 is a schematic diagram of an analysis of HCV RNA to identify the genotype and subtype of HCV on an oligonucleotide microchip. Designations:

I - стадия обратной транскрипции, совмещенная с ПЦР при использовании вирусной РНК в качестве матрицы для получения двуцепочечной кДНК;I - stage reverse transcription, combined with PCR using viral RNA as a template for double-stranded cDNA;

II - асимметричная амплификация фрагмента 5'-нетранслируемой области с включением дезоксинуклеозидтрифосфатов, содержащих флуоресцентную метку, с целью получения одноцепочечного флуоресцентно-меченного продукта для его последующей гибридизации на олигонуклеотидном микрочипе;II - asymmetric amplification of a fragment of the 5'-untranslated region with the inclusion of deoxynucleoside triphosphates containing a fluorescent label, in order to obtain a single-stranded fluorescently-labeled product for its subsequent hybridization on an oligonucleotide microchip;

III - гибридизация флуоресцентно меченного одноцепочечного фрагмента 5'-нетранслируемой области, полученного на стадии II, с олигонуклеотидами, иммобилизованными на микрочипе;III - hybridization of a fluorescently labeled single chain fragment of the 5'-untranslated region obtained in stage II, with oligonucleotides immobilized on a microchip;

IV - регистрация и интерпретация результатов гибридизации на олигонуклеотидном микрочипе.IV - registration and interpretation of hybridization results on an oligonucleotide microchip.

Фиг.2 представляет схему выбора олигонуклеотидов для идентификации генотипов и подтипов ВГС.Figure 2 is a selection scheme for oligonucleotides for identifying HCV genotypes and subtypes.

Фиг.3 представляет схему размещения дискриминирующих олигонуклеотидов на микрочипе.Figure 3 represents the layout of discriminating oligonucleotides on a microchip.

Фиг.4 представляет результаты проведения стадии ОТ-ПЦР с праймерами, последовательности которых представлены SEQ ID NO: 53 и 54, для образцов РНК ВГС, имеющих различные генотипы и подтипы. Обозначения (дорожки геля):Figure 4 presents the results of the RT-PCR step with primers, the sequences of which are represented by SEQ ID NO: 53 and 54, for HCV RNA samples having different genotypes and subtypes. Designations (gel tracks):

1 - подтип 1а; 2 - подтип 1b; 3 - подтип 1е; 4 - подтип 2а; 5 - подтип 2k; 6 - подтип 2i; 7 - подтип 3а; 8 - подтип 4а; 9 - подтип 4d; 10 - подтип 5а; 11 - подтип 6b; 12 - ДНК вируса гепатита В (отр. контр); 13 - РНК ВИЧ (отр. контр.); 14 - Отр. контроль стадии ОТ-ПЦР; М - молекулярный маркер 'FastRuler™ DNA Ladder, Middle Range' (Ферментас, Литва).1 - subtype 1a; 2 - subtype 1b; 3 - subtype 1e; 4 - subtype 2a; 5 - subtype 2k; 6 - subtype 2i; 7 - subtype 3a; 8 - subtype 4a; 9 - subtype 4d; 10 - subtype 5a; 11 - subtype 6b; 12 - DNA of hepatitis B virus (neg. Counter); 13 - HIV RNA (Neg. Cont.); 14 - Neg. monitoring the stage of RT-PCR; M - molecular marker 'FastRuler ™ DNA Ladder, Middle Range' (Fermentas, Lithuania).

Фиг.5 представляет результаты проведения стадии ПЦР с праймерами, последовательности которых представлены SEQ ID NO: 55 и 56, с использованием в качестве матрицы продукта стадии ОТ-ПЦР, для образцов ВГС, имеющих различные генотипы и подтипы. Обозначения (дорожки геля):Figure 5 presents the results of the PCR stage with primers, the sequences of which are represented by SEQ ID NO: 55 and 56, using the RT-PCR stage as the template product for HCV samples having different genotypes and subtypes. Designations (gel tracks):

1 - подтип 1а; 2 - подтип 1b; 3 - подтип 1е; 4 - подтип 2а; 5 - подтип 2k; 6 - подтип 2i; 7 - подтип 3а; 8 - подтип 4а; 9 - подтип 4d; 10 - подтип 5а; 11 - подтип 6b; 12 - ДНК вируса гепатита В (отр. контр); 13 - РНК ВИЧ (отр. контр.); 14 - Отр. контроль стадии ОТ-ПЦР; М - молекулярный маркер 'FastRuler™ DNA Ladder, Middle Range' (Ферментас, Литва).1 - subtype 1a; 2 - subtype 1b; 3 - subtype 1e; 4 - subtype 2a; 5 - subtype 2k; 6 - subtype 2i; 7 - subtype 3a; 8 - subtype 4a; 9 - subtype 4d; 10 - subtype 5a; 11 - subtype 6b; 12 - DNA of hepatitis B virus (neg. Counter); 13 - HIV RNA (Neg. Cont.); 14 - Neg. monitoring the stage of RT-PCR; M - molecular marker 'FastRuler ™ DNA Ladder, Middle Range' (Fermentas, Lithuania).

Фиг.6 представляет флуоресцентную картину гибридизации и распределение нормированных сигналов ячеек, полученные на микрочипе в результате анализа образца ВГС, имеющего генотип 1, подтип 1а.Fig.6 represents a fluorescence picture of hybridization and the distribution of normalized cell signals obtained on a microchip as a result of analysis of a HCV sample having genotype 1, subtype 1a.

Фиг.7 представляет флуоресцентную картину гибридизации и распределение нормированных сигналов ячеек, полученные на микрочипе, в результате анализа образца ВГС, имеющего генотип 1, подтип 1b.Fig. 7 presents a fluorescence picture of hybridization and the distribution of normalized cell signals obtained on a microchip as a result of analysis of a HCV sample having genotype 1, subtype 1b.

Фиг.8 представляет флуоресцентную картину гибридизации и распределение нормированных сигналов ячеек, полученные на микрочипе, в результате анализа образца ВГС, имеющего генотип 1, подтип 1е.Fig. 8 shows a fluorescence picture of hybridization and the distribution of normalized cell signals obtained on a microchip as a result of analysis of a HCV sample having genotype 1, subtype 1e.

Фиг.9 представляет флуоресцентную картину гибридизации и распределение нормированных сигналов ячеек, полученные на микрочипе, в результате анализа образца В ГС, имеющего генотип 2, подтип 2а.Fig.9 presents a fluorescence picture of hybridization and the distribution of normalized cell signals obtained on the microchip, as a result of analysis of the sample In the HS, having genotype 2, subtype 2A.

Фиг.10 представляет флуоресцентную картину гибридизации и распределение нормированных сигналов ячеек, полученные на микрочипе, в результате анализа образца ВГС, имеющего генотип 2, подтип 2i.Figure 10 presents a fluorescence picture of hybridization and the distribution of normalized cell signals obtained on a microchip as a result of analysis of a HCV sample having genotype 2, subtype 2i.

Фиг.11 представляет флуоресцентную картину гибридизации и распределение нормированных сигналов ячеек, полученные на микрочипе, в результате анализа образца ВГС, имеющего генотип 3, подтип 3а.11 presents a fluorescence picture of hybridization and the distribution of normalized cell signals obtained on a microchip as a result of analysis of a HCV sample having genotype 3, subtype 3a.

Фиг.12 представляет флуоресцентную картину гибридизации и распределение нормированных сигналов ячеек, полученные на микрочипе, в результате анализа образца ВГС, имеющего генотип 4, подтип 4а.12 presents a fluorescence picture of hybridization and the distribution of normalized cell signals obtained on a microchip as a result of analysis of a HCV sample having genotype 4, subtype 4a.

Фиг.13 представляет флуоресцентную картину гибридизации и распределение нормированных сигналов ячеек, полученные на микрочипе, в результате анализа образца ВГС, имеющего генотип 4, подтип 4d.Fig.13 presents a fluorescence picture of hybridization and the distribution of normalized cell signals obtained on a microchip as a result of analysis of a HCV sample having genotype 4, subtype 4d.

Фиг.14 представляет флуоресцентную картину гибридизации и распределение нормированных сигналов ячеек, полученные на микрочипе, в результате анализа образца ВГС, имеющего генотип 5, подтип 5а.Fig. 14 shows a fluorescence picture of hybridization and the distribution of normalized cell signals obtained on a microchip as a result of analysis of a HCV sample having genotype 5, subtype 5a.

Фиг.15 представляет флуоресцентную картину гибридизации и распределение нормированных сигналов ячеек, полученные на микрочипе, в результате анализа образца ВГС, имеющего генотип 6.Fig. 15 shows a fluorescence picture of hybridization and the distribution of normalized cell signals obtained on a microchip as a result of analysis of a HCV sample having genotype 6.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Задача настоящего изобретения состоит в создании способа идентификации генотипа и подтипа вируса гепатита С на основе анализа 5' нетранслируемой области генома ВГС с помощью олигонуклеотидного микрочипа.The objective of the present invention is to provide a method for identifying the genotype and subtype of hepatitis C virus based on the analysis of the 5 'untranslated region of the HCV genome using an oligonucleotide microchip.

В заявленном способе предложено использование: процедуры обратной транскрипции, совмещенной с полимеразной цепной реакцией (ОТ-ПЦР), для амплификации последовательности фрагмента 5'НТР области генома ВГС; получение с наработанного продукта одноцепочечного флуоресцентно меченого фрагмента, при этом в качестве исходного образца может быть использована вирусная РНК, выделенная из клинического материала, такого как, например, кровь, плазма или биоптат печени. Заявленный способ также предусматривает использование оригинального олигонуклеотидного микрочипа с иммобилизованными специфическими зондами, процедуры гибридизации, регистрации и интерпретации результатов.The claimed method proposes the use of: reverse transcription procedures, combined with a polymerase chain reaction (RT-PCR), for amplification of the sequence of the 5'HTP fragment of the HCV genome region; obtaining a single-stranded fluorescently labeled fragment from the product obtained, while viral RNA isolated from clinical material, such as, for example, blood, plasma or liver biopsy, can be used as the initial sample. The claimed method also involves the use of an original oligonucleotide microchip with immobilized specific probes, hybridization procedures, registration and interpretation of the results.

Принципиальная схема идентификации генотипа и подтипа исследуемого образца ВГС на микрочипе.Schematic diagram of the identification of the genotype and subtype of the studied HCV sample on a microchip.

Схема анализа последовательности фрагмента 5'НТР области генома ВГС для идентификации генотипа и подтипа с помощью микрочипа представлена на Фиг.1.The sequence analysis scheme of the 5'HTR fragment of the HCV genome for identifying the genotype and subtype using a microchip is shown in Fig. 1.

Выделение РНК ВГС из клинического образца осуществляют с помощью известных в данной области способов (например, Hourfar MK, Michelsen U, Schmidt М, Berger A, Seifried E, Roth WK. High-throughput purification of viral RNA based on novel aqueous chemistry for nucleic acid isolation. Clin Chem. 2005 Jul; 51(7): 1217-22), или любого специализированного коммерчески доступного набора реагентов для выделения РНК из крови, плазмы или биоптата печени, например QIAamp DSP Virus Kit (Кат №60704, Qiagen, Германия), MagMAX™ AI/ND Viral RNA Isolation Kits (Кат №AM1939, Ambion, США) или «Комплект реагентов для выделения РНК» (Кат №05-013, ЗАО «НПФ ДНК-технология», Россия).Isolation of HCV RNA from a clinical sample is carried out using methods known in the art (e.g., Hourfar MK, Michelsen U, Schmidt M, Berger A, Seifried E, Roth WK. High-throughput purification of viral RNA based on novel chemical chemistry for nucleic acid isolation. Clin Chem. 2005 Jul; 51 (7): 1217-22), or any specialized commercially available reagent kit for isolating RNA from blood, plasma, or liver biopsy specimen, for example, QIAamp DSP Virus Kit (Cat No. 60704, Qiagen, Germany) , MagMAX ™ AI / ND Viral RNA Isolation Kits (Cat. No. AM1939, Ambion, USA) or “Reagent Kit for RNA Isolation” (Cat. No. 05-013, ZAO NPF DNA Technology, Russia).

Амплификацию фрагмента 5'НТР области генома ВГС на первом этапе выполняют с помощью реакции обратной транскрипции, совмещенной с ПЦР (ОТ-ПЦР).Amplification of the 5'NTR fragment of the HCV genome in the first stage is performed using the reverse transcription reaction combined with PCR (RT-PCR).

Праймеры для проведения первой стадии амплификации выбирают таким образом, чтобы они фланкировали наиболее полиморфный сегмент 5'-нетранслируемой области генома ВГС, позволяющий дифференцировать существующие генотипы и подтипы ВГС. Предпочтительно, чтобы сегмент области, подлежащий амплификации, включал положения с 40 по 460 генома ВГС согласно Choo, Q.L., К.Н.Richman, J.Н.Наn, К.Berger, С.Lee, С.Dong, С.Gallegos, D.Coit, R.Medina-Selby, P.J.Barr, et al. 1991. Genetic organization and diversity of the hepatitis С virus. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88: 2451-2455.The primers for the first stage of amplification are selected so that they flank the most polymorphic segment of the 5'-untranslated region of the HCV genome, which allows differentiating existing HCV genotypes and subtypes. Preferably, the segment of the region to be amplified includes positions 40 to 460 of the HCV genome according to Choo, QL, K. N. Richman, J. N. Han, K. Berger, C. Lee, C. Dong, C. Gallegos, D. Coit, R. Medina-Selby, PJ Barr, et al. 1991. Genetic organization and diversity of the hepatitis C virus. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88: 2451-2455.

Последовательности праймеров выбирают таким образом, чтобы проводить эффективную амплификацию РНК исследуемого сегмента 5'-нетранслируемой области любого генотипа и, соответственно, подтипа ВГС. Для этого, например, может быть сконструировано множественное выравнивание всех доступных в базах данных нуклеотидных последовательностей 5'НТР области, находящихся по адресам http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Genbank/index.html и http://hcv. lanl. gov/content/hcv-db. Затем находят наиболее консервативные для всех генотипов ВГС участки исследуемой области и выбирают праймеры, специфичные к данным участкам. Используя специализированное программное обеспечение, например Oligo v.6.3 (Molecular Biology Insights Inc., США) или Fast PCR (http://www.biocenter.helsinki.fi/bi/Programs/fastpcr.htm) или другие коммерчески доступные программы, или программы, свободно доступные в сети Internet, рассчитывают температуры плавления праймеров и, варьируя их длину, добиваются того, чтобы разброс температур отжига праймеров внутри пары не превышал 3-4°С. При подборе праймеров избегают таких последовательностей, которые способны формировать вторичные структуры типа шпильки с высокими температурами плавления. Каждый выбранный праймер должен обладать уникальной специфичностью в отношении анализируемого участка. Специфичность праймеров проверяется с помощью программного обеспечения, использующего поиск в базах нуклеотидных последовательностей по алгоритму BLAST (например, www.ncbi.nlm.nih. gov/BLAST). В частности необходимо избегать таких последовательностей, которые способны продуктивно гибридизоваться (отжигаться) с последовательностями генома человека.The primer sequences are selected in such a way as to efficiently amplify the RNA of the studied segment of the 5'-untranslated region of any genotype and, accordingly, the HCV subtype. For this, for example, multiple alignment of all available nucleotide sequences in the 5'HTP region located at http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Genbank/index.html and http: // hcv can be designed . lanl. gov / content / hcv-db. Then find the most conservative for all HCV genotypes sections of the study area and select primers specific to these areas. Using specialized software, for example, Oligo v.6.3 (Molecular Biology Insights Inc., USA) or Fast PCR (http://www.biocenter.helsinki.fi/bi/Programs/fastpcr.htm) or other commercially available programs, or programs freely available on the Internet calculate the melting points of the primers and, varying their length, ensure that the spread in temperature of the annealing of the primers inside the pair does not exceed 3-4 ° C. When selecting primers, sequences that are capable of forming secondary structures such as hairpins with high melting points are avoided. Each selected primer must have unique specificity for the analyzed area. The specificity of the primers is checked using software that uses the BLAST algorithm to search the nucleotide sequence databases (for example, www.ncbi.nlm.nih. Gov / BLAST). In particular, sequences that are capable of productively hybridizing (annealing) with the sequences of the human genome must be avoided.

На втором этапе получают преимущественно одноцепочечный флуоресцентно меченый продукт методом асимметричной ПЦР с использованием в качестве субстрата для построения цепи de novo смеси дезоксинуклеозидтрифосфатов, в которой один из дезоксинуклеозидтрифосфатов является флуоресцентно меченым. Как известно специалистам в данной области, смесь дезоксинуклеозидтрифосфатов для проведения ПЦР содержит dATP, dGTP, dCTP и dTTP, причем вместо dTTP может использоваться dUTP или смесь dTTP/dUTP в любой молярной пропорции. Любой из указанных дезоксинуклеозидтрифосфатов может нести флуоресцентную метку. Наиболее предпочтительно использование флуоресцентно меченых дезоксиуридинтрифосфата и/или дезоксицитидинтрифосфата, что, с одной стороны, обусловливает эффективное включение данного субстрата во вновь синтезированную цепь ДНК в процессе ПЦР, с другой - обеспечивает возможность предотвращать получение ложных результатов за счет перекрестной кросс-контаминации ампликонами путем использования на первой стадии фермента урацил-ДНК-гликозилазы. Это имеет критическое значение при проведении массовых анализов в условиях специализированной лаборатории.At the second stage, a predominantly single-stranded fluorescently labeled product is obtained by asymmetric PCR using a mixture of deoxynucleoside triphosphates, in which one of the deoxynucleoside triphosphates is fluorescently labeled, as a substrate for constructing a de novo chain. As is known to those skilled in the art, a mixture of deoxynucleoside triphosphates for PCR contains dATP, dGTP, dCTP and dTTP, and dUTP or a mixture of dTTP / dUTP in any molar proportion can be used instead of dTTP. Any of these deoxynucleoside triphosphates may carry a fluorescent label. Most preferably, the use of fluorescently labeled deoxyuridine triphosphate and / or deoxycytidine triphosphate, which, on the one hand, determines the effective incorporation of this substrate into the newly synthesized DNA chain during PCR, and on the other hand, makes it possible to prevent false results due to cross-contamination with amplicons by using the first stage of the enzyme uracil-DNA glycosylase. This is critical when conducting mass analyzes in a specialized laboratory.

В качестве флуоресцентного красителя может быть использован любой флуоресцентный краситель, который может быть химически включен в молекулу дезоксинуклеозидтрифосфата таким образом, чтобы не препятствовать в существенной степени прохождению полимеразной цепной реакции и последующей гибридизации полинуклеотидной молекулы, содержащей такие флуоресцентно меченые нуклеотидные остатки, с иммобилизованными олигонуклеотидными зондами. В случае флуоресцентно меченого дезоксиуридинтрифосфата, например, флуоресцентный краситель может быть присоединен к 5'-концу аминоаллильного производного dUTP. Примеры таких красителей хорошо известны специалисту в данной области техники и включают красители флуоресцеинового (TAMRA®, ROX®, JOE®), родаминового (Texas Red®), полиметинового (Су3®, Су5®, Су5.5®, Су7®) рядов (Ranasinghe R. and Brown Т). Fluorescence based strategies for genetic analysis. Chem. Commun., 2005, 5487-5502). Флуоресцентные красители коммерчески доступны, в частности от фирмы Molecular Probes, США. Наиболее предпочтительными являются красители, спектр возбуждения которых лежит в длинноволновой (красной) области спектра, что позволяет использовать для возбуждения флуоресценции недорогие источники возбуждающего излучения типа полупроводниковых лазеров.As the fluorescent dye, any fluorescent dye can be used that can be chemically incorporated into the deoxynucleoside triphosphate molecule in such a way as not to impede the passage of the polymerase chain reaction and subsequent hybridization of the polynucleotide molecule containing such fluorescently labeled nucleotide residues with oligonomobases. In the case of a fluorescently labeled deoxyuridine triphosphate, for example, a fluorescent dye may be attached to the 5'-end of the amino allyl derivative of dUTP. Examples of such dyes are well known to the person skilled in the art and include dyes of fluorescein (TAMRA ® , ROX ® , JOE ® ), rhodamine (Texas Red ® ), polymethine (Cy3 ® , Cy5 ® , Cy5.5 ® , Cy7 ® ) series ( Ranasinghe R. and Brown T). Fluorescence based strategies for genetic analysis. Chem. Commun., 2005, 5487-5502). Fluorescent dyes are commercially available, in particular from Molecular Probes, USA. The most preferred are dyes, the excitation spectrum of which lies in the long-wave (red) region of the spectrum, which makes it possible to use inexpensive sources of exciting radiation such as semiconductor lasers to excite fluorescence.

Флуоресцентно меченые дезоксинуклеозидтрифосфаты могут быть получены как в лабораторных условиях с использованием таких известных способов, как, например (Kuwahara M, Nagashima J, Hasegawa M, Tamura Т, Kitagata R, Hanawa К, Hososhima S, Kasamatsu T, Ozaki H, Sawai H. Systematic characterization of 2'-deoxynucleoside- 5'-triphosphate analogs as substrates for DNA polymerases by polymerase chain reaction and kinetic studies on enzymatic production of modified DNA. Nucleic Acids Res. 2006 34(19):5383-94), так и являются коммерчески доступными, например CyDye Fluorescent Nucleotides (Кат. №РА55021, РА55032, РА55026, GE Healthcare, США).Fluorescently labeled deoxynucleoside triphosphates can be obtained in vitro using such known methods as, for example (Kuwahara M, Nagashima J, Hasegawa M, Tamura T, Kitagata R, Hanawa K, Hososhima S, Kasamatsu T, Ozaki H, Sawai H. Systematic characterization of 2'-deoxynucleoside-5'-triphosphate analogs as substrates for DNA polymerases by polymerase chain reaction and kinetic studies on enzymatic production of modified DNA. Nucleic Acids Res. 2006 34 (19): 5383-94) commercially available, for example, CyDye Fluorescent Nucleotides (Cat. No. PA55021, PA55032, PA55026, GE Healthcare, USA).

Праймеры для проведения второй стадии амплификации выбирают с учетом требований, изложенных выше, с тем отличием, что по меньшей мере один из праймеров выбирается внутри ПЦР-фрагмента, получаемого на первой стадии, что повышает специфичность реакции. Таким образом, получаемый продукт в конечном счете будет являться продуктом полугнездовой или гнездовой реакции амплификации. Размер амплифицируемого на второй стадии фрагмента специально не ограничивается до тех пор, пока это обеспечивает эффективную гибридизацию фрагмента с иммобилизованными на микрочипе зондами. В том случае, когда микрочип представляет собой микрочип на основе гидрогелевых элементов, праймеры для проведения второй стадии амплификации выбирают так, чтобы размер амплифицируемого фрагмента составлял 100-800 п.о. Большая длина ПЦР-продукта, получаемого на второй стадии, затрудняет эффективную диффузию анализируемого фрагмента генома в гелевых элементах микрочипа при гибридизации, что в конечном итоге может привести к уменьшению количества образовавшихся гибридизационных дуплексов и, как следствие, падению флуоресцентного сигнала в ячейках. При подборе праймеров следует учитывать тот факт, что на выходе реакции получают преимущественно одноцепочечные флуоресцентно меченые продукты, которые должны быть комплементарны олигонуклеотидам, иммобилизованным на микрочипе. Поэтому в каждой паре праймер, добавляемый в избытке («ведущий праймер»), выбирается из той цепи, последовательность которой комплементарна последовательностям иммобилизованных на микрочипе олигонуклеотидов. Т.е. в случае, если олигонуклеотиды для иммобилизации выбраны из смысловой цепи, для формирования гибридизационных дуплексов в ячейках микрочипа необходима преимущественная амплификация антисмысловой цепи, тем самьм «ведущий праймер» выбирается из цепи, комплементарной последовательности гена (антисмысловая цепь), и наоборот.The primers for the second stage of amplification are selected taking into account the requirements set forth above, with the difference that at least one of the primers is selected inside the PCR fragment obtained in the first stage, which increases the specificity of the reaction. Thus, the resulting product will ultimately be the product of a semi-nested or nested amplification reaction. The size of the fragment amplified in the second stage is not specifically limited as long as this ensures efficient hybridization of the fragment with probes immobilized on the microchip. In the case where the microchip is a microchip based on hydrogel elements, the primers for the second stage of amplification are chosen so that the size of the amplified fragment was 100-800 bp The large length of the PCR product obtained in the second stage makes it difficult to efficiently diffuse the analyzed genome fragment in the gel elements of the microchip during hybridization, which ultimately can lead to a decrease in the number of hybridization duplexes formed and, as a result, to a decrease in the fluorescent signal in the cells. When selecting primers, one should take into account the fact that the output of the reaction produces predominantly single-stranded fluorescently labeled products, which should be complementary to oligonucleotides immobilized on a microchip. Therefore, in each pair, the primer added in excess (“lead primer”) is selected from the chain whose sequence is complementary to the sequences of oligonucleotides immobilized on a microchip. Those. if the oligonucleotides for immobilization are selected from the sense strand, for the formation of hybridization duplexes in the cells of the microchip, the predominant amplification of the antisense strand is necessary, the very “leading primer” is selected from the strand complementary to the gene sequence (antisense strand), and vice versa.

Для получения преимущественно одноцепочечного флуоресцентно меченого продукта ведущий праймер добавляют в молярном избытке по отношению ко второму праймеру. Предпочтительно молярный избыток является по меньшей мере десятикратным.To obtain a predominantly single-stranded fluorescently labeled product, the lead primer is added in molar excess with respect to the second primer. Preferably, the molar excess is at least ten times.

При выборе дискриминирующих олигонуклеотидов для иммобилизации на микрочипе с учетом размера и сложности анализируемой последовательности и, в частности, наличия повторов и протяженных гомополимерных последовательностей определяют длину дискриминирующих олигонуклеотидов, обеспечивающую их специфичность в отношении анализируемой последовательности.When choosing discriminating oligonucleotides for immobilization on a microchip taking into account the size and complexity of the analyzed sequence and, in particular, the presence of repeats and extended homopolymer sequences, the length of the discriminating oligonucleotides is determined, which ensures their specificity with respect to the analyzed sequence.

Выбор дискриминирующих олигонуклеотидов для генотипов и подтипов осуществляют следующим образом. В сконструированном множественном выравнивании последовательностей 5'НТР области для каждого генотипа создается консенсусная последовательность данного региона, на основании которой выбираются уникальные зонды, позволяющие однозначно идентифицировать каждый генотип. При этом в силу высокой вариабельности генома ВГС для повышения надежности процедуры по возможности выбирают два дискриминирующих зонда для каждого из генотипов, комплементарных различным участкам исследуемого фрагмента 5'НТР области. Для каждого из подтипов также создают консенсусную последовательность, а затем выбирают участки фрагмента исследуемой 5'НТР области, позволяющие дифференцировать максимальное количество подтипов внутри одного генотипа. Количество таких участков должно быть достаточно для обеспечения надежной идентификации каждого из подтипов. На основании последовательностей выбранных участков конструируют зонды для идентификации подтипов, при этом последовательность одного зонда может соответствовать сразу двум и более подтипам в отдельном дифференцирующем участке исследуемого фрагмента 5'НТР области. Стратегия выбора зондов для иммобилизации на микрочипе схематично представлена на Фиг.2.The selection of discriminating oligonucleotides for genotypes and subtypes is as follows. In the constructed multiple alignment of sequences of the 5'THP region for each genotype, a consensus sequence of this region is created, based on which unique probes are selected that allow each genotype to be uniquely identified. Moreover, due to the high variability of the HCV genome, to increase the reliability of the procedure, if possible, choose two discriminating probes for each of the genotypes complementary to different parts of the studied fragment of the 5'HTP region. A consensus sequence is also created for each of the subtypes, and then sections of the fragment of the studied 5'HTP region are selected, which allow differentiating the maximum number of subtypes within the same genotype. The number of such sites should be sufficient to ensure reliable identification of each of the subtypes. Based on the sequences of the selected sections, probes are designed to identify subtypes, while the sequence of one probe can correspond to two or more subtypes in a separate differentiating section of the studied fragment of the 5'HTP region. The strategy for selecting probes for immobilization on a microchip is schematically presented in FIG. 2.

Используя программное обеспечение, например Oligo v. 6.3 (Molecular Biology Insights Inc., США), рассчитывают температуры плавления олигонуклеотидов и, варьируя их длину, добиваются того, чтобы разброс температур плавления олигонуклеотидов составлял не более 2-3°С. Избегают таких олигонуклеотидов, которые способны формировать вторичные структуры типа шпильки с высокими температурами плавления.Using software such as Oligo v. 6.3 (Molecular Biology Insights Inc., USA), calculate the melting temperature of oligonucleotides and, varying their length, ensure that the dispersion of the melting temperature of oligonucleotides is not more than 2-3 ° C. Avoid such oligonucleotides that are capable of forming secondary structures such as hairpins with high melting points.

Дискриминирующие олигонуклеотиды иммобилизуют на подложке микрочипа. В качестве подходящих подложек для изготовления микрочипа могут использоваться активированная, например аминированная поверхность предметных стекол (Adessi С., Matton G., Ayala G., Turcatti G., Mermod J., Mayer P., Kawashima E. Solid phase DNA amplification: characterisation of primer attachment and amplification mechanisms Nucleic Acids Research. 2000. V. 51. 28(20).:E87), пластиковые носители (Nikiforov Т., Rendle R., Goelet P., Rogers Y., Kotewicz M., Anderson S., Trainor G., Knapp Michael R. Genetic Bit Analysis: a solid phase method for typing single nucleotide polymorphisms. Nucleic Acids Research. 1994. 22(20):4167-75), подложки с полимерными макропористьми носителями, такими как акриламид (Timofeev E., Kochetkova S., Mirzabekov A., Florentiev V. Regioselective immobilization of short oligonucleotides to acrylic copolymer gels. Nucleic Acids Res. 1996 24(16):3142-8), сефароза (Margulies M, Egholm M, Altman WE с соавт., Genome sequencing in microfabricated high-density picolitre reactors. Nature. 2005 437(7057):376-80) и др. Способы иммобилизации олигонуклеотидов на подложках хорошо известны в данной области и включают:Discriminating oligonucleotides are immobilized on a microchip substrate. As activated substrates for the manufacture of a microchip, an activated, e.g., aminated, surface of a glass slide can be used (Adessi C., Matton G., Ayala G., Turcatti G., Mermod J., Mayer P., Kawashima E. Solid phase DNA amplification: characterization of primer attachment and amplification mechanisms Nucleic Acids Research. 2000. V. 51. 28 (20) .: E87), plastic carriers (Nikiforov T., Rendle R., Goelet P., Rogers Y., Kotewicz M., Anderson S ., Trainor G., Knapp Michael R. Genetic Bit Analysis: a solid phase method for typing single nucleotide polymorphisms. Nucleic Acids Research. 1994. 22 (20): 4167-75), substrates with polymer macroporous carriers such as acrylamide ( Timofeev E., Kochetkova S., Mirzabekov A., Florentiev V. Regioselective immobi lization of short oligonucleotides to acrylic copolymer gels. Nucleic Acids Res. 1996 24 (16): 3142-8), Sepharose (Margulies M, Egholm M, Altman WE et al., Genome sequencing in microfabricated high density picolitre reactors. Nature. 2005 437 (7057): 376-80) and others. Methods of immobilizing oligonucleotides on substrates are well known in the art and include:

- хемосорбцию олигонуклеотидов и ДНК, содержащих тиоловую группу, на металлах (Mirkin C.A., Letsinger R.L., Mucic R.C. and Storhoff J.J. A DNA-based method for rationally assembling nanoparticles into macroscopic materials. Nature. 1996 Aug 15; 382(6592):607-9);- chemisorption of oligonucleotides and DNA containing a thiol group on metals (Mirkin CA, Letsinger RL, Mucic RC and Storhoff JJ A DNA-based method for rationally assembling nanoparticles into macroscopic materials. Nature. 1996 Aug 15; 382 (6592): 607- 9);

- ковалентное связывание модифицированных олигонуклеотидов с функциональными группами поверхности, основанное на реакциях образования амидной (Healey BG, Matson RS, Walt DR. Fiberoptic DNA sensor array capable of detecting point mutations. Anal Biochem. 1997 251(2):270-9), сложноэфирной (Ghosh SS, Musso GF. Covalent attachment of oligonucleotides to solid supports. Nucleic Acids Res. 1987 15(13):5353-72), карбимидоильной (Matson RS, Rampal J, Pentoney SL. Anderson PD, Coassin P. Biopolymer synthesis on polypropylene supports: oligonucleotide arrays. Anal Biochem. 1995 Jan 1; 224(1):110-6) связей и т.д.- covalent binding of modified oligonucleotides to surface functional groups based on amide formation reactions (Healey BG, Matson RS, Walt DR. Fiberoptic DNA sensor array capable of detecting point mutations. Anal Biochem. 1997 251 (2): 270-9), ester (Ghosh SS, Musso GF. Covalent attachment of oligonucleotides to solid supports. Nucleic Acids Res. 1987 15 (13): 5353-72), carbimidoyl (Matson RS, Rampal J, Pentoney SL. Anderson PD, Coassin P. Biopolymer synthesis on polypropylene supports: oligonucleotide arrays. Anal Biochem. 1995 Jan 1; 224 (1): 110-6) bonds, etc.

- фотохимически, химически и электрохимически индуцируемую сополимеризацию олигонуклеотидов, несущих непредельную группу, с мономерами, составляющими основу формируемой твердой фазы (Vasiliskov A.V., Timofeev E.N., Surzhikov S.A., Drobyshev A.L., Shick V.V. and Mirzabekov A.D., Fabrication of microarray of gel-immobilized compounds on a chip by copolymerization. Biotechniques, 1999, 27, 592-606)- photochemically, chemically and electrochemically induced copolymerization of oligonucleotides bearing a unsaturated group with monomers that form the basis of the formed solid phase (Vasiliskov AV, Timofeev EN, Surzhikov SA, Drobyshev AL, Shick VV and Mirzabekov AD, Fabrication of microarray of gel-immobilized metal a chip by copolymerization. Biotechniques, 1999, 27, 592-606)

В предпочтительном воплощении настоящего изобретения используют микрочип на основе гидрогелевых элементов. Способы получения таких микрочипов включают полимеризацию аминомодифицированных олигонуклеотидов с образованием ковалентной связи с мономерами гидрогеля при соответствующих условиях (рН, температура, состав полимеризационной смеси и др.) (Rubina AY, Pan'kov SV, Dementieva El et al. Hydrogel drop microchips with immobilized DNA:In a preferred embodiment of the present invention, a microchip based on hydrogel elements is used. Methods for producing such microarrays include the polymerization of amine-modified oligonucleotides to form a covalent bond with hydrogel monomers under appropriate conditions (pH, temperature, composition of the polymerization mixture, etc.) (Rubina AY, Pan'kov SV, Dementieva El et al. Hydrogel drop microchips with immobilized DNA :

properties and methods for large-scale production. Anal Biochem 2004; 325: 92-106). Наиболее предпочтительным является использование микрочипов, содержащих гелевые элементы, которые наносятся на матрицу в виде капель диаметром от 80 до 300 мкм с периодом 150-500 мкм, без использования специальных приспособлений, например, кварцевых масок. В качестве матрицы может использоваться как стеклянная подложка (предметное или покровное стекло), так и более доступные материалы, такие как пластик. Для иммобилизации олигонуклеотидов в гелевых элементах микрочипа используется их совместная полимеризация с основными компонентами геля. В результате этой одностадийной реакции иммобилизуемые молекулы необратимо, ковалентно присоединяются к тем или иным мономерам растущей полимерной цепи и равномерно распределяются во всем объеме геля с высоким выходом (порядка 50% для олигонуклеотидов) (Rubina AY, Pan'kov SV, Dementieva EI et al. Hydrogel drop microchips with immobilized DNA: properties and methods for large-scale production. Anal Biochem 2004; 325: 92-106). Концентрация иммобилизованных олигонуклеотидных зондов может быть оценена прокрашиванием гелевых элементов микрочипа красителем с низкой специфичностью к нуклеотидной последовательности ДНК (А.Л.Михейкин, А.В.Чудинов, А.И.Ярощук, А.Ю.Рубина, С.В.Паньков, А.С.Крылов, А.С.Заседателев, А.Д.Мирзабеков. Краситель с низкой специфичностью к нуклеотидной последовательности ДНК: применение для оценки количества олигонуклеотидов, иммобилизованных в ячейках биологических микрочипов. Молекулярная биология 2003; 37(6): 1061-70).properties and methods for large-scale production. Anal Biochem 2004; 325: 92-106). Most preferred is the use of microchips containing gel elements that are applied to the matrix in the form of droplets with a diameter of 80 to 300 microns with a period of 150-500 microns, without the use of special devices, for example, quartz masks. As the matrix can be used as a glass substrate (slide or cover glass), as well as more affordable materials, such as plastic. To immobilize the oligonucleotides in the gel elements of the microchip, their joint polymerization with the main components of the gel is used. As a result of this one-step reaction, the immobilized molecules are irreversibly, covalently attached to certain monomers of the growing polymer chain and are evenly distributed throughout the gel volume with a high yield (about 50% for oligonucleotides) (Rubina AY, Pan'kov SV, Dementieva EI et al. Hydrogel drop microchips with immobilized DNA: properties and methods for large-scale production. Anal Biochem 2004; 325: 92-106). The concentration of immobilized oligonucleotide probes can be estimated by staining the gel elements of the microchip with a dye with low specificity for the DNA nucleotide sequence (A.L. Mikheikin, A.V. Chudinov, A.I. Yaroshchuk, A.Yu. Rubina, S.V. Pankov, A.S. Krylov, A.S. Zasedatelev, A.D. Mirzabekov Dye with low specificity for the nucleotide sequence of DNA: application for estimating the number of oligonucleotides immobilized in cells of biological microarrays Molecular Biology 2003; 37 (6): 1061- 70).

ПЦР-продукты, полученные на второй стадии амплификации, гибридизуют на микрочипе с иммобилизованными дифференцирующими олигонуклеотидами, комплементарными участкам консенсусных последовательностей генотипов и подтипов фрагмента 5'НТР области. Гибридизацию проводят в растворе, содержащем буферный компонент для поддержания рН, соль для создания ионной силы и хаотропный (дестабилизирующий водородные связи) агент, в герметичной гибридизационной камере при температуре, зависящей от температуры плавления иммобилизованных на микрочипе дискриминирующих олигонуклеотидов. В качестве дестабилизирующего водородные связи агента могут быть использованы, например, гуанидин тиоцианат, мочевина или формамид. Выбор оптимальной температуры гибридизации проводят с учетом удобства практического применения системы. Дискриминирующие олигонуклеотиды, заявленные в настоящем изобретении, имеют температуру плавления в интервале от 42 до 44°С, что позволяет проводить гибридизацию при 37°С с использованием хаотропного агента. Температура 37°С удобна тем, что большинство клинических лабораторий оснащены термостатами, поддерживающими эту температуру.PCR products obtained in the second stage of amplification are hybridized on a microchip with immobilized differentiating oligonucleotides complementary to the consensus sequences of genotypes and subtypes of the 5'HTP region fragment. Hybridization is carried out in a solution containing a buffer component to maintain pH, a salt to create ionic strength and a chaotropic (destabilizing hydrogen bond) agent in a sealed hybridization chamber at a temperature depending on the melting temperature of discriminating oligonucleotides immobilized on a microchip. As a hydrogen destabilizing agent, for example, guanidine thiocyanate, urea or formamide can be used. The choice of the optimum hybridization temperature is carried out taking into account the convenience of the practical application of the system. The discriminating oligonucleotides of the present invention have a melting point in the range of 42 to 44 ° C, which allows hybridization at 37 ° C using a chaotropic agent. The temperature of 37 ° C is convenient because most clinical laboratories are equipped with thermostats that maintain this temperature.

Изучаемый фрагмент ДНК образует совершенные гибридизационные дуплексы только с соответствующими (полностью комплементарными) олигонуклеотидами. Со всеми остальными олигонуклеотидами изучаемый фрагмент ДНК дает несовершенный дуплекс. Дискриминацию совершенных и несовершенных дуплексов выполняют путем сравнения интенсивностей флуоресценции ячеек, в которых образовались дуплексы. Интенсивность сигнала в ячейке, в которой образовался совершенный гибридизационный дуплекс (Iсов), выше, чем в таковой, где образовался несовершенный дуплекс (Iнесов). Проведение гибридизации при оптимальных условиях (температура, подобранная концентрация хаотропного агента и ионная сила гибридизационного буфера) позволяет добиться соотношения Iсов/Iнесов≥1,5 между двумя ячейками, содержащими зонды, принадлежащие одной группе и различающиеся на один нуклеотид.The DNA fragment under study forms perfect hybridization duplexes only with the corresponding (fully complementary) oligonucleotides. With all other oligonucleotides, the studied DNA fragment gives an imperfect duplex. Discrimination of perfect and imperfect duplexes is performed by comparing the fluorescence intensities of the cells in which the duplexes formed. The signal intensity in the cell in which the perfect hybridization duplex was formed (I ow ) is higher than in that where the imperfect duplex was formed (I ow ). Carrying out under optimal hybridization conditions (temperature, concentration of the chaotropic agent chosen and the ionic strength of the hybridization buffer) allows to achieve the ratio cos I / I Nessov ≥1,5 between two cells containing probes belonging to one group and differ in one nucleotide.

Регистрация результатов гибридизации на микрочипах может быть осуществлена с помощью коммерческих сканирующих устройств - анализаторов флуоресценции биологических микрочипов, например GenePix 4000B (Ахоn Instruments, США), оснащенных соответствующим программным обеспечением для вычисления интенсивности флуоресцентных сигналов дискретных элементов микрочипа и их последующей нормировки на фоновое значение, например 'GenePix Pro', 'Acuity' (Axon Instruments, США).The hybridization results can be recorded on microarrays using commercial scanning devices — biological microarray fluorescence analyzers, for example, GenePix 4000B (Ahn Instruments, USA) equipped with appropriate software for calculating the intensity of fluorescent signals of discrete microarray elements and then normalizing them to a background value, for example 'GenePix Pro', 'Acuity' (Axon Instruments, USA).

Интерпретация результатов гибридизации может быть осуществлена визуально соотнесением фиксированной флуоресцентной картины микрочипа и/или полученного распределения интенсивностей сигналов элементов микрочипа к расположению специфичных дискриминирующих зондов в элементах микрочипа (см. Фиг.3). Обладая распределением интенсивности сигналов в ячейках микрочипа, выделяют максимальный сигнал среди элементов, содержащих генотип-специфичные олигонуклеотиды. Идентификация генотипа может быть осуществлена путем установления элемента микрочипа, обладающего наибольшей интенсивностью флуоресценции, среди ячеек, содержащих зонды для определения генотипа ВГС. Идентификация подтипа исследуемого образца ВГС может быть осуществлена путем определения наибольших сигналов в ячейках, содержащих подтип-специфичные олигонуклеотиды, соответствующие установленному генотипу, в случае, если максимальные сигналы зарегистрированы по меньшей мере в двух различных ячейках, содержащих уникальные олигонуклеотиды, специфичные в отношении отдельного подтипа.Interpretation of the results of hybridization can be done visually by correlating a fixed fluorescence picture of the microchip and / or the obtained distribution of signal intensities of the elements of the microchip to the location of specific discriminating probes in the elements of the microchip (see Figure 3). Possessing the distribution of signal intensity in the cells of the microchip, the maximum signal is distinguished among elements containing genotype-specific oligonucleotides. Genotype identification can be carried out by identifying the microarray element with the highest fluorescence intensity among cells containing probes for determining the HCV genotype. The subtype of the HCV sample under study can be identified by determining the largest signals in cells containing subtype-specific oligonucleotides corresponding to the identified genotype, if the maximum signals are detected in at least two different cells containing unique oligonucleotides specific for a particular subtype.

Предпочтительно интерпретацию результатов гибридизации на микрочипах осуществляют следующим образом. На первом этапе проводят выделение достоверных сигналов, т.е. сигналов в ячейках, где возможно образование совершенных дуплексов. Для этого нормированные сигналы интенсивности флуоресценции всех ячеек микрочипа сортируются по возрастанию и сравниваются с усредненным сигналом (Iref) в ячейках, не содержащих олигонуклеотидов. Достоверными сигналами считают такие, которые превосходят Iref, по меньшей мере, в 1,5 раза. Второй этап начинают с анализа отфильтрованных достоверных сигналов Gi в группах ячеек, содержащих олигонуклеотиды, специфичные к различным генотипам (i-номер генотипа). Выделяют максимальный сигнал внутри каждой группы ячеек Gimax и сравнивают между собой. Если сигнал Gimax в одной группе превосходит максимальные сигналы в остальных группах более чем в 1,5 раза (пороговое значение), то делается заключение о принадлежности исследуемого образца к данному генотипу. В случае, если отношение сигналов среди Gimах не превышает порогового значения, то делается заключение о невозможности однозначной идентификации генотипа и о возможном присутствии в анализируемом образце смеси двух и более вариантов ВГС с различными генотипами. В случае, если сигналы в группах, содержащих генотип-специфичные олигонуклеотиды, не проходят первичную фильтрацию относительно Iref, то делается заключение о низкой интенсивности сигналов и возможном отсутствии РНК ВГС в исследуемом образце. При этом идентификация подтипа не проводится.Preferably, the interpretation of hybridization results on microarrays is as follows. At the first stage, reliable signals are extracted, i.e. signals in cells where the formation of perfect duplexes is possible. To do this, the normalized fluorescence intensity signals of all microarray cells are sorted in ascending order and compared with the average signal (I ref ) in cells that do not contain oligonucleotides. Reliable signals are considered to be those that are superior to I ref by at least 1.5 times. The second stage begins with the analysis of the filtered reliable G i signals in groups of cells containing oligonucleotides specific for different genotypes (genotype i-number). The maximum signal within each group of cells G imax is isolated and compared with each other. If the G imax signal in one group exceeds the maximum signals in the remaining groups by more than 1.5 times (threshold value), then a conclusion is drawn about the belonging of the test sample to this genotype. If the signal ratio among G imax does not exceed the threshold value, then a conclusion is drawn about the impossibility of unambiguous identification of the genotype and the possible presence in the analyzed sample of a mixture of two or more HCV variants with different genotypes. If the signals in groups containing genotype-specific oligonucleotides do not undergo primary filtering with respect to I ref , then a conclusion is made about the low signal intensity and the possible absence of HCV RNA in the test sample. However, subtype identification is not performed.

Таким образом, в случае, если определен генотип на основании значения сигнала Gimax, то далее рассматриваются только группы ячеек, содержащих олигонуклеотиды, специфичные к подтипам, относящимся к идентифицированному генотипу. В соответствии с предложенной стратегий выбора зондов для идентификации подтипа олигонуклеотиды объединены в группы, соответствующие выбранным участкам исследуемого фрагмента, позволяющим дифференцировать максимальное число подтипов. При этом для каждого из подтипов сконструировано 2 олигонуклеотида, объединенных в 2 различные группы последовательностей фрагмента 5'-нетранслируемой области, и диктуется необходимостью надежной дифференциации подтипов внутри генотипа. При идентификации подтипа сначала выбирают сигналы внутри каждой группы ячеек, превосходящие остальные сигналы в этой группе, по меньшей мере, в 1,5 раза, такой сигнал обозначается как Sixj (при этом i - номер генотипа, 'х' - символьное обозначение подтипа, в соответствии с принятой классификации подтипов ВГС, j - номер группы). В случае, если в группе две и более ячейки имеют сигналы, различающиеся между собой менее чем в 1,5 раза, то выбирают все такие сигналы Sixj, Sivj и т.д. В результате получают набор ячеек из разных групп ixl, iy1, ix2, iz2, ix3 и т.д., сигналы в которых превосходят остальные сигналы в своих группах не менее чем в 1,5 раза. При этом, если в полученном наборе присутствуют по меньшей мере 2 ячейки из разных групп, соответствующие одному подтипу, например ix1 и ix3 или ix1 и ixy2, то выдают заключение о принадлежности исследуемого образца к подтипу 'х' генотипа 'i'. В случае, если в полученном наборе ячейки из разных групп соответствуют разным генотипам, например ix1, iy2, iz3 или ix1, iyz3, тогда интенсивности сигналов данных ячеек сравнивают между собой. Если сигнал ячейки, соответствующей подтипу 'х' одной группы, превосходит сигналы ячеек других групп в 3 и более раза, то делают заключение о принадлежности исследуемого образца к подтипу 'х'. В случае, если отношение сигналов Six1/Siy2 не превышает трех, выдают заключение о том, что подтип не установлен и возможна принадлежность к подтипу 'х' или подтипу 'у'. Такое же заключение выдается в случае, если максимальный сигнал в группе имеет ячейка, содержащая олигонуклеотид, специфичный к двум подтипам, например ixy1, при отсутствии достоверных сигналов в других группах ячеек. В случае, если сигналы в группах, содержащих подтип-специфичные олигонуклеотиды, не проходят первичную фильтрацию относительно Iref, то считают, что подтип исследуемого образца не определен.Thus, if the genotype is determined based on the value of the G imax signal, then only groups of cells containing oligonucleotides specific to the subtypes belonging to the identified genotype are considered below. In accordance with the proposed strategies for selecting probes for identifying a subtype, the oligonucleotides are combined into groups corresponding to selected sections of the studied fragment, which allows differentiating the maximum number of subtypes. Moreover, for each of the subtypes, 2 oligonucleotides were constructed, combined into 2 different groups of sequences of a fragment of the 5'-untranslated region, and is dictated by the need for reliable differentiation of the subtypes within the genotype. When identifying a subtype, first, signals within each group of cells are selected that exceed the other signals in this group by at least 1.5 times, such a signal is denoted as S ixj (where i is the genotype number, 'x' is the symbolic designation of the subtype in accordance with the accepted classification of HCV subtypes, j is the group number). If two or more cells in a group have signals that differ by less than 1.5 times, then select all such signals S ixj , S ivj , etc. The result is a set of cells from different groups ixl, iy1, ix2, iz2, ix3, etc., the signals in which exceed other signals in their groups by at least 1.5 times. Moreover, if the obtained set contains at least 2 cells from different groups corresponding to one subtype, for example, ix1 and ix3 or ix1 and ixy2, then a conclusion is drawn on the belonging of the test sample to the subtype 'x' of the genotype 'i'. If in the resulting set the cells from different groups correspond to different genotypes, for example, ix1, iy2, iz3 or ix1, iyz3, then the signal intensities of these cells are compared with each other. If the signal of the cell corresponding to the subtype 'x' of one group exceeds the signals of cells of other groups by 3 or more times, then a conclusion is drawn on whether the sample under study belongs to the subtype 'x'. If the signal ratio S ix1 / S iy2 does not exceed three, a conclusion is drawn that the subtype is not set and that it can be a subtype of 'x' or a subtype of 'y'. The same conclusion is issued if the maximum signal in the group has a cell containing an oligonucleotide specific for two subtypes, for example, ixy1, in the absence of reliable signals in other groups of cells. If the signals in groups containing subtype-specific oligonucleotides do not undergo primary filtering with respect to I ref , then it is considered that the subtype of the test sample is not defined.

Оценка длительности противовирусной терапии и прогноз течения заболевания могут быть сделаны на основании данных идентификации генотипа и подтипа. Так, в случае установления генотипа 1, приводящего к циррозу, хроническому гепатиту и гепатоцеллюлярной карциноме, длительность терапии пегилированным интерфероном и рибавирином должна составлять не менее 24 недель для подтипов 1a, 1c, 1d, 1е, а в случае обнаружения подтипа 1b, устойчивого к интерферону, - не менее 48 недель (Week К. Molecular methods of hepatitis C genotyping. Expert Rev Mol Diagn. 2005 Jul; 5(4):507-20).Estimation of the duration of antiviral therapy and prognosis of the course of the disease can be made based on the identification of the genotype and subtype. So, in the case of establishing genotype 1, leading to cirrhosis, chronic hepatitis and hepatocellular carcinoma, the duration of therapy with pegylated interferon and ribavirin should be at least 24 weeks for subtypes 1a, 1c, 1d, 1e, and in case of detection of subtype 1b resistant to interferon , - at least 48 weeks (Week K. Molecular methods of hepatitis C genotyping. Expert Rev Mol Diagn. 2005 Jul; 5 (4): 507-20).

Инфекция, вызванная ВГС с генотипом 4, дает клиническую картину, схожую с заражением вирусом, имеющим генотип 1 (Legrand-Abravanel F, Nicot F, Boulestin A, Sandres-Sauné K, Vinel JP, Alric L, Izopet J. Pegylated interferon and ribavirin therapy for chronic hepatitis С virus genotype 4 infection. J Med Virol. 2005 Sep; 77(1):66-9). При этом, в отличие от генотипа 1, для генотипа 4 характерно расщепление на значительно большее число подтипов (Nicot F, Legrand-Abravanel F, Sandres-Saune K, Boulestin A, Dubois M, Alric L, Vinel JP, Pasquier C, Izopet J. 2005. Heterogeneity of hepatitis С virus genotype 4 strains circulating in south-western France. J Gen Virol Jan; 86(Pt 1):107-14). Клиническая значимость ряда из них, например, 4а и 4d, уже установлена - 4d является устойчивым к интерферону и требует пролонгированного курса лечения (не менее 48 недель) (Roulot D, Bourcier V, Grando V с соавт. Epidemiological characteristics and response to peginterferon plus ribavirin treatment of hepatitis С virus genotype 4 infection. J Viral Hepat. 2007 Jul; 14(7):460-7).HCV infection with genotype 4 gives a clinical picture similar to infection with a virus having genotype 1 (Legrand-Abravanel F, Nicot F, Boulestin A, Sandres-Sauné K, Vinel JP, Alric L, Izopet J. Pegylated interferon and ribavirin therapy for chronic hepatitis C virus genotype 4 infection. J Med Virol. 2005 Sep; 77 (1): 66-9). Moreover, unlike genotype 1, genotype 4 is characterized by splitting into a significantly larger number of subtypes (Nicot F, Legrand-Abravanel F, Sandres-Saune K, Boulestin A, Dubois M, Alric L, Vinel JP, Pasquier C, Izopet J 2005. Heterogeneity of hepatitis C virus genotype 4 strains circulating in south-western France. J Gen Virol Jan; 86 (Pt 1): 107-14). The clinical significance of a number of them, for example, 4a and 4d, has already been established - 4d is resistant to interferon and requires a prolonged course of treatment (at least 48 weeks) (Roulot D, Bourcier V, Grando V et al. Epidemiological characteristics and response to peginterferon plus ribavirin treatment of hepatitis C virus genotype 4 infection. J Viral Hepat. 2007 Jul; 14 (7): 460-7).

Подтипы генотипов 2 и 3 ВГС являются чувствительными к терапии лекарственными препаратами и значительно реже приводят к хронизации процесса. Длительность курса терапии рибавирином и интерфероном для больных, инфицированных ВГС с данными генотипами, составляет от 6 до 12 недель.Subtypes of HCV genotypes 2 and 3 are drug-sensitive therapy and are much less likely to lead to a chronic process. The duration of treatment with ribavirin and interferon for patients infected with HCV with these genotypes is from 6 to 12 weeks.

В случае установления у пациента вируса гепатита С, имеющего генотип 5 или 6, рекомендован тот же курс терапии, что и для ВГС, имеющего генотип 1 (Pawlotsky JM. Therapy of hepatitis C: from empiricism to eradication. Hepatology. 2006 Feb; 43(2 Suppl 1):S207-20).If a patient develops hepatitis C virus having genotype 5 or 6, the same course of therapy is recommended as for HCV having genotype 1 (Pawlotsky JM. Therapy of hepatitis C: from empiricism to eradication. Hepatology. 2006 Feb; 43 ( 2 Suppl 1): S207-20).

Помимо прогностических целей и оценки длительности терапии определение генотипа и подтипа дает информацию в плане этиологии инфекции. Субтипы 1а, 3а, 4а, 4d чаще ассоциируются с «шприцевым» гепатитом у лиц, употребляющих парэнтеральные наркотики, в то время как генотип 2 и субтип 1b связан с гемотрансфузионным путем передачи (Simmonds P, Bukh J, Combet С с соавт. Consensus proposals for a unified system of nomenclature of hepatitis C virus genotypes. Hepatology. 2005 Oct; 42(4):962-73).In addition to prognostic goals and assessing the duration of therapy, determining the genotype and subtype provides information in terms of the etiology of the infection. Subtypes 1a, 3a, 4a, 4d are more often associated with “syringe” hepatitis in people who use parenteral drugs, while genotype 2 and subtype 1b are associated with blood transfusion transmission (Simmonds P, Bukh J, Combet C et al. Consensus recommendation for a unified system of nomenclature of hepatitis C virus genotypes. Hepatology. 2005 Oct; 42 (4): 962-73).

Наконец, результаты, полученные с помощью способа, заявленного в настоящем изобретении, могут быть использованы для эпидемиологического генотипирования. Распределение генотипов и подтипов ВГС варьирует в различных географических регионах (Zein NN. Clinical significance of hepatitis C virus genotypes. Clin Microbiol Rev. 2000 13(2):223-35). Некоторые из подтипов являются универсальными, другие циркулируют лишь в пределах ограниченных географических зон. Подтип 1b превалирует на юге Европы, в Китае, Японии, России (50-80%). В США и странах Южной Америки, на севере Западной Европе чаще встречаются генотипы 1a и 1b, за ним следуют генотипы 2 и 3. Генотип 4 превалирует в Северной и Центральной Африке, в то время как на юге континента основным является генотип 5. Генотип 3 встречается почти всюду и является основным в Австралии и Юго-Восточной Азии. Генотип 6 также распространен в Юго-Восточной Азии и является основным типом во Вьетнаме, одним из основных в Таиланде, Индонезии.Finally, the results obtained using the method of the present invention can be used for epidemiological genotyping. The distribution of HCV genotypes and subtypes varies in different geographical regions (Zein NN. Clinical significance of hepatitis C virus genotypes. Clin Microbiol Rev. 2000 13 (2): 223-35). Some of the subtypes are universal, others circulate only within limited geographical areas. Subtype 1b prevails in southern Europe, in China, Japan, and Russia (50-80%). In the USA and countries of South America, in the north of Western Europe, genotypes 1a and 1b are more common, followed by genotypes 2 and 3. Genotype 4 prevails in North and Central Africa, while genotype 5 is the main one in the south of the continent. Genotype 3 is found almost everywhere and is major in Australia and Southeast Asia. Genotype 6 is also common in Southeast Asia and is the main type in Vietnam, one of the main in Thailand, Indonesia.

Далее изобретение будет проиллюстрировано примерами, которые предназначены для обеспечения лучшего понимания сущности заявленного изобретения, но не должны рассматриваться как ограничивающие данное изобретение.The invention will now be illustrated by examples, which are intended to provide a better understanding of the essence of the claimed invention, but should not be construed as limiting the invention.

ПримерыExamples

Пример 1. Микрочип для идентификации генотипа и подтипа ВГС на основе анализа 5'-нетранслируемой области генома ВГС.Example 1. A microchip for identifying the genotype and subtype of HCV based on the analysis of the 5'-untranslated region of the HCV genome.

1. Олигонуклеотиды для иммобилизации на микрочипе и праймеры для амплификации были синтезированы на автоматическом синтезаторе 394 DNA/RNA synthesizer (Applied Biosystems, США) и содержали спейсер со свободной аминогруппой 3'-Ammo-Modifier C7 CPG 500 (Glen Research, США) для последующей иммобилизации в гель. Изготовление микрочипов производили по процедуре, описанной ранее (Rubina AY, Pan'kov SV, Dementieva EI et al. Hydrogel drop microchips with immobilized DNA: properties and methods for large-scale production. Anal Biochem 2004; 325: 92-106). Микрочипы содержали полусферические ячейки диаметром 100 мкм и отстоящие друг от друга на расстояние 300 мкм. Равномерность нанесения ячеек и их диаметр оценивали с помощью программного обеспечения 'Тест-чип' (Микрочип-ИМБ, Россия). Контроль качества микрочипов выполняли измерением концентраций иммобилизованных олигонуклеотидов. Микрочипы окрашивали флуоресцентным красителем ImD-310 (Микрочип-ИМБ), концентрацию иммобилизованных зондов оценивали, как было описано ранее (А.Л.Михейкин, А.В.Чудинов, А.И.Ярощук, А.Ю.Рубина, С.В.Паньков, А.С.Крылов, А.С.Заседателев, А.Д.Мирзабеков. Краситель с низкой специфичностью к нуклеотидной последовательности ДНК: применение для оценки количества олигонуклеотидов, иммобилизованных в ячейках биологических микрочипов. Молекулярная биология 2003; 37(6): 1061-70).1. Oligonucleotides for immobilization on a microchip and amplification primers were synthesized on a 394 DNA / RNA synthesizer (Applied Biosystems, USA) and contained a 3'-Ammo-Modifier C7 CPG 500 free amino group spacer (Glen Research, USA) immobilization in gel. The manufacture of microchips was carried out according to the procedure described previously (Rubina AY, Pan'kov SV, Dementieva EI et al. Hydrogel drop microchips with immobilized DNA: properties and methods for large-scale production. Anal Biochem 2004; 325: 92-106). The microchips contained hemispherical cells with a diameter of 100 μm and spaced 300 μm apart. The uniformity of the deposition of cells and their diameter was evaluated using the software 'Test chip' (Microchip-IMB, Russia). The quality control of microarrays was performed by measuring the concentrations of immobilized oligonucleotides. The microchips were stained with ImD-310 fluorescent dye (Microchip-IMB), the concentration of immobilized probes was evaluated as described previously (A.L. Mikheikin, A.V. Chudinov, A.I. Yaroshchuk, A.Yu. Rubina, S.V. .Pankov, A.S. Krylov, A.S. Zasedatelev, A.D. Mirzabekov. Dye with low specificity for the nucleotide sequence of DNA: application for estimating the number of oligonucleotides immobilized in cells of biological microarrays. Molecular Biology 2003; 37 (6) : 1061-70).

Структура микрочипаMicrochip structure

Микрочип содержит 52 иммобилизованных олигонуклеотида, список которых представлен в таблице 1, четыре маркерные точки (М) для правильного позиционирования (захвата изображения), выполняемого компьютерной программой, и 3 ячейки пустого геля (0), необходимые для вычисления референсного (фонового) значения интенсивности флуоресценции Iref. Расположение иммобилизованных на микрочипе олигонуклеотидов показано на Фиг.3.The microchip contains 52 immobilized oligonucleotides, the list of which is presented in Table 1, four marker points (M) for the correct positioning (image capture) performed by a computer program, and 3 empty gel cells (0), which are necessary for calculating the reference (background) value of fluorescence intensity Iref. The location of the oligonucleotides immobilized on the microchip is shown in FIG. 3.

В двух верхних строках иммобилизованы олигонуклеотиды с индексом 'G', позволяющие идентифицировать генотип ВГС. Микрочип идентифицирует все шесть генотипов ВГС. Для надежной идентификации каждого генотипа сконструировано 2 уникальных генотип-специфичных олигонуклеотида.In the upper two rows, oligonucleotides with an index of 'G' are immobilized to identify the HCV genotype. The microchip identifies all six HCV genotypes. For reliable identification of each genotype, 2 unique genotype-specific oligonucleotides were constructed.

Ниже иммобилизованы олигонуклеотиды, позволяющие идентифицировать подтипы:The following oligonucleotides are immobilized to identify subtypes:

- внутри генотипа 1:1a, 1b, 1d, 1e. Для надежной идентификации каждого из подтипов генотипа 1 сконструировано 2 группы олигонуклеотидов. Каждая группа соответствует отдельному участку внутри исследуемого фрагмента 5'НТР области;- within the genotype 1: 1a, 1b, 1d, 1e. For reliable identification of each of the subtypes of genotype 1, 2 groups of oligonucleotides were constructed. Each group corresponds to a separate area within the studied fragment of the 5'HTP region;

- внутри генотипа 2: 2а, 2b, 2c, 2i, 2k. Для надежной идентификации каждого из подтипов генотипа 2 сконструировано 2 группы олигонуклеотидов. Каждая группа соответствует отдельному участку внутри исследуемого фрагмента 5'НТР области;- within the genotype 2: 2a, 2b, 2c, 2i, 2k. For reliable identification of each of the subtypes of genotype 2, 2 groups of oligonucleotides were constructed. Each group corresponds to a separate area within the studied fragment of the 5'HTP region;

- внутри генотипа 3: 3а, 3b. Для надежной идентификации каждого из подтипов генотипа 3 сконструировано 2 группы олигонуклеотидов. Каждая группа соответствует отдельному участку внутри исследуемого фрагмента 5'НТР области;- within the genotype 3: 3a, 3b. For reliable identification of each of the subtypes of genotype 3, 2 groups of oligonucleotides were constructed. Each group corresponds to a separate area within the studied fragment of the 5'HTP region;

- внутри генотипа 4: 4а, 4 с, 4d, 4f, 4h, 4k, 4r. Для надежной идентификации каждого из подтипов генотипа 4 сконструировано 2 группы олигонуклеотидов. Каждая группа соответствует отдельному участку внутри исследуемого фрагмента 5'НТР области;- within the genotype 4: 4a, 4s, 4d, 4f, 4h, 4k, 4r. For reliable identification of each of the subtypes of genotype 4, 2 groups of oligonucleotides were constructed. Each group corresponds to a separate area within the studied fragment of the 5'HTP region;

- внутри генотипа 5: 5а. Генотип 5 представляет собой единственный подтип 5а, тем самым зонды, идентифицирующие генотип, выявляют и подтип 5а;- within the genotype 5: 5a. Genotype 5 is the only subtype 5a, thereby probes identifying the genotype also detect subtype 5a;

- внутри генотипа 6: 6а, 6b, 6d. Для надежной идентификации каждого из подтипов генотипа 6 сконструировано 2 группы олигонуклеотидов. Каждая группа соответствует отдельному участку внутри исследуемого фрагмента 5'НТР области.- within genotype 6: 6a, 6b, 6d. For reliable identification of each of the subtypes of genotype 6, 2 groups of oligonucleotides were constructed. Each group corresponds to a separate site within the studied fragment of the 5'HTP region.

Таблица 1.
Перечень последовательностей олигонуклеотидов, иммобилизованных на микрочипе.
Table 1.
List of oligonucleotide sequences immobilized on a microchip.
SEQ ID NO:SEQ ID NO: Олигонуклеотид*Oligonucleotide * ГенотипGenotype ПодтипSubtype ГруппаGroup Последовательность 5'→3'**Sequence 5 '→ 3' ** Положение олигонуклеотида в последовательности генома ВГС (Acc. No AF290978)The position of the oligonucleotide in the sequence of the HCV genome (Acc. No AF290978) 1one G1-1G1-1 1one -- G1G1 CCGCTCAATGCCTGGACCGCTCAATGCCTGGA 211-227211-227 22 G1-2G1-2 1one -- G1G1 CCGGAATTGCCAGGACCCGGAATTGCCAGGAC 167-183167-183 33 G2-1G2-1 22 -- G2G2 ACCGTGCATCATGAGCACACCGTGCATCATGAGCAC 335-354335-354 4four G2-2G2-2 22 -- G2G2 AAAACCAAAAGAAACACYAAAAACCAAAAGAAACACYA 372-391372-391 55 G3-1G3-1 33 -- G3G3 CAACATGAGCACACTTCCTCAACATGAGCACACTTCCT 344-362344-362 66 G3-2G3-2 33 -- G3G3 CGCTCAATACCCAGAAATCGCTCAATACCCAGAAAAT 213-230213-230 77 G4-1G4-1 4four -- G4G4 GGAATCGCCGGGATGAGGAATCGCCGGGATGA 171-186171-186 88 G4-2G4-2 4four -- G4G4 ACCAAACGTAACACCAACCACCAAACGTAACACCAACCC 376-394376-394 99 G5-1G5-1 55 -- G5G5 CTCAATGCCCGGAGATTTCTCAATGCCCGGAGATTT 220-237220-237 1010 G5-2G5-2 55 -- G5G5 GAATTGCCGGGATGACCGAATTGCCGGGATGACC 173-190173-190 11eleven G6-1G6-1 66 -- G6G6 TCAATGCCTGGRGATTTGTCAATGCCTGGRGATTTG 217-232217-232 1212 G6-2G6-2 66 -- G6G6 CACTTCYAAAACCCCAWACACTTCYAAAACCCCAWA 354-372354-372 1313 1a11a1 1one 1a1a 1one TGGATAAACCCGCTCAATGGATAAACCCGCTCAA 202-218202-218 14fourteen 1b11b1 1one 1b1b 1one TGGATCAACCCGCTGATGGATCAACCCGCTGA 202-217202-217 15fifteen 1d11d1 1one 1d1d 1one TGGATTAACTCGCTGAATGGATTAACTCGCTGAA 202-218202-218

1616 1e11e1 1one 1e1e 1one TGGATCTACTACGCTGATGGATCTACTACGCTGA 202-218202-218 1717 1a21a2 1one 1a1a 22 CGAATCCTAAACCCCAAACGAATCCTAAACCCCAAA 354-370354-370 18eighteen 1b21b2 1one 1b1b 22 CGATTCCCAAACCTCAAACGATTCCCAAACCTCAAA 354-370354-370 1919 1d21d2 1one 1d1d 22 CGATTCGCAATCCTCAAACGATTCGCAATCCTCAAA 354-370354-370 20twenty 1e21e2 1one 1e1e 22 GATTCGCGACCCTCAGATTCGCGACCCTCA 355-368355-368 2121 2a12a1 22 2a2a 1one ACTCTATGCCCGGCCACTCTATGCCCGGCC 214-230214-230 2222 2b12b1 22 2b2b 1one CACTCTATGTCCGGTCACACTCTATGTCCGGTCA 213-231213-231 2323 2c12c1 22 2c2c 1one CACTCGATGTCCGGCCCACTCGATGTCCGGCC 213-230213-230 2424 2i12i1 22 2121 1one GACTYGTTGTCCRGCCGACTYGTTGTCCRGCC 213-230213-230 2525 2k12k1 22 2k2k 1one ACTCGAGGTCCGGCACTCGAGGTCCGGC 214-229214-229 2626 2a22a2 22 2a2a 22 CACAAAACCTAAACCTCACACAAAACCTAAACCTCA 352-369352-369 2727 2b22b2 22 2b2b 22 ACAATCCCTAAACCTCACAATCCCTAAACCTC 352-368352-368 2828 2c22c2 22 2c2c 22 CAAGCCTAAGCTCACAAGCCTAAGCTCA 350-347350-347 2929th 2i22i2 22 2i2i 22 CACAACCCGAACCTCACACAACCCGAACCTCA 351-368351-368 30thirty 2k22k2 22 2k2k 22 ACAAAGCTAAACCTCACAAAGCTAAACCTC 352-367352-367 3131 3a13a1 33 3a 1one CTCAATACCCAGAAATTTGCTCAATACCCAGAAATTTG 215-234215-234 3232 3b13b1 33 3b3b 1one CTCAATGCCCGGAAATTTGCTCAATGCCCGGAAATTTG 215-234215-234 3333 3a23a2 33 3a 22 CACACTTCCTAAACCACAACACACTTCCTAAACCACAA 352-367352-367 3434 3b23b2 33 3b3b 22 ACAAAGCTAAACCTCACAAAGCTAAACCTC 353-365353-365 3535 4ac14ac1 4four 4a/4c4a / 4c 1one CGCCGGGATGACCCGCCGGGATGACC 210-226210-226

3636 4df14df1 4four 4d/4f4d / 4f 1one CGCCGTGATGACCCGCCGTGATGACC 210-226210-226 3737 4hk14hk1 4four 4h/4k4h / 4k 1one GCCGGGCTGACCGCCGGGCTGACC 209-226209-226 3838 4r14r1 4four 4r4r 1one CGCCGGTATGACCCGCCGGTATGACC 210-226210-226 3939 4а24a2 4four 4a4a 22 AATCCTAAACCTCAAAGAAATCCTAAACCTCAAAGA 355-372355-372 4040 4d24d2 4four 4d4d 22 AATCCTAAAGCTCAAAAATCCTAAAGCTCAAA 355-370355-370 4141 4с24s2 4four 4c4c 22 CCTAAGCCTCACAGACCTAAGCCTCACAGA 358-372358-372 4242 4h24h2 4four 4h4h 22 CCTAAACCTCGAAGGCCTAAACCTCGAAGG 358-372358-372 4343 4f24f2 4four 4f4f 22 AATCCTCAAGCTCGAAAATCCTCAAGCTCGAA 355-371355-371 4444 4k24k2 4four 4k4k 22 GTCCTACACCTCAAAGGTCCTACACCTCAAAG 356-371356-371 4545 4r24r2 4four 4r4r 22 ATCCTATTCCTCAAAGATCCTATTCCTCAAAG 356-371356-371 4646 5a15a1 55 5a5a 1one CAATGCCCGGAGATTTCAATGCCCGGAGATTT 213-229213-229 4747 6a16a1 66 6a6a 1one CTTTCCATTGGATCAAACCTTTCCATTGGATCAAAC 204-221204-221 4848 6b16b1 66 6b6b 1one CTTTCCAGTGGATCAAACTTTCCAGTGGATCAAA 204-220204-220 4949 6d16d1 66 6d6d 1one CTTTCCGCTGGATCACTTTCCGCTGGATCA 204-218204-218 50fifty 6a26a2 66 6a6a 22 AGCACACTTCCAAAACCAGCACACTTCCAAAAACC 350-365350-365 5151 6b26b2 66 6b6b 22 CACACTTCCAGAACCCACACTTCCAGAACC 352-365352-365 5252 6d26d2 66 6d6d 22 AGCACGCTTCCAATTAGCACGCTTCCAATT 350-363350-363 - * Названия олигонуклеотидов приведены в соответствии с их положением на Фиг.3.- * The names of the oligonucleotides are given in accordance with their position in Figure 3. - ** Расшифровка однобуквенных обозначений нуклеотидов в последовательностях вырожденных олигонуклеотидов:- ** Decoding of the single-letter designations of nucleotides in the sequences of degenerate oligonucleotides:

R - A, GR - A, G Y - C, TY - C, T М - А, СM - A, C K - G, TK - G, T S - C, GS - C, G W - A, TW - A, T H - А, С, ТH - A, C, T В - С, G, ТB - C, G, T V - А, С, GV - A, C, G D - A, G, ТD - A, G, T N - А, С, G, ТN - A, C, G, T

Пример 2. Обратная транскрипция, совмещенная с амплификацией (ОТ-ПЦР) фрагмента 5'НТР области; получение одноцепочечных флуоресцентно меченых фрагментов методом асимметричной ПЦР.Example 2. Reverse transcription combined with amplification (RT-PCR) of a fragment of the 5'HTR region; obtaining single-stranded fluorescently labeled fragments by asymmetric PCR.

На первой стадии проводили обратную транскрипцию, совмещенную с амплификацией (ОТ-ПЦР) фрагмента 5'НТР области длиной 418 п.о.At the first stage, reverse transcription was performed, combined with amplification (RT-PCR) of a fragment of the 5'HTR region of 418 bp in length.

В 40 мкл смеси для ОТ-ПЦР вносили 10 мкл выделенного препарата РНК (конечный объем 50 мкл).In 40 μl of the mixture for RT-PCR, 10 μl of the isolated RNA preparation was added (final volume 50 μl).

Состав ПЦР-смеси:The composition of the PCR mixture:

- 1X ОТ-ПЦР-буфер: 70 мМ Трис-HCl, рН 8,3, 16,6 мМ (NH4)2SO4, 7,5 мМ MgCl2;- 1X RT-PCR buffer: 70 mM Tris-HCl, pH 8.3, 16.6 mM (NH 4 ) 2 SO 4 , 7.5 mM MgCl 2 ;

- 200 мкМ каждого dATP, dCTP, dGTP, dUTP (Силекс, Россия);- 200 μM of each dATP, dCTP, dGTP, dUTP (Sileks, Russia);

- Смесь праймеров (последовательности представлены в Таблице 2) Pr3_f/ Pr2_r в концентрации 200 нМ каждый;- A mixture of primers (sequences are shown in Table 2) Pr3_f / Pr2_r at a concentration of 200 nm each;

- 10 ед. термостабильной ST-полимеразы (Силекс, Россия);- 10 units thermostable ST polymerase (Sileks, Russia);

- 1 ед. урацил-ДНК-гликозилазы (Силекс, Россия);- 1 unit uracil DNA glycosylase (Silex, Russia);

- 10 ед. ингибитора РНКазы (Fermentas, Литва).- 10 units RNase inhibitor (Fermentas, Lithuania).

Амплификацию проводили на термоциклере РТС-200 Dyad (MJ Research, США) со следующим режимом: обратная транскрипция при 50°С - 30 минут, затем 50 циклов ПЦР: 95°С - 30 с, 63°С - 30 с, 72°С - 30 с; финальная элонгация при 72°С - 10 минут.Amplification was carried out on a RTS-200 Dyad thermal cycler (MJ Research, USA) with the following mode: reverse transcription at 50 ° C for 30 minutes, then 50 PCR cycles: 95 ° C for 30 s, 63 ° C for 30 s, 72 ° C - 30 s; final elongation at 72 ° C - 10 minutes.

Результат проведения стадии ОТ-ПЦР при использовании РНК ВГС, выделенной из клинических образцов, содержащих ВГС различных генотипов и подтипов, представлен на Фиг.4.The result of the RT-PCR step using HCV RNA isolated from clinical samples containing HCV of various genotypes and subtypes is shown in FIG. 4.

1 мкл реакционной смеси, полученной после первой стадии ПЦР, использовали в качестве матрицы при проведении второй стадии.1 μl of the reaction mixture obtained after the first PCR step was used as a matrix in the second step.

Вторую стадию ПЦР проводили в полугнездовом варианте, с праймерами P3_f/Pr5_r, фланкирующими район 5'НТР области длиной 382 п.о. Последовательности праймеров приведены в таблице 2.The second stage of PCR was performed in a semi-nested version, with primers P3_f / Pr5_r flanking the 5'NTR region of the region with a length of 382 bp The primer sequences are shown in table 2.

Состав ПЦР-смеси (25 мкл):The composition of the PCR mixture (25 μl):

- 1X ПЦР-буфер: 10 мМ КСl, 10 мМ Трис-НСl (рН 8,3) (Силекс, Россия);- 1X PCR buffer: 10 mM KCl, 10 mM Tris-Hcl (pH 8.3) (Sileks, Russia);

- 1,5 мМ MgCl2;- 1.5 mm MgCl 2 ;

- 200 мкМ каждого dNTP (Силекс, Россия);- 200 μm of each dNTP (Sileks, Russia);

- 10 мкМ флуоресцентно меченого dUTP («Микрочип-ИМБ», Россия);- 10 μM fluorescently labeled dUTP (Microchip-IMB, Russia);

- Смесь праймеров P3_f/Pr5_r в концентрации 20 нм/100 нМ, соответственно;- A mixture of primers P3_f / Pr5_r at a concentration of 20 nm / 100 nm, respectively;

- 10 ед. термостабильной Taq ДНК-полимеразы (Силекс, Россия).- 10 units thermostable Taq DNA polymerase (Sileks, Russia).

Амплификацию проводили на термоциклере РТС-200 Dyad (MJ Research, США) со следующим режимом: 95°С - 2 мин, затем 36 циклов: 95°С - 20 с, 60°С - 20 с, 72°С - 30 с, заключительная элонгация 72°С - 5 минут.Amplification was carried out on a RTS-200 Dyad thermal cycler (MJ Research, USA) with the following regime: 95 ° С - 2 min, then 36 cycles: 95 ° С - 20 s, 60 ° С - 20 s, 72 ° С - 30 s, final elongation 72 ° C - 5 minutes.

Результаты проведения стадии ПЦР при использовании в качестве матрицы продукта стадии ОТ-ПЦР, для образцов ВГС, имеющих различные генотипы и подтипы, представлены на Фиг.5.The results of the PCR stage when using the RT-PCR stage as the product matrix for HCV samples having different genotypes and subtypes are presented in FIG. 5.

12 мкл полученного продукта использовались в гибридизации на микрочипе.12 μl of the resulting product was used in hybridization on a microchip.

Figure 00000001
Figure 00000001

Пример 3. Гибридизация амплифицированного меченого продукта на микрочипе.Example 3. Hybridization of amplified labeled product on a microchip.

К 12 мкл реакционной смеси, полученной после второй стадии ПЦР и содержавшей преимущественно одноцепочечные флуоресцентно меченые фрагменты ДНК, соответствующие исследуемому фрагменту 5'НТР области, добавляли концентрированный раствор гибридизационного буфера так, чтобы конечная концентрация гуанидина тиоцианата составляла 1 М, HEPES - 50 мМ, рН 7,5, ЭДТА - 5 мМ. Полученную смесь (32 мкл) помещали в гибридизационную камеру микрочипа. Гибридизацию проводили при 37°С в течение 12-18 часов. По окончании гибридизации микрочип трижды промывали дистиллированной водой при 37°С в течение 30 секунд и высушивали.To 12 μl of the reaction mixture obtained after the second PCR stage and containing mainly single-stranded fluorescently labeled DNA fragments corresponding to the studied fragment of the 5'HTP region, a concentrated solution of hybridization buffer was added so that the final concentration of guanidine thiocyanate was 1 M, HEPES - 50 mM, pH 7.5, EDTA - 5 mm. The resulting mixture (32 μl) was placed in a hybridization chamber of the microchip. Hybridization was carried out at 37 ° C for 12-18 hours. After hybridization was completed, the microchip was washed three times with distilled water at 37 ° C for 30 seconds and dried.

Пример 4. Регистрация и интерпретация результатов гибридизацииExample 4. Registration and interpretation of hybridization results

Регистрация флуоресцентного изображения микрочипа выполнялась на универсальном аппаратно-программном комплексе (УАПК) (ИМБ РАН, Россия) для анализа биологических микрочипов с использованием специализированного программного обеспечения 'ImageWare®' (Микрочип-ИМБ, Россия).The fluorescence image of the microchip was recorded on a universal hardware-software complex (UAPK) (IMB RAS, Russia) for the analysis of biological microchips using the specialized ImageWare ® software (Microchip-IMB, Russia).

Интерпретацию результатов проводили согласно приведенному выше алгоритму, реализованному в модуле программного обеспечения для анализа флуоресцентных изображений микрочипов 'Imageware®'.The interpretation of the results was carried out according to the above algorithm, implemented in the software module for the analysis of fluorescence images of microchips 'Imageware ® '.

Пример 5. Анализ 5'НТР области генома вируса гепатита С, имеющего подтип 1а, с использованием заявляемого способа.Example 5. Analysis of the 5'HTR region of the genome of the hepatitis C virus, having a subtype 1a, using the proposed method.

Образец крови, полученный от пациента, был подвергнут обработке набором для выделения вирусной РНК Qiamp viral RNA (Qiagen, Германия) согласно протоколу фирмы-производителя. Выделенный препарат РНК был использован в ОТ-ПЦР, как описано в примере 2. По окончании ОТ-ПЦР наличие амплифицированного фрагмента заданной длины (418 п.о.) было протестировано электрофорезом в агарозном геле, после чего продукт ОТ-ПЦР был разделен на 2 части, одна из которых была обработана и проанализирована в соответствии с методикой, описанной в Примерах 2-4 (стадия ПЦР с последующей гибридизацией на микрочипе, отмывкой, регистрацией и интерпретацией флуоресцентной картины микрочипа). Вторую часть продукта первой стадии после дополнительной очистки использовали в реакции секвенирования с последующим разделением на автоматическом секвенаторе, получением и коррекцией хроматограммы, анализом обработанной последовательности 5'НТР фрагмента, конструированием множественного выравнивания и филогенетического дерева, на основании которых осуществляли установление генотипа и подтипа.A blood sample obtained from a patient was treated with a Qiamp viral RNA viral RNA isolation kit (Qiagen, Germany) according to the manufacturer's protocol. The isolated RNA preparation was used in RT-PCR as described in Example 2. At the end of RT-PCR, the presence of an amplified fragment of a given length (418 bp) was tested by agarose gel electrophoresis, after which the RT-PCR product was divided into 2 parts, one of which was processed and analyzed in accordance with the procedure described in Examples 2-4 (PCR step followed by hybridization on a microchip, washing, recording and interpretation of the fluorescence pattern of the microchip). The second part of the first stage product after additional purification was used in the sequencing reaction, followed by separation on an automatic sequencer, obtaining and correcting the chromatogram, analyzing the processed sequence of the 5'HTP fragment, constructing multiple alignment and phylogenetic tree, on the basis of which the genotype and subtype were determined.

На фиг.6 представлены гибридизационная картина микрочипа и распределение нормированных гибридизационных сигналов ячеек микрочипа.Figure 6 presents the hybridization pattern of the microchip and the distribution of normalized hybridization signals of the cells of the microchip.

В соответствии с предложенным алгоритмом интерпретации результатов анализ начинается с вычисления усредненного сигнала (Iref) в ячейках, не содержащих олигонуклеотидов. В данном случае значение Iref составило 0,22. В соответствии с этой величиной и пороговым значением, равным 1,5, осуществляют фильтрацию сигналов в генотип и подтип-специфических ячейках. В результате было получено, что сигналы в ячейках группы G1, содержащих зонды, специфичные в отношении генотипа 1, превосходят Iref в 1,5 и более раза. Сигналы в других группах ячеек, содержащих генотип-специфичные зонды, были близки к фоновым. Далее, выбирается максимальный сигнал из группы Gl, G1-1 (5,7). Следовательно, последовательность РНК анализируемого образца относится к генотипу 1.In accordance with the proposed algorithm for interpreting the results, the analysis begins with the calculation of the averaged signal (I ref ) in cells that do not contain oligonucleotides. In this case, the value of I ref was 0.22. In accordance with this value and a threshold value of 1.5, the signals are filtered into the genotype and subtype-specific cells. As a result, it was found that the signals in the cells of the G1 group containing probes specific for genotype 1 exceed I ref by 1.5 and more times. Signals in other groups of cells containing genotype-specific probes were close to the background. Next, the maximum signal is selected from the group Gl, G1-1 (5.7). Therefore, the RNA sequence of the analyzed sample refers to genotype 1.

Анализ в группах ячеек, содержащих зонды, специфичные для подтипов генотипа 1, выявляет следующее: В группе 1 максимальные (т.е. превосходящие пороговое значение 1,5 по отношению к другим ячейкам) сигналы имеют 1а1 (16,7). В группе 2 - 1а2 (16,4). Таким образом, во всех группах максимальный сигнал имеют ячейки, содержащие зонды, специфичные в отношении подтипа 1а. Следовательно, анализируемый образец относится к подтипу 1а.An analysis in groups of cells containing probes specific for subtypes of genotype 1 reveals the following: In group 1, the maximum (i.e., exceeding the threshold value of 1.5 with respect to other cells) signals have 1a1 (16.7). In group 2 - 1a2 (16.4). Thus, in all groups, cells containing probes specific for subtype 1a have the maximum signal. Therefore, the analyzed sample belongs to subtype 1a.

Методом секвенирования с последующим филогенетическим анализом было показано, что исследуемая последовательность попадает в кластер последовательностей подтипа 1а.By sequencing followed by phylogenetic analysis, it was shown that the test sequence falls into the sequence cluster of subtype 1a.

Таким образом, установлено, что анализируемый образец РНК ВГС имеет генотип 1 и подтип 1а, что полностью совпадает с результатами секвенирования.Thus, it was found that the analyzed HCV RNA sample has genotype 1 and subtype 1a, which completely coincides with the sequencing results.

Пример 6. Анализ 5'НТР области генома вируса гепатита С, имеющего подтип 1b, с использованием заявляемого способа.Example 6. Analysis of the 5'NTR region of the genome of the hepatitis C virus, having a subtype 1b, using the proposed method.

Образец крови, полученный от пациента, был подвергнут обработке набором для выделения вирусной РНК Qiamp viral RNA (Qiagen, Германия) согласно протоколу фирмы-производителя. Выделенный препарат РНК был использован в ОТ-ПЦР, как описано в примере 2. По окончании ОТ-ПЦР наличие амплифицированного фрагмента заданной длины (418 п.о.) было протестировано электрофорезом в агарозном геле, после чего продукт ОТ-ПЦР был разделен на 2 части, одна из которых была обработана и проанализирована в соответствии с методикой, описанной в Примерах 2-4 (стадия ПЦР с последующей гибридизацией на микрочипе, отмывкой, регистрацией и интерпретацией флуоресцентной картины микрочипа). Вторую часть продукта первой стадии после дополнительной очистки использовали в реакции секвенирования с последующим разделением на автоматическом секвенаторе, получением и коррекцией хроматограммы, анализом обработанной последовательности 5'НТР фрагмента, конструированием множественного выравнивания и филогенетического дерева, на основании которых осуществляли установление генотипа и подтипа.A blood sample obtained from a patient was treated with a Qiamp viral RNA viral RNA isolation kit (Qiagen, Germany) according to the manufacturer's protocol. The isolated RNA preparation was used in RT-PCR as described in Example 2. At the end of RT-PCR, the presence of an amplified fragment of a given length (418 bp) was tested by agarose gel electrophoresis, after which the RT-PCR product was divided into 2 parts, one of which was processed and analyzed in accordance with the procedure described in Examples 2-4 (PCR step followed by hybridization on a microchip, washing, recording and interpretation of the fluorescence pattern of the microchip). The second part of the first stage product after additional purification was used in the sequencing reaction, followed by separation on an automatic sequencer, obtaining and correcting the chromatogram, analyzing the processed sequence of the 5'HTP fragment, constructing multiple alignment and phylogenetic tree, on the basis of which the genotype and subtype were determined.

На фиг.7 представлены гибридизационная картина микрочипа и распределение нормированных гибридизационных сигналов ячеек микрочипа.Figure 7 presents the hybridization pattern of the microchip and the distribution of normalized hybridization signals of the cells of the microchip.

В соответствии с предложенным алгоритмом интерпретации результатов анализ начинается с вычисления усредненного сигнала (Iref) в ячейках, не содержащих олигонуклеотидов. В данном случае значение Iref составило 0,31. В соответствии с этой величиной и пороговым значением, равным 1,5, осуществляют фильтрацию сигналов в генотип- и подтип-специфических ячейках. В результате было получено, что сигналы в ячейках группы G1, содержащих зонды, специфичные в отношении генотипа 1, превосходят Iref в 1,5 и более раза (максимальный сигнал имеет ячейка G1-2 (0,802)). Сигналы в других группах ячеек, содержащих генотип-специфичные зонды, были близки к фоновым. Следовательно, последовательность РНК анализируемого образца относится к генотипу 1.In accordance with the proposed algorithm for interpreting the results, the analysis begins with the calculation of the averaged signal (I ref ) in cells that do not contain oligonucleotides. In this case, the value of I ref was 0.31. In accordance with this value and a threshold value of 1.5, the signals are filtered in genotype and subtype specific cells. As a result, it was found that the signals in the cells of the G1 group containing probes specific for genotype 1 exceed I ref by 1.5 or more times (cell G1-2 (0.802) has a maximum signal). Signals in other groups of cells containing genotype-specific probes were close to the background. Therefore, the RNA sequence of the analyzed sample refers to genotype 1.

Анализ в группах ячеек, содержащих зонды, специфичные для подтипов генотипа 1, выявляет следующее: В группе 1 максимальный (т.е. превосходящий пороговое значение 1,5 по отношению к другим ячейкам) сигнал имеет 1b1 (8,79). В группе 2 - 1b2 (2,58). Таким образом, в обеих группах совершенные гибридизационные дуплексы образовались в ячейках, содержащих олигонуклеотиды, специфичные к подтипу 1b. Следовательно, анализируемый образец относится к подтипу 1b.An analysis in groups of cells containing probes specific for subtypes of genotype 1 reveals the following: In group 1, the maximum signal (i.e., exceeding the threshold value of 1.5 relative to other cells) has 1b1 (8.79). In group 2 - 1b2 (2.58). Thus, in both groups, perfect hybridization duplexes were formed in cells containing oligonucleotides specific for subtype 1b. Therefore, the analyzed sample belongs to subtype 1b.

Методом секвенирования с последующим филогенетическим анализом было показано, что исследуемая последовательность попадает в кластер последовательностей подтипа Ib.By sequencing followed by phylogenetic analysis, it was shown that the test sequence falls into the sequence cluster of subtype Ib.

Таким образом, установлено, что анализируемый образец РНК ВГС имеет генотип 1 и подтип 1b, что полностью совпадает с результатами секвенирования.Thus, it was found that the analyzed HCV RNA sample has genotype 1 and subtype 1b, which completely coincides with the sequencing results.

Пример 7. Анализ 5'НТР области генома вируса гепатита С, имеющего подтип 1е, с использованием заявляемого способа.Example 7. Analysis of the 5'NTR region of the genome of the hepatitis C virus, having a subtype 1e, using the proposed method.

Образец крови, полученный от пациента, был подвергнут обработке набором для выделения вирусной РНК Qiamp viral RNA (Qiagen, Германия) согласно протоколу фирмы-производителя. Выделенный препарат РНК был использован в ОТ-ПЦР, как описано в примере 2. По окончании ОТ-ПЦР наличие амплифицированного фрагмента заданной длины (418 п.о.) было протестировано электрофорезом в агарозном геле, после чего продукт ОТ-ПЦР был разделен на 2 части, одна из которых была обработана и проанализирована в соответствии с методикой, описанной в Примерах 2-4 (стадия ПЦР с последующей гибридизацией на микрочипе, отмывкой, регистрацией и интерпретацией флуоресцентной картины микрочипа). Вторую часть продукта первой стадии после дополнительной очистки использовали в реакции секвенирования с последующим разделением на автоматическом секвенаторе, получением и коррекцией хроматограммы, анализом обработанной последовательности 5'НТР фрагмента, конструированием множественного выравнивания и филогенетического дерева, на основании которых осуществляли установление генотипа и подтипа.A blood sample obtained from a patient was treated with a Qiamp viral RNA viral RNA isolation kit (Qiagen, Germany) according to the manufacturer's protocol. The isolated RNA preparation was used in RT-PCR as described in Example 2. At the end of RT-PCR, the presence of an amplified fragment of a given length (418 bp) was tested by agarose gel electrophoresis, after which the RT-PCR product was divided into 2 parts, one of which was processed and analyzed in accordance with the procedure described in Examples 2-4 (PCR step followed by hybridization on a microchip, washing, recording and interpretation of the fluorescence pattern of the microchip). The second part of the first stage product after additional purification was used in the sequencing reaction, followed by separation on an automatic sequencer, obtaining and correcting the chromatogram, analyzing the processed sequence of the 5'HTR fragment, constructing multiple alignment and phylogenetic tree, on the basis of which the genotype and subtype were determined.

На фиг.8 представлены гибридизационная картина микрочипа и распределение нормированных гибридизационных сигналов ячеек микрочипа.On Fig presents the hybridization pattern of the microchip and the distribution of normalized hybridization signals of the cells of the microchip.

В соответствии с предложенным алгоритмом интерпретации результатов анализ начинается с вычисления усредненного сигнала (Iref) в ячейках, не содержащих олигонуклеотидов. В данном случае значение Iref составило 0,04. В соответствии с этой величиной и пороговым значением, равным 1,5, осуществляют фильтрацию сигналов в генотип- и подтип-специфических ячейках. В результате было получено, что сигнал в ячейке G1-2 (0,632), содержащей зонд, специфичный в отношении генотипа 1, превосходит Iref в 1,5 и более раза. Также сигнал в ячейке G2-1 (0,121) проходит порог относительно Iref. Сигналы в других группах ячеек, содержащих генотип-специфичные зонды, близки к фоновым. Сигнал в ячейке G1-2 более чем в 3 раза превышает сигнал в ячейке G2-1. Следовательно, последовательность РНК анализируемого образца относится к генотипу 1.In accordance with the proposed algorithm for interpreting the results, the analysis begins with the calculation of the averaged signal (I ref ) in cells that do not contain oligonucleotides. In this case, the value of I ref was 0.04. In accordance with this value and a threshold value of 1.5, the signals are filtered in genotype and subtype specific cells. As a result, it was found that the signal in cell G1-2 (0.632), containing a probe specific for genotype 1, exceeds I ref by 1.5 or more times. Also, the signal in cell G2-1 (0,121) passes the threshold relative to I ref . Signals in other groups of cells containing genotype-specific probes are close to the background. The signal in cell G1-2 is more than 3 times the signal in cell G2-1. Therefore, the RNA sequence of the analyzed sample refers to genotype 1.

Анализ в группах ячеек, содержащих зонды, специфичные для подтипов генотипа 1, выявляет следующее: В группе 1 максимальный (т.е. превосходящий пороговое значение 1,5 по отношению к другим ячейкам) сигнал имеет 1е1(4,18). В группе 2 сигналы ни в одной из ячеек не прошли порог относительно Iref. Таким образом, в группе 1 совершенный дуплекс с исследуемой ДНК формирует олигонуклеотид, последовательность которого является уникальной для подтипа 1е. Следовательно, анализируемый образец относится к подтипу 1е.Analysis in groups of cells containing probes specific for subtypes of genotype 1 reveals the following: In group 1, the maximum signal (i.e., exceeding the threshold value of 1.5 relative to other cells) has 1е1 (4.18). In group 2, the signals in none of the cells passed the threshold relative to I ref . Thus, in group 1, a perfect duplex with the studied DNA forms an oligonucleotide, the sequence of which is unique for subtype 1e. Therefore, the analyzed sample belongs to subtype 1e.

Методом секвенирования с последующим филогенетическим анализом было показано, что исследуемая последовательность попадает в кластер последовательностей подтипа 1е.By sequencing followed by phylogenetic analysis, it was shown that the test sequence falls into the sequence cluster of subtype 1e.

Таким образом, установлено, что анализируемый образец РНК ВГС имеет генотип 1 и подтип 1е, что полностью совпадает с результатами секвенирования.Thus, it was found that the analyzed HCV RNA sample has genotype 1 and subtype 1e, which completely coincides with the sequencing results.

Пример 8. Анализ 5'НТР области генома вируса гепатита С, имеющего подтип 2а, с использованием заявляемого способа.Example 8. Analysis of the 5'HTR region of the genome of the hepatitis C virus, having a subtype 2a, using the proposed method.

Образец крови, полученный от пациента, был подвергнут обработке набором для выделения вирусной РНК Qiamp viral RNA (Qiagen, Германия) согласно протоколу фирмы-производителя. Выделенный препарат РНК был использован в ОТ-ПЦР, как описано в примере 2. По окончании ОТ-ПЦР наличие амплифицированного фрагмента заданной длины (418 п.о.) было протестировано электрофорезом в агарозном геле, после чего продукт ОТ-ПЦР был разделен на 2 части, одна из которых была обработана и проанализирована в соответствии с методикой, описанной в Примерах 2-4 (стадия ПЦР с последующей гибридизацией на микрочипе, отмывкой, регистрацией и интерпретацией флуоресцентной картины микрочипа). Вторую часть продукта первой стадии после дополнительной очистки использовали в реакции секвенирования с последующим разделением на автоматическом секвенаторе, получением и коррекцией хроматограммы, анализом обработанной последовательности 5'НТР фрагмента, конструированием множественного выравнивания и филогенетического дерева, на основании которых осуществляли установление генотипа и подтипа.A blood sample obtained from a patient was treated with a Qiamp viral RNA viral RNA isolation kit (Qiagen, Germany) according to the manufacturer's protocol. The isolated RNA preparation was used in RT-PCR as described in Example 2. At the end of RT-PCR, the presence of an amplified fragment of a given length (418 bp) was tested by agarose gel electrophoresis, after which the RT-PCR product was divided into 2 parts, one of which was processed and analyzed in accordance with the procedure described in Examples 2-4 (PCR step followed by hybridization on a microchip, washing, recording and interpretation of the fluorescence pattern of the microchip). The second part of the first stage product after additional purification was used in the sequencing reaction, followed by separation on an automatic sequencer, obtaining and correcting the chromatogram, analyzing the processed sequence of the 5'HTP fragment, constructing multiple alignment and phylogenetic tree, on the basis of which the genotype and subtype were determined.

На фиг.9 представлены гибридизационная картина микрочипа и распределение нормированных гибридизационных сигналов ячеек микрочипа.Figure 9 presents the hybridization pattern of the microchip and the distribution of normalized hybridization signals of the cells of the microchip.

В соответствии с предложенным алгоритмом интерпретации результатов анализ начинается с вычисления усредненного сигнала (Iref) в ячейках, не содержащих олигонуклеотидов. В данном случае значение Iref составило 0,11. В соответствии с этой величиной и пороговым значением, равным 1,5, осуществляют фильтрацию сигналов в генотип и подтип-специфических ячейках. В результате было получено, что сигналы в ячейках группы G2, содержащих зонды, специфичные в отношении генотипа 2, превосходят Iref в 1,5 и более раза. Максимальный сигнал в группе G2 имеет ячейка G2-2 (2,71). Сигналы в других группах ячеек, содержащих генотип-специфичные зонды, близки к фоновым. Следовательно, последовательность РНК анализируемого образца относится к генотипу 2.In accordance with the proposed algorithm for interpreting the results, the analysis begins with the calculation of the averaged signal (I ref ) in cells that do not contain oligonucleotides. In this case, the value of I ref was 0.11. In accordance with this value and a threshold value of 1.5, the signals are filtered into the genotype and subtype-specific cells. As a result, it was found that the signals in the cells of the G2 group containing probes specific for genotype 2 exceed I ref by 1.5 and more times. The maximum signal in group G2 is cell G2-2 (2.71). Signals in other groups of cells containing genotype-specific probes are close to the background. Therefore, the RNA sequence of the analyzed sample belongs to genotype 2.

Анализ в группах ячеек, содержащих зонды, специфичные для подтипов генотипа 2, выявляет следующее: В группе 1 максимальный (т.е. превосходящий пороговое значение 1,5 по отношению к другим ячейкам) сигнал имеет 2а1 (3,02). В группе 2 - 2а2 (2,01). В обеих группах максимальный сигнал имеют ячейки, содержащие зонды, специфичные в отношении подтипа 2а. Следовательно, анализируемый образец относится к подтипу 2а.An analysis in groups of cells containing probes specific for subtypes of genotype 2 reveals the following: In group 1, the maximum signal (i.e., exceeding the threshold value of 1.5 relative to other cells) has 2a1 (3.02). In group 2 - 2a2 (2.01). In both groups, cells containing probes specific for subtype 2a have the maximum signal. Therefore, the analyzed sample belongs to subtype 2a.

Методом секвенирования с последующим филогенетическим анализом было показано, что исследуемая последовательность попадает в кластер последовательностей подтипа 2а.By sequencing followed by phylogenetic analysis, it was shown that the test sequence falls into the sequence cluster of subtype 2a.

Таким образом, установлено, что анализируемый образец РНК ВГС имеет генотип 2 и подтип 2а, что полностью совпадает с результатами секвенирования.Thus, it was found that the analyzed HCV RNA sample has genotype 2 and subtype 2a, which completely coincides with the sequencing results.

Пример 9. Анализ 5'НТР области генома вируса гепатита С, имеющего подтип 2i, с использованием заявляемого способа.Example 9. Analysis of the 5'HTR region of the genome of the hepatitis C virus, having a subtype 2i, using the proposed method.

Образец крови, полученный от пациента, был подвергнут обработке набором для выделения вирусной РНК Qiamp viral RNA (Qiagen, Германия) согласно протоколу фирмы-производителя. Выделенный препарат РНК был использован в ОТ-ПЦР, как описано в примере 2. По окончании ОТ-ПЦР наличие амплифицированного фрагмента заданной длины (418 п.о.) было протестировано электрофорезом в агарозном геле, после чего продукт ОТ-ПЦР был разделен на 2 части, одна из которых была обработана и проанализирована в соответствии с методикой, описанной в Примерах 2-4 (стадия ПЦР с последующей гибридизацией на микрочипе, отмывкой, регистрацией и интерпретацией флуоресцентной картины микрочипа). Вторую часть продукта первой стадии после дополнительной очистки использовали в реакции секвенирования с последующим разделением на автоматическом секвенаторе, получением и коррекцией хроматограммы, анализом обработанной последовательности 5'НТР фрагмента, конструированием множественного выравнивания и филогенетического дерева, на основании которых осуществляли установление генотипа и подтипа.A blood sample obtained from a patient was treated with a Qiamp viral RNA viral RNA isolation kit (Qiagen, Germany) according to the manufacturer's protocol. The isolated RNA preparation was used in RT-PCR as described in Example 2. At the end of RT-PCR, the presence of an amplified fragment of a given length (418 bp) was tested by agarose gel electrophoresis, after which the RT-PCR product was divided into 2 parts, one of which was processed and analyzed in accordance with the procedure described in Examples 2-4 (PCR step followed by hybridization on a microchip, washing, recording and interpretation of the fluorescence pattern of the microchip). The second part of the first stage product after additional purification was used in the sequencing reaction, followed by separation on an automatic sequencer, obtaining and correcting the chromatogram, analyzing the processed sequence of the 5'HTP fragment, constructing multiple alignment and phylogenetic tree, on the basis of which the genotype and subtype were determined.

На фиг.10 представлены гибридизационная картина микрочипа и распределение нормированных гибридизационных сигналов ячеек микрочипа.Figure 10 presents the hybridization pattern of the microchip and the distribution of normalized hybridization signals of the cells of the microchip.

В соответствии с предложенным алгоритмом интерпретации результатов анализ начинается с вычисления усредненного сигнала (Iref) в ячейках, не содержащих олигонуклеотидов. В данном случае значение Iref составило 0,06. В соответствии с этой величиной и пороговым значением, равным 1,5, осуществляют фильтрацию сигналов в генотип- и подтип-специфических ячейках. В результате было получено, что только сигналы в ячейках группы G2, содержащих зонды, специфичные в отношении генотипа 2, превосходят Iref в 1,5 и более раза.In accordance with the proposed algorithm for interpreting the results, the analysis begins with the calculation of the averaged signal (I ref ) in cells that do not contain oligonucleotides. In this case, the value of I ref was 0.06. In accordance with this value and a threshold value of 1.5, the signals are filtered in genotype and subtype specific cells. As a result, it was found that only signals in cells of the G2 group containing probes specific for genotype 2 exceed I ref by 1.5 and more times.

Максимальный сигнал в группе G2 имеет ячейка G2-2 (1,559). Следовательно, последовательность РНК анализируемого образца относится к генотипу 2.The maximum signal in group G2 is cell G2-2 (1,559). Therefore, the RNA sequence of the analyzed sample belongs to genotype 2.

Анализ в группах ячеек, содержащих зонды, специфичные для подтипов генотипа 2, выявляет следующее: В группе 1 максимальный (т.е. превосходящий пороговое значение 1,5 по отношению к другим ячейкам) сигнал имеет 2il (0,187). В группе 2 - 2i2 (0,627). Таким образом, в двух группах максимальный сигнал принадлежит ячейкам, содержащим уникальные олигонуклеотиды, специфичные в отношении подтипа 2i. В соответствии с заявленным алгоритмом интерпретации анализируемый образец относится к подтипу 2i.An analysis in groups of cells containing probes specific for subtypes of genotype 2 reveals the following: In group 1, the maximum (i.e., exceeding the threshold value of 1.5 relative to other cells) signal has 2il (0.187). In group 2 - 2i2 (0.627). Thus, in two groups, the maximum signal belongs to cells containing unique oligonucleotides specific for subtype 2i. In accordance with the claimed interpretation algorithm, the analyzed sample belongs to subtype 2i.

Методом секвенирования с последующим филогенетическим анализом было показано, что исследуемая последовательность попадает в кластер последовательностей подтипа 2i.By sequencing followed by phylogenetic analysis, it was shown that the test sequence falls into the sequence cluster of subtype 2i.

Таким образом, установлено, что анализируемый образец РНК ВГС имеет генотип 2 и подтип 2i, что полностью совпадает с результатами секвенирования.Thus, it was found that the analyzed HCV RNA sample has genotype 2 and subtype 2i, which completely coincides with the sequencing results.

Пример 10. Анализ 5'НТР области генома вируса гепатита С, имеющего подтип 3а, с использованием заявляемого способа.Example 10. Analysis of the 5'HTR region of the genome of the hepatitis C virus, having a subtype 3a, using the proposed method.

Образец крови, полученный от пациента, был подвергнут обработке набором для выделения вирусной РНК Qiamp viral RNA (Qiagen, Германия) согласно протоколу фирмы-производителя. Выделенный препарат РНК был использован в ОТ-ПЦР, как описано в примере 2. По окончании ОТ-ПЦР наличие амплифицированного фрагмента заданной длины (418 п.о.) было протестировано электрофорезом в агарозном геле, после чего продукт ОТ-ПЦР был разделен на 2 части, одна из которых была обработана и проанализирована в соответствии с методикой, описанной в Примерах 2-4 (стадия ПЦР с последующей гибридизацией на микрочипе, отмывкой, регистрацией и интерпретацией флуоресцентной картины микрочипа). Вторую часть продукта первой стадии после дополнительной очистки использовали в реакции секвенирования с последующим разделением на автоматическом секвенаторе, получением и коррекцией хроматограммы, анализом обработанной последовательности 5'НТР фрагмента, конструированием множественного выравнивания и филогенетического дерева, на основании которых осуществляли установление генотипа и подтипа.A blood sample obtained from a patient was treated with a Qiamp viral RNA viral RNA isolation kit (Qiagen, Germany) according to the manufacturer's protocol. The isolated RNA preparation was used in RT-PCR as described in Example 2. At the end of RT-PCR, the presence of an amplified fragment of a given length (418 bp) was tested by agarose gel electrophoresis, after which the RT-PCR product was divided into 2 parts, one of which was processed and analyzed in accordance with the procedure described in Examples 2-4 (PCR step followed by hybridization on a microchip, washing, recording and interpretation of the fluorescence pattern of the microchip). The second part of the first stage product after additional purification was used in the sequencing reaction, followed by separation on an automatic sequencer, obtaining and correcting the chromatogram, analyzing the processed sequence of the 5'HTP fragment, constructing multiple alignment and phylogenetic tree, on the basis of which the genotype and subtype were determined.

На фиг.11 представлены гибридизационная картина микрочипа и распределение нормированных гибридизационных сигналов ячеек микрочипа.Figure 11 presents the hybridization pattern of the microchip and the distribution of normalized hybridization signals of the cells of the microchip.

В соответствии с предложенным алгоритмом интерпретации результатов анализ начинается с вычисления усредненного сигнала (Iref) в ячейках, не содержащих олигонуклеотидов. В данном случае значение Iref составило 0,03. В соответствии с этой величиной и пороговым значением, равным 1,5, осуществляют фильтрацию сигналов в генотип- и подтип-специфических ячейках. В результате было получено, что только сигнал в ячейке G3-1 (0,37), содержащей зонд, специфичный в отношении генотипа 3, превосходит Iref в 1,5 и более раза. Сигналы в других группах ячеек, содержащих генотип-специфичные зонды, близки к фоновым. Следовательно, последовательность РНК анализируемого образца относится к генотипу 3.In accordance with the proposed algorithm for interpreting the results, the analysis begins with the calculation of the averaged signal (I ref ) in cells that do not contain oligonucleotides. In this case, the value of I ref was 0.03. In accordance with this value and a threshold value of 1.5, the signals are filtered in genotype and subtype specific cells. As a result, it was found that only the signal in cell G3-1 (0.37), containing a probe specific for genotype 3, exceeds I ref by 1.5 or more times. Signals in other groups of cells containing genotype-specific probes are close to the background. Therefore, the RNA sequence of the analyzed sample belongs to genotype 3.

Анализ в группах ячеек, содержащих зонды, специфичные для подтипов генотипа 3, выявляет следующее: В группе 1 максимальный (т.е. превосходящий пороговое значение 1,5 по отношению к другим ячейкам) сигнал имеет ячейка 3а1 (3,51). В группе 2 - 3а2 (0,141). Таким образом, во всех группах максимальный сигнал имеют ячейки, содержащие зонды, специфичные в отношении подтипа 3а. Следовательно, анализируемый образец относится к подтипу 3а.An analysis in groups of cells containing probes specific for subtypes of genotype 3 reveals the following: In group 1, the maximum signal (i.e., exceeding the threshold value of 1.5 relative to other cells) is in cell 3a1 (3.51). In group 2 - 3a2 (0.141). Thus, in all groups, cells containing probes specific for subtype 3a have the maximum signal. Therefore, the analyzed sample belongs to subtype 3a.

Методом секвенирования с последующим филогенетическим анализом было показано, что исследуемая последовательность попадает в кластер последовательностей подтипа 3а.By sequencing followed by phylogenetic analysis, it was shown that the test sequence falls into the sequence cluster of subtype 3a.

Таким образом, установлено, что анализируемый образец РНК ВГС имеет генотип 3 и подтип 3а, что полностью совпадает с результатами секвенирования.Thus, it was found that the analyzed HCV RNA sample has genotype 3 and subtype 3a, which completely coincides with the sequencing results.

Пример 11. Анализ 5'НТР области генома вируса гепатита С, имеющего подтип 4а, с использованием заявляемого способа.Example 11. Analysis of the 5'HTR region of the genome of the hepatitis C virus, having a subtype 4a, using the proposed method.

Образец крови, полученный от пациента, был подвергнут обработке набором для выделения вирусной РНК Qiamp viral RNA (Qiagen, Германия) согласно протоколу фирмы-производителя. Выделенный препарат РНК был использован в ОТ-ПЦР, как описано в примере 2. По окончании ОТ-ПЦР наличие амплифицированного фрагмента заданной длины (418 п.о.) было протестировано электрофорезом в агарозном геле, после чего продукт ОТ-ПЦР был разделен на 2 части, одна из которых была обработана и проанализирована в соответствии с методикой, описанной в Примерах 2-4 (стадия ПЦР с последующей гибридизацией на микрочипе, отмывкой, регистрацией и интерпретацией флуоресцентной картины микрочипа). Вторую часть продукта первой стадии после дополнительной очистки использовали в реакции секвенирования с последующим разделением на автоматическом секвенаторе, получением и коррекцией хроматограммы, анализом обработанной последовательности 5'НТР фрагмента, конструированием множественного выравнивания и филогенетического дерева, на основании которых осуществляли установление генотипа и подтипа.A blood sample obtained from a patient was treated with a Qiamp viral RNA viral RNA isolation kit (Qiagen, Germany) according to the manufacturer's protocol. The isolated RNA preparation was used in RT-PCR as described in Example 2. At the end of RT-PCR, the presence of an amplified fragment of a given length (418 bp) was tested by agarose gel electrophoresis, after which the RT-PCR product was divided into 2 parts, one of which was processed and analyzed in accordance with the procedure described in Examples 2-4 (PCR step followed by hybridization on a microchip, washing, recording and interpretation of the fluorescence pattern of the microchip). The second part of the first stage product after additional purification was used in the sequencing reaction, followed by separation on an automatic sequencer, obtaining and correcting the chromatogram, analyzing the processed sequence of the 5'HTR fragment, constructing multiple alignment and phylogenetic tree, on the basis of which the genotype and subtype were determined.

На фиг.12 представлены гибридизационная картина микрочипа и распределение нормированных гибридизационных сигналов ячеек микрочипа.On Fig presents the hybridization pattern of the microchip and the distribution of normalized hybridization signals of the cells of the microchip.

В соответствии с предложенным алгоритмом интерпретации результатов анализ начинается с вычисления усредненного сигнала (Iref) в ячейках, не содержащих олигонуклеотидов. В данном случае значение Iref составило 0,08. В соответствии с этой величиной и пороговым значением, равным 1,5, осуществляют фильтрацию сигналов в генотип- и подтип-специфических ячейках. В результате было получено, что только сигналы в ячейках группы G4, содержащих зонды, специфичные в отношении генотипа 4, превосходят Iref в 1,5 и более раза. Сигналы в остальных ячейках, содержащих генотип-специфичные олигонуклеотиды, были близки к фоновым. Максимальный сигнал в группе G4 зарегистрирован в ячейке G4-1 (1,25). Следовательно, последовательность РНК анализируемого образца относится к генотипу 4.In accordance with the proposed algorithm for interpreting the results, the analysis begins with the calculation of the averaged signal (I ref ) in cells that do not contain oligonucleotides. In this case, the value of I ref was 0.08. In accordance with this value and a threshold value of 1.5, the signals are filtered in genotype and subtype specific cells. As a result, it was found that only signals in cells of the G4 group containing probes specific for genotype 4 exceed I ref by 1.5 and more times. The signals in the remaining cells containing genotype-specific oligonucleotides were close to the background. The maximum signal in group G4 is registered in cell G4-1 (1.25). Therefore, the RNA sequence of the analyzed sample belongs to genotype 4.

Анализ в группах ячеек, содержащих зонды, специфичные для подтипов генотипа 4, выявляет следующее: в обеих группах зондов, специфичных к генотипу 4, максимальные сигналы имеют ячейки, содержащие зонды для выявления подтипа 4а: 4ас1 (1,71), 4а2 (0,2). Следовательно, в соответствии с описанным алгоритмом, анализируемый образец относится к подтипу 4а.An analysis in groups of cells containing probes specific for genotype 4 subtypes reveals the following: in both groups of probes specific for genotype 4, cells containing probes for detecting subtype 4a: 4ac1 (1.71), 4a2 (0, 2). Therefore, in accordance with the described algorithm, the analyzed sample belongs to subtype 4a.

Методом секвенирования с последующим филогенетическим анализом было показано, что исследуемая последовательность попадает в кластер последовательностей подтипа 4а.By sequencing followed by phylogenetic analysis, it was shown that the test sequence falls into the sequence cluster of subtype 4a.

Таким образом, установлено, что анализируемый образец РНК ВГС имеет генотип 4 и подтип 4а, что полностью совпадает с результатами секвенирования.Thus, it was found that the analyzed HCV RNA sample has genotype 4 and subtype 4a, which completely coincides with the sequencing results.

Пример 12. Анализ 5'НТР области генома вируса гепатита С, имеющего подтип 4d, с использованием заявляемого способа.Example 12. Analysis of the 5'HTR region of the genome of the hepatitis C virus, having a subtype 4d, using the proposed method.

Образец крови, полученный от пациента, был подвергнут обработке набором для выделения вирусной РНК Qiamp viral RNA (Qiagen, Германия) согласно протоколу фирмы-производителя. Выделенный препарат РНК был использован в ОТ-ПЦР, как описано в примере 2. По окончании ОТ-ПЦР наличие амплифицированного фрагмента заданной длины (418 п.о.) было протестировано электрофорезом в агарозном геле, после чего продукт ОТ-ПЦР был разделен на 2 части, одна из которых была обработана и проанализирована в соответствии с методикой, описанной в Примерах 2-4 (стадия ПЦР с последующей гибридизацией на микрочипе, отмывкой, регистрацией и интерпретацией флуоресцентной картины микрочипа). Вторую часть продукта первой стадии после дополнительной очистки использовали в реакции секвенирования с последующим разделением на автоматическом секвенаторе, получением и коррекцией хроматограммы, анализом обработанной последовательности 5'НТР фрагмента, конструированием множественного выравнивания и филогенетического дерева, на основании которых осуществляли установление генотипа и подтипа.A blood sample obtained from a patient was treated with a Qiamp viral RNA viral RNA isolation kit (Qiagen, Germany) according to the manufacturer's protocol. The isolated RNA preparation was used in RT-PCR as described in Example 2. At the end of RT-PCR, the presence of an amplified fragment of a given length (418 bp) was tested by agarose gel electrophoresis, after which the RT-PCR product was divided into 2 parts, one of which was processed and analyzed in accordance with the procedure described in Examples 2-4 (PCR step followed by hybridization on a microchip, washing, recording and interpretation of the fluorescence pattern of the microchip). The second part of the first stage product after additional purification was used in the sequencing reaction, followed by separation on an automatic sequencer, obtaining and correcting the chromatogram, analyzing the processed sequence of the 5'HTR fragment, constructing multiple alignment and phylogenetic tree, on the basis of which the genotype and subtype were determined.

На фиг.13 представлены гибридизационная картина микрочипа и распределение нормированных гибридизационных сигналов ячеек микрочипа.On Fig presents the hybridization pattern of the microchip and the distribution of normalized hybridization signals of the cells of the microchip.

В соответствии с предложенным алгоритмом интерпретации результатов анализ начинается с вычисления усредненного сигнала (Iref) в ячейках, не содержащих олигонуклеотидов. В данном случае значение Iref составило 0,16. В соответствии с этой величиной и пороговым значением, равным 1,5, осуществляют фильтрацию сигналов в генотип- и подтип-специфических ячейках. В результате было получено, что сигналы в ячейках группы G4, содержащих зонды, специфичные в отношении генотипа 4, превосходят Iref в 1,5 и более раза. Сигналы в остальных ячейках, содержащих генотип-специфичные олигонуклеотиды, были близки к фоновым. Максимальный сигнал в группе G4 имеет ячейка G4-2 (1,69). Следовательно, последовательность РНК анализируемого образца относится к генотипу 4.In accordance with the proposed algorithm for interpreting the results, the analysis begins with the calculation of the averaged signal (I ref ) in cells that do not contain oligonucleotides. In this case, the value of I ref was 0.16. In accordance with this value and a threshold value of 1.5, the signals are filtered in genotype and subtype specific cells. As a result, it was found that the signals in the cells of the G4 group containing probes specific for genotype 4 exceed I ref by 1.5 and more times. The signals in the remaining cells containing genotype-specific oligonucleotides were close to the background. The maximum signal in group G4 is cell G4-2 (1.69). Therefore, the RNA sequence of the analyzed sample belongs to genotype 4.

Анализ в группах ячеек, содержащих зонды, специфичные для подтипов генотипа 4, выявляет следующее: в группе 1 максимальный сигнал имеет ячейка, содержащая олигонуклеотид, специфичный к подтипам 4d и 4f- 4df1 (1,69), в группе 2 - ячейка 4d2 (0,54). Во всех группах максимальный сигнал имеют ячейки, содержащие зонды, специфичные к подтипу 4d. Следовательно, анализируемый образец относится к подтипу 4d.An analysis in groups of cells containing probes specific for subtypes of genotype 4 reveals the following: in group 1, the cell containing the oligonucleotide specific for subtypes 4d and 4f-4df1 (1.69) has the maximum signal, and in group 2, cell 4d2 (0 , 54). In all groups, cells containing probes specific for subtype 4d have the maximum signal. Therefore, the analyzed sample belongs to subtype 4d.

Методом секвенирования с последующим филогенетическим анализом было показано, что исследуемая последовательность попадает в кластер последовательностей подтипа 4d.By sequencing followed by phylogenetic analysis, it was shown that the test sequence falls into the sequence cluster of subtype 4d.

Таким образом, установлено, что анализируемый образец РНК ВГС имеет генотип 4 и подтип 4d, что полностью совпадает с результатами секвенирования.Thus, it was found that the analyzed HCV RNA sample has genotype 4 and subtype 4d, which completely coincides with the sequencing results.

Пример 13. Анализ 5'НТР области генома вируса гепатита С, имеющего подтип 5а, с использованием заявляемого способа.Example 13. Analysis of the 5'NTR region of the genome of the hepatitis C virus, having a subtype 5a, using the proposed method.

Образец крови, полученный от пациента, был подвергнут обработке набором для выделения вирусной РНК Qiamp viral RNA (Qiagen, Германия) согласно протоколу фирмы-производителя. Выделенный препарат РНК был использован в ОТ-ПЦР, как описано в примере 2. По окончании ОТ-ПЦР наличие амплифицированного фрагмента заданной длины (418 п.о.) было протестировано электрофорезом в агарозном геле, после чего продукт ОТ-ПЦР был разделен на 2 части, одна из которых была обработана и проанализирована в соответствии с методикой, описанной в Примерах 2-4 (стадия ПЦР с последующей гибридизацией на микрочипе, отмывкой, регистрацией и интерпретацией флуоресцентной картины микрочипа). Вторую часть продукта первой стадии после дополнительной очистки использовали в реакции секвенирования с последующим разделением на автоматическом секвенаторе, получением и коррекцией хроматограммы, анализом обработанной последовательности 5'НТР фрагмента, конструированием множественного выравнивания и филогенетического дерева, на основании которых осуществляли установление генотипа и подтипа.A blood sample obtained from a patient was treated with a Qiamp viral RNA viral RNA isolation kit (Qiagen, Germany) according to the manufacturer's protocol. The isolated RNA preparation was used in RT-PCR as described in Example 2. At the end of RT-PCR, the presence of an amplified fragment of a given length (418 bp) was tested by agarose gel electrophoresis, after which the RT-PCR product was divided into 2 parts, one of which was processed and analyzed in accordance with the procedure described in Examples 2-4 (PCR step followed by hybridization on a microchip, washing, recording and interpretation of the fluorescence pattern of the microchip). The second part of the first stage product after additional purification was used in the sequencing reaction, followed by separation on an automatic sequencer, obtaining and correcting the chromatogram, analyzing the processed sequence of the 5'HTP fragment, constructing multiple alignment and phylogenetic tree, on the basis of which the genotype and subtype were determined.

На фиг.14 представлены гибридизационная картина микрочипа и распределение нормированных гибридизационных сигналов ячеек микрочипа.On Fig presents the hybridization pattern of the microchip and the distribution of normalized hybridization signals of the cells of the microchip.

В соответствии с предложенным алгоритмом интерпретации результатов анализ начинается с вычисления усредненного сигнала (Iref) в ячейках, не содержащих олигонуклеотидов. В данном случае значение Iref составило 0,03. В соответствии с этой величиной и пороговым значением, равным 1,5, осуществляют фильтрацию сигналов в генотип- и подтип-специфических ячейках. В результате получаем, что только сигналы в ячейках группы G5, содержащих зонды, специфичные в отношении генотипа 5, превосходят Iref в 1,5 и более раза - G5-1/G5-2 (0,35). Следовательно, последовательность РНК анализируемого образца относится к генотипу 5. Поскольку генотип 5 имеет всего один подтип, 5а, то делается заключение, что исследуемый образец имеет подтип 5а.In accordance with the proposed algorithm for interpreting the results, the analysis begins with the calculation of the averaged signal (I ref ) in cells that do not contain oligonucleotides. In this case, the value of I ref was 0.03. In accordance with this value and a threshold value of 1.5, the signals are filtered in genotype and subtype specific cells. As a result, we obtain that only signals in cells of the G5 group containing probes specific for genotype 5 exceed I ref by 1.5 or more times - G5-1 / G5-2 (0.35). Therefore, the RNA sequence of the analyzed sample refers to genotype 5. Since genotype 5 has only one subtype, 5a, it is concluded that the test sample has a subtype 5a.

Методом секвенирования с последующим филогенетическим анализом было показано, что исследуемая последовательность попадает в кластер последовательностей подтипа 5а.By sequencing followed by phylogenetic analysis, it was shown that the test sequence falls into the sequence cluster of subtype 5a.

Таким образом, установлено, что анализируемый образец РНК ВГС имеет генотип 5 и подтип 5а, что полностью совпадает с результатами секвенирования.Thus, it was found that the analyzed HCV RNA sample has genotype 5 and subtype 5a, which completely coincides with the sequencing results.

Пример 14. Анализ 5'НТР области генома вируса гепатита С, имеющего подтип 6b, с использованием заявляемого способа.Example 14. Analysis of the 5'NTR region of the genome of the hepatitis C virus, having a subtype of 6b, using the proposed method.

Образец крови, полученный от пациента, был подвергнут обработке набором для выделения вирусной РНК Qiamp viral RNA (Qiagen, Германия) согласно протоколу фирмы-производителя. Выделенный препарат РНК был использован в ОТ-ПЦР, как описано в примере 2. По окончании ОТ-ПЦР наличие амплифицированного фрагмента заданной длины (418 п.о.) было протестировано электрофорезом в агарозном геле, после чего продукт ОТ-ПЦР был разделен на 2 части, одна из которых была обработана и проанализирована в соответствии с методикой, описанной в Примерах 2-4 (стадия ПЦР с последующей гибридизацией на микрочипе, отмывкой, регистрацией и интерпретацией флуоресцентной картины микрочипа). Вторую часть продукта первой стадии после дополнительной очистки использовали в реакции секвенирования с последующим разделением на автоматическом секвенаторе, получением и коррекцией хроматограммы, анализом обработанной последовательности 5'НТР фрагмента, конструированием множественного выравнивания и филогенетического дерева, на основании которых осуществляли установление генотипа и подтипа.A blood sample obtained from a patient was treated with a Qiamp viral RNA viral RNA isolation kit (Qiagen, Germany) according to the manufacturer's protocol. The isolated RNA preparation was used in RT-PCR as described in Example 2. At the end of RT-PCR, the presence of an amplified fragment of a given length (418 bp) was tested by agarose gel electrophoresis, after which the RT-PCR product was divided into 2 parts, one of which was processed and analyzed in accordance with the procedure described in Examples 2-4 (PCR step followed by hybridization on a microchip, washing, recording and interpretation of the fluorescence pattern of the microchip). The second part of the first stage product after additional purification was used in the sequencing reaction, followed by separation on an automatic sequencer, obtaining and correcting the chromatogram, analyzing the processed sequence of the 5'HTR fragment, constructing multiple alignment and phylogenetic tree, on the basis of which the genotype and subtype were determined.

На фиг.15 представлены гибридизационная картина микрочипа и распределение нормированных гибридизационных сигналов ячеек микрочипа.On Fig presents a hybridization pattern of the microchip and the distribution of normalized hybridization signals of the cells of the microchip.

В соответствии с предложенным алгоритмом интерпретации результатов анализ начинается с вычисления усредненного сигнала (Iref) в ячейках, не содержащих олигонуклеотидов. В данном случае значение Iref составило 0,13. В соответствии с этой величиной и пороговым значением, равным 1,5, осуществляют фильтрацию сигналов в генотип и подтип-специфических ячейках. В результате получаем, что сигнал в ячейке группы G6-1 (10,54), содержащей зонд, специфичный в отношении генотипа 6, превосходят Iref в 1,5 и более раза. Сигнал в ячейке G3-1 (1,923) также следует считать достоверным. Ячейка G6 превосходит сигнал в ячейке G3-1 более чем в 1,5 раза, что означает принадлежность РНК анализируемого образца к генотипу 6.In accordance with the proposed algorithm for interpreting the results, the analysis begins with the calculation of the averaged signal (I ref ) in cells that do not contain oligonucleotides. In this case, the value of I ref was 0.13. In accordance with this value and a threshold value of 1.5, the signals are filtered into the genotype and subtype-specific cells. As a result, we find that the signal in the cell of group G6-1 (10.54) containing a probe specific for genotype 6 exceeds I ref by 1.5 and more times. The signal in cell G3-1 (1.923) should also be considered reliable. Cell G6 exceeds the signal in cell G3-1 by more than 1.5 times, which means that the RNA of the analyzed sample belongs to genotype 6.

Из двух групп, содержащих зонды, специфичные к подтипам генотипа 6, в ячейке 6b1 сигнал (1,147) является достоверным относительно Iref, превзошел пороговое значение. Следовательно, подтип данного образца ВГС классифицируется как 6b.Of the two groups containing probes specific for subtypes of genotype 6, in cell 6b1, the signal (1,147) is reliable with respect to I ref , exceeded the threshold value. Therefore, the subtype of this HCV sample is classified as 6b.

Методом секвенирования с последующим филогенетическим анализом было показано, что исследуемая последовательность попадает в кластер последовательностей подтипа 6b.By sequencing followed by phylogenetic analysis, it was shown that the test sequence falls into the sequence cluster of subtype 6b.

Таким образом, установлено, что анализируемый образец РНК ВГС имеет генотип 6 и подтип 6b, что полностью совпадает с результатами секвенирования.Thus, it was found that the analyzed HCV RNA sample has genotype 6 and subtype 6b, which completely coincides with the sequencing results.

Таким образом, представленное изобретение позволяет идентифицировать генотип и подтип вируса гепатита С на основе анализа 5'-нетраслируемой области генома ВГС с использованием олигонуклеотидного микрочипа. Способ позволяет идентифицировать все 6 генотипов и 22 подтипа вируса гепатита С, в том числе наиболее вирулентные и лекарственно-устойчивые формы. Способ выгодно отличается от существующих в настоящее время аналогов высокой специфичностью в отношении идентификации подтипов генотипа 1 и 4, в частности подтипов 1b и 4d, а также простотой выполнения и низкой себестоимостью. Данные, полученные с помощью процедуры гибридизации на микрочипах настоящего изобретения, могут быть использованы для прогнозирования и оценки тяжести протекания заболевания (острый/хронический цирроз, вероятность развития рака печени), определения терапевтической дозы лекарственных препаратов и длительности курса терапии, а также для эпидемиологического генотипирования.Thus, the presented invention allows to identify the genotype and subtype of hepatitis C virus based on the analysis of the 5'-untranslated region of the HCV genome using an oligonucleotide microchip. The method allows to identify all 6 genotypes and 22 subtypes of hepatitis C virus, including the most virulent and drug-resistant forms. The method compares favorably with existing analogues with high specificity with respect to the identification of subtypes of genotype 1 and 4, in particular subtypes 1b and 4d, as well as ease of implementation and low cost. Data obtained using the microarray hybridization procedure of the present invention can be used to predict and evaluate the severity of the course of the disease (acute / chronic cirrhosis, the likelihood of developing liver cancer), determine the therapeutic dose of drugs and the duration of the course of therapy, as well as for epidemiological genotyping.

Все патенты, публикации, научные статьи и другие документы и материалы, цитируемые или упоминаемые здесь, включены в настоящее описание путем отсылки в такой степени, как если бы каждый из этих документов был включен путем отсылки индивидуально или приведен здесь в его полном виде.All patents, publications, scientific articles, and other documents and materials cited or referenced herein are hereby incorporated by reference to the extent that each of these documents was individually incorporated by reference or is presented in its entirety.

Хотя предпочтительные воплощения настоящего изобретения и их преимущества были подробно описаны выше, специалист в данной области сможет внести различные изменения, дополнения, не выходя при этом за рамки данного изобретения, которые определяются прилагаемой ниже формулой изобретения.Although the preferred embodiments of the present invention and their advantages have been described in detail above, a person skilled in the art will be able to make various changes, additions, without going beyond the scope of this invention, which are defined by the appended claims.

Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000011
Figure 00000012
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000011
Figure 00000012

Claims (5)

1. Способ идентификации генотипа и подтипа вируса гепатита С (ВГС) на основе анализа последовательностей 5'-нетранслируемой области генома ВГС, включающий:
(а) - обратную транскрипцию, совмещенную с ПЦР (ОТ-ПЦР), с использованием вирусной РНК в качестве матрицы и первой пары праймеров, специфичных к фрагменту 5'-нетранслируемой области генома ВГС, последовательности которых представлены SEQ ID NO:53 и 54;
(б) - асимметричную амплификацию фрагмента 5'-нетранслируемой области генома ВГС с использованием в качестве матрицы продукта ОТ-ПЦР, полученного на стадии (а), второй пары специфичных праймеров, последовательности которых представлены SEQ ID NO:55 и 56, и смеси четырех дезоксинуклеозидтрифосфатов, в которой один из четырех дезоксинуклеозидтрифосфатов является флуоресцентно меченым, в качестве субстрата, с получением преимущественно одноцепочечного флуоресцентно меченого фрагмента;
(в) - олигонуклеотидный микрочип для идентификации генотипа и подтипа ВГС, представляющий собой подложку, содержащую множество дискретных элементов, в каждом из которых иммобилизован уникальный олигонуклеотидный зонд, имеющий последовательность, комплементарную последовательности одноцепочечного фрагмента, полученного на стадии (б), и выбранную из группы, включающей: а) генотип-специфичные для каждого из генотипов ВГС последовательности фрагмента 5'-нетранслируемой области; и б) подтип-специфичные для каждого из подтипов ВГС последовательности фрагмента 5'-нетранслируемой области, при этом последовательности иммобилизованных олигонуклеотидных зондов представлены SEQ ID NO:1-52;
(г) гибридизацию амплифицированного меченого продукта, полученного на стадии (б), на олигонуклеотидном микрочипе с образованием дуплексов с иммобилизованными зондами в условиях, обеспечивающих разрешение в один нуклеотид между образующимися в результате гибридизации совершенными и несовершенными дуплексами;
(д) регистрацию результатов гибридизации на олигонуклеотидном микрочипе, проведенной на стадии (г), осуществляемую с помощью портативного анализатора флуоресценции и программного обеспечения, что позволяет использовать программную обработку интенсивностей сигналов с последующей интерпретацией результатов;
(е) интерпретацию результатов гибридизации, полученных на стадии (д), проводимую в два этапа: на первом этапе анализируют сигналы в элементах микрочипа, содержащих олигонуклеотидные зонды, специфичные к генотипам ВГС, тем самым идентифицируя генотип исследуемого образца; в случае идентификации генотипа на втором этапе анализируют только элементы микрочипа, содержащие олигонуклеотидные зонды, специфичные к подтипам идентифицированного генотипа, независимо от наличия сигналов в элементах, содержащих зонды, специфичные к подтипам других генотипов.
1. A method for identifying the genotype and subtype of hepatitis C virus (HCV) based on sequence analysis of the 5'-untranslated region of the HCV genome, including:
(a) reverse transcription combined with PCR (RT-PCR) using viral RNA as a template and the first pair of primers specific for a fragment of the 5'-untranslated region of the HCV genome, the sequences of which are represented by SEQ ID NOs: 53 and 54;
(b) asymmetric amplification of a fragment of the 5'-untranslated region of the HCV genome using the RT-PCR product obtained in stage (a) as a template, a second pair of specific primers, the sequences of which are represented by SEQ ID NOs: 55 and 56, and a mixture of four deoxynucleoside triphosphates, in which one of the four deoxynucleoside triphosphates is fluorescently labeled, as a substrate, to obtain a predominantly single-stranded fluorescently labeled fragment;
(c) an oligonucleotide microchip for identification of the HCV genotype and subtype, which is a substrate containing many discrete elements, in each of which a unique oligonucleotide probe is immobilized, having a sequence complementary to the sequence of the single chain fragment obtained in stage (b) and selected from the group including: a) genotype-specific sequences of a fragment of a 5'-untranslated region for each HCV genotype; and b) the subtype-specific for each of the subtypes of the HCV sequence of the fragment of the 5'-untranslated region, the sequences of immobilized oligonucleotide probes are represented by SEQ ID NO: 1-52;
(d) hybridization of the amplified labeled product obtained in stage (b) on an oligonucleotide microchip with the formation of duplexes with immobilized probes under conditions providing a resolution of one nucleotide between perfect and imperfect duplexes formed as a result of hybridization;
(e) recording the results of hybridization on an oligonucleotide microchip carried out in step (d) using a portable fluorescence analyzer and software, which allows the use of software processing of signal intensities with subsequent interpretation of the results;
(f) interpretation of the hybridization results obtained in stage (e), carried out in two stages: at the first stage, signals are analyzed in microchip elements containing oligonucleotide probes specific for HCV genotypes, thereby identifying the genotype of the test sample; in case of identification of the genotype in the second stage, only microarray elements containing oligonucleotide probes specific for subtypes of the identified genotype are analyzed, regardless of the presence of signals in elements containing probes specific for subtypes of other genotypes.
2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что на стадии (б) один из праймеров второй пары используют, по меньшей мере, в десятикратном молярном избытке по отношению ко второму праймеру.2. The method according to claim 1, characterized in that in stage (b) one of the primers of the second pair is used in at least a ten-fold molar excess with respect to the second primer. 3. Способ по п.1, характеризующийся тем, что на стадии (б) в качестве флуоресцентно меченого дезоксинуклеозидтрифосфата используют флуоресцентно меченый дезоксиуридинтрифосфат.3. The method according to claim 1, characterized in that in step (b), fluorescently labeled deoxyuridine triphosphate is used as a fluorescently labeled deoxynucleoside triphosphate. 4. Способ по п.1, характеризующийся тем, что олигонуклеотидный микрочип представляет собой микрочип на основе гидрогелевых ячеек, полученный способом химически или фото-индуцируемой сополимеризации.4. The method according to claim 1, characterized in that the oligonucleotide microchip is a microchip based on hydrogel cells, obtained by the method of chemically or photo-induced copolymerization. 5. Способ по п.1, характеризующийся тем, что он дополнительно предназначен для оценки и прогнозирования тяжести протекания заболевания (острый/хронический цирроз, вероятность развития рака печени), определения терапевтической дозы лекарственных препаратов и длительности курса терапии, и/или эпидемиологического генотипирования на основе проведенной интерпретации результатов гибридизации. 5. The method according to claim 1, characterized in that it is additionally designed to assess and predict the severity of the course of the disease (acute / chronic cirrhosis, the likelihood of developing liver cancer), determine the therapeutic dose of drugs and the duration of the course of therapy, and / or epidemiological genotyping on based on the interpretation of hybridization results.
RU2008134931/13A 2008-08-29 2008-08-29 Method of identifying hepatitis c virus genotype and subtype RU2396355C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008134931/13A RU2396355C2 (en) 2008-08-29 2008-08-29 Method of identifying hepatitis c virus genotype and subtype

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008134931/13A RU2396355C2 (en) 2008-08-29 2008-08-29 Method of identifying hepatitis c virus genotype and subtype

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008134931A RU2008134931A (en) 2010-03-10
RU2396355C2 true RU2396355C2 (en) 2010-08-10

Family

ID=42134686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008134931/13A RU2396355C2 (en) 2008-08-29 2008-08-29 Method of identifying hepatitis c virus genotype and subtype

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2396355C2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GERMER J.J. et al. "Evaluation of the TRUGENE HCV 5'NC genotyping kit with the new GeneLibrarian module 3.1.2 for genotyping of hepatitis С virus from clinical specimens", J Clin Microbiol. 2003 Oct; 41(10):4855-7. KREKULOVA L. et al., "Nested restriction site-specific PCR to detect and type hepatitis С virus (HCV): a rapid method to distinguish HCV subtype 1b from other genotypes", J Clin Microbiol. 2001 May; 39(5): 1774-80. HAVERSTICK D.M. et al., "Genotyping of hepatitis С virus by melting curve analysis: analytical characteristics and performance", Clin Chem. 2004 Dec; 50(12):2405-7. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008134931A (en) 2010-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6881835B2 (en) Detection of respiratory viruses
JP2016013133A (en) Amplicon rescue multiplex polymerase chain reaction for amplification of multiple targets
JP5871600B2 (en) General matrix for control nucleic acids
Gryadunov et al. Hepatitis C virus genotyping using an oligonucleotide microarray based on the NS5B sequence
JP5992909B2 (en) Qualitative and quantitative detection of microbial nucleic acids
JP2014083053A (en) Method of preventing high molecular weight products during amplification
CN111334608B (en) Dual-fluorescence freeze-drying microchip, kit and method for detecting novel coronavirus 2019-nCoV
CN105936946A (en) One step method inverse transcription PCR kit for detecting and differentiating Zika viruses and detection method thereof
EA008388B1 (en) Amplification-hybridisation method for detecting and typing human papillomavirus
WO2023279042A2 (en) Compositions and methods for detection of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 variants
JP5972265B2 (en) Generic PCR
CN110241264B (en) Quantitative detection kit for Hepatitis B Virus (HBV) DNA
EP3541960A2 (en) Methods and devices for detecting hepatitis c virus
RU2396355C2 (en) Method of identifying hepatitis c virus genotype and subtype
EP2236624B1 (en) Method for identifying the genotype and subtype of hepatitis c virus on a biological microchip
CN106011308B (en) Hepatitis C virus genotyping detection kit, oligonucleotide and application thereof
Sun et al. Microarrays for the detection of HBV and HDV
CN113817870A (en) Primer composition for simultaneously detecting seven respiratory tract-related viruses and application thereof
US20160194726A1 (en) Primers and methods for detecting human hepatitis c virus (hcv) variants in an isolated sample
EP3966346B1 (en) Combined solution phase and solid phase dna amplification
Malakhova et al. Hepatitis B virus genetic typing using mass-spectrometry
JP6754874B2 (en) Control nucleic acid for multiple parameters
JP2019500017A (en) Use of RNase H for selective amplification of viral DNA
JP2016187338A (en) Qualitative and quantitative detection of microorganism nucleic acid
Athar et al. Molecular Diagnosis of Hepatitis C Viruses; Technologies and Their Clinical Applications

Legal Events

Date Code Title Description
TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 22-2010 FOR TAG: (73)

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130830

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20140727

PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20170227

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180830