RU2633507C2 - Method for molecular-genetic detection of tuberculosis microbacteria resistance to antitubercular preparations of second series (fluoroquinolones, aminoglycosides and capreomicin) - Google Patents

Method for molecular-genetic detection of tuberculosis microbacteria resistance to antitubercular preparations of second series (fluoroquinolones, aminoglycosides and capreomicin) Download PDF

Info

Publication number
RU2633507C2
RU2633507C2 RU2015151395A RU2015151395A RU2633507C2 RU 2633507 C2 RU2633507 C2 RU 2633507C2 RU 2015151395 A RU2015151395 A RU 2015151395A RU 2015151395 A RU2015151395 A RU 2015151395A RU 2633507 C2 RU2633507 C2 RU 2633507C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
resistance
gene
mutations
tuberculosis
seq
Prior art date
Application number
RU2015151395A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015151395A (en
Inventor
Сергей Альбертович Кирьянов
Татьяна Александровна Левина
Наталия Юрьевна Макарова
Евгения Николаевна САМОХИНА
Андрей Викторович Шанько
Анатолий Петрович Суслов
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Энджентикс"
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 Общество С Ограниченной Ответственностью "Энджентикс" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Энджентикс"
Priority to RU2015151395A priority Critical patent/RU2633507C2/en
Priority to PCT/RU2016/050051 priority patent/WO2017095271A1/en
Publication of RU2015151395A publication Critical patent/RU2015151395A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2633507C2 publication Critical patent/RU2633507C2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: method for determination of mycobacteria tuberculosis resistance to antitubercular preparations of the second series - fluoroquinolones, aminoglycosides and capreomicin, sets of detection probes and amplification primers and method for confirmation of the clinical diagnosis of extensively drug-resistant tuberculosis. The method involves simultaneous detection of mutations in the tuberculosis mycobacteria DNA in a biological sample, leading to microorganisms resistance to antitubercular preparation of the second series in the sites of gyrA gene (codons 89, 90, 91, 94), gyrB gene (538, 539, 540), rrs gene (positions 1401, 514, 517) and the eis promoter region (positions -10, -12, -37), by real-time MPCR using primers for amplification and detection probes complementary to these gene sites.
EFFECT: simultaneous and rapid determination of tuberculosis mycobacteriua resistance to second-series preparations, and can be used in the diagnosis of extensively drug-resistant tuberculosis.
11 cl, 5 tbl, 3 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретенияFIELD OF THE INVENTION

Предлагаемая модель относится к области медицины, в частности к области лечения туберкулеза, и касается способа детекции мутаций на основе технологии мультиплексной ПЦР в режиме реального времени для экспресс-определения устойчивости микобактерий туберкулеза (МБТ) в биологических образцах к противотуберкулезным препаратам второго ряда, таким как фторхинолоны (офлоксацин, моксифлоксацин) и инъекционные противотуберкулезные препараты резервного ряда (канамицин, амикацин и капреомицин) (далее - препараты второго ряда).The proposed model relates to medicine, in particular to the field of treatment of tuberculosis, and relates to a method for detecting mutations based on real-time multiplex PCR technology for rapid determination of the resistance of tuberculosis mycobacteria (MBT) in biological samples to second-line anti-TB drugs, such as fluoroquinolones (ofloxacin, moxifloxacin) and reserve-type injectable anti-TB drugs (kanamycin, amikacin and capreomycin) (hereinafter referred to as second-line drugs).

Предпосылки изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

Туберкулез является одной из наиболее существенных проблем глобальной безопасности в области здравоохранения. Несмотря на общую тенденцию снижения заболеваемости туберкулезом, доля туберкулеза в структуре смертности населения России от инфекционных и паразитарных болезней остается основной, и составляет около 56,0% по данным на 2012 г. (Нечаева О.Б., Бирагова O.K. 2013 Эпидемическая ситуация по туберкулезу в Российской Федерации [Электронный ресурс]. URL:http://vestnik.mednet.ru/content/view/514/30/lang,ru/ (дата обращения 26.11.2015)).Tuberculosis is one of the most significant global health security concerns. Despite the general tendency towards a decrease in the incidence of tuberculosis, the share of tuberculosis in the structure of mortality of the population of Russia from infectious and parasitic diseases remains the main one, and amounts to about 56.0% according to 2012 data (Nechaeva O.B., Biragova OK 2013 Epidemic situation with tuberculosis in the Russian Federation [Electronic resource]. URL: http: //vestnik.mednet.ru/content/view/514/30/lang,ru/ (accessed 11/26/2015).

В последнее время возникла угроза распространения крайне опасной формы туберкулеза - туберкулеза с устойчивостью к противотуберкулезным препаратам (ПТП), таким как рифампицин и изониазид, известной как туберкулез с множественной лекарственной устойчивостью (МБТ МЛУ) (WHO. Global Tuberculosis Control, 2011). Эпидемиологическая ситуация еще более усугубляется распространением туберкулеза с широкой лекарственной устойчивостью (ШЛУ), т.е. сочетанием МЛУ с устойчивостью, по крайней мере, к одному из препаратов фторхинолонового ряда и одному из инъекционных ПТП резервного ряда (канамицин, амикацин и капреомицин). Ежегодно в мире регистрируется более 30000 новых ШЛУ случаев. Более того, появились данные о случаях абсолютно устойчивого туберкулеза, т.е. формы, устойчивой ко всем существующим на сегодняшний день противотуберкулезным препаратам (Fattorini L., Migliori G.B., Cassone А. 2007. Extensively drug-resistant (XDR) tuberculosis: an old and new threat. - Ann. Ist. Super. Sanita, 43 (4), p. 317-319; Haydel S.E. 2010. Extensively Drug-Resistant Tuberculosis: A Sign of the Times and an impetus for Antimicrobial Discovery. - NIH Public Access Author Manuscript. Pharmaceuticals (Basel), V. 3 (7), p. 2268-2290).Recently, there has been a threat of the spread of an extremely dangerous form of tuberculosis - tuberculosis with resistance to anti-TB drugs (PTP), such as rifampicin and isoniazid, known as multidrug-resistant tuberculosis (MDR MDT) (WHO. Global Tuberculosis Control, 2011). The epidemiological situation is further exacerbated by the spread of extensively drug-resistant tuberculosis (XDR), i.e. a combination of MDR with resistance to at least one of the drugs of the fluoroquinolone series and one of the injection PTP of the reserve series (kanamycin, amikacin and capreomycin). More than 30,000 new XDR cases are registered worldwide each year. Moreover, there are data on cases of absolutely resistant tuberculosis, i.e. form resistant to all existing anti-TB drugs (Fattorini L., Migliori GB, Cassone A. 2007. Extensively drug-resistant (XDR) tuberculosis: an old and new threat. - Ann. Ist. Super. Sanita, 43 ( 4), p. 317-319; Haydel SE 2010. Extensively Drug-Resistant Tuberculosis: A Sign of the Times and an impetus for Antimicrobial Discovery. - NIH Public Access Author Manuscript Pharmaceuticals (Basel), V. 3 (7), p. 2268-2290).

Основной причиной ухудшения эпидемиологической обстановки по туберкулезу, устойчивому к ПТП, является широкая географическая распространенность высоковирулентных и высокотрансмиссивных лекарственно-устойчивых штаммов М. Tuberculosis генотипов Beijing (Lopez В. et al. 2003 A marked difference in pathogenesis and immune response induced by different Mycobacterium tuberculosis genotypes. Clin Exp Immunol. 2003 Jul; 133(l):30-7; Нарвская О.В., Мокроусов И.В., Лимещенко Е.В. и др. Молекулярная эпидемиология туберкулеза // БЦЖ. - 2000. №7-8. - С. 4-6; Нарвская О.В., Мокроусов И.В., Лимещенко Е.В. и др. Молекулярно-генетическая характеристика микобактерий туберкулеза, выделенных в Северо-Западном регионе России // Туберкулез сегодня: проблемы и перспективы. М., 2000. - С. 210-21).The main reason for the deterioration of the epidemiological situation of TB-resistant tuberculosis is the wide geographical distribution of highly virulent and highly transmissible drug-resistant strains of M. Tuberculosis of Beijing genotypes (B. Lopez et al. 2003 A marked difference in pathogenesis and immune response induced by different Mycobacterium tuberculosis genotypes Clin Exp Immunol. 2003 Jul; 133 (l): 30-7; Narvskaya O.V., Mokrousov I.V., Limeshchenko E.V. et al. Molecular epidemiology of tuberculosis // BCG. - 2000. No. 7- 8. - P. 4-6; Narvskaya O.V., Mokrousov I.V., Limeshchenko E.V. et al. Molecular genetic characteristics ikobaktery tuberculosis isolated in the North-West region of Russia // Tuberculosis today: Problems and Prospects M., 2000. - S. 210-21)..

Туберкулез с МЛУ и ШЛУ плохо поддается лечению существующими ПТП, для лечения требуется проведение длительной (18-24 месяца) комплексной дорогостоящей терапии, вызывающей серьезные побочные эффекты (Haydel S.E. Extensively Drug-Resistant Tuberculosis: A Sign of the Times and an Impetus for Antimicrobial Discovery. Pharmaceuticals (Basel). 2010 Jul 1; 3 (7): 2268-2290). Набор препаратов выбора в случае лекарственно-устойчивого туберкулеза существенно ограничен, поэтому особенно актуальна быстрая и точная диагностика чувствительности МБТ к ПТП, в частности к препаратам резервного ряда. Кроме того, лечение ШЛУ туберкулеза крайне длительно и дорогостояще.Tuberculosis with MDR and XDR is difficult to treat with existing anti-TB drugs; treatment requires long-term (18-24 months) complex and expensive treatment that causes serious side effects (Haydel SE Extensively Drug-Resistant Tuberculosis: A Sign of the Times and an Impetus for Antimicrobial Discovery Pharmaceuticals (Basel). 2010 Jul 1; 3 (7): 2268-2290). The set of drugs of choice in the case of drug-resistant tuberculosis is significantly limited, therefore, quick and accurate diagnosis of the sensitivity of the office to anti-TB drugs, in particular to reserve drugs, is especially relevant. In addition, XDR treatment for tuberculosis is extremely long and costly.

Таким образом, проблема устойчивости МБТ к лекарственным препаратам создает большую угрозу для борьбы с туберкулезом и остается предметом серьезной озабоченности в отношении глобальной безопасности в области здравоохранения.Thus, the problem of resistance of the Office to drugs poses a great threat to the fight against tuberculosis and remains a matter of serious concern for global health security.

Анализ лекарственной устойчивости МБТ в основном проводится методами культивирования с антибиотиками на плотной и/или жидкой питательной среде. Проведение анализа на лекарственную устойчивость МБТ данными методами крайне длительно, и занимает от 1 до 3 месяцев от начала исследования диагностического материала и до лечения больного. При этом анализ устойчивости к препаратам второго ряда возможен только в крайне ограниченном числе лабораторий.Analysis of drug resistance of the office is mainly carried out by cultivation methods with antibiotics in a dense and / or liquid nutrient medium. The analysis of drug resistance of MBT using these methods is extremely long, and takes from 1 to 3 months from the start of the study of diagnostic material to the treatment of the patient. Moreover, the analysis of resistance to second-line drugs is possible only in an extremely limited number of laboratories.

Основными препаратами выбора при лечении МЛУ-МБТ являются препараты фторхинолонового ряда, такие как: офлоксацин, моксифлоксацин, левофлоксацин и другие, которые показали высокую активность в отношении микобактерий туберкулезного комплекса с МЛУ [Chan E.D et al. Treatment and outcome analysis of 205 patients with multidrug-resistant tuberculosis // AJRCCM. - 2004. - p. 26].The main drugs of choice in the treatment of MDR-MBT are fluoroquinolone drugs, such as ofloxacin, moxifloxacin, levofloxacin and others, which have shown high activity against Mycobacterium tuberculosis complex with MDR [Chan E.D et al. Treatment and outcome analysis of 205 patients with multidrug-resistant tuberculosis // AJRCCM. - 2004. - p. 26].

По литературным данным отмечены случаи первичной устойчивости МБТ к препаратам фторхинолоного рада [Delgado М.В., Telenti A. In: Selected PCR protocols for Emerging Infectious Diseases / Persing D.H, ed., Washington, 1996], что подчеркивает актуальность своевременного определения резистентности МБТ к данной группе препаратов, особенно до начала лечения.According to the literature, there have been cases of primary resistance of the office to drugs fluoroquinolone rad [Delgado MV, Telenti A. In: Selected PCR protocols for Emerging Infectious Diseases / Persing DH, ed., Washington, 1996], which emphasizes the relevance of timely determination of the resistance of the office to this group of drugs, especially before treatment.

Мишенью действия фторхинолонов в МБТ является АТФ-зависимая ДНК-топоизомераза II типа (ДНК-гираза), которая катализирует образование суперспирали ДНК [Blanchard J.S. Molecular mechanisms of drug resistance in Mycobacterium tuberculosis // Annu. Rev. Biochem. - 1996. - V. 65. - P. 215-239], и состоит из двух субъединиц GyrA и двух субъединиц GyrB [Chen FJ, Lo HJ (2003) Molecular mechanisms of fluoroquinolone resistance. J Microbiol Immunol Infect 36: 1-9.]. Мутации в участке гена gyrA, ограниченного кодонами 88 и 94, который обусловливает резистентность МБТ к фторхинолонам (главным образом, к офлоксацину и моксифлоксацину) в 64%-79% штаммов МБТ Пекинского происхождения. Превалирующими мутациями, вызывающими кросс-резистентность к фторхинолонам, являются замены в кодоне 94G и 90V гена gyrA [Maruri F et al. 2012 [Электронный ресурс]. URL:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22279180 (дата обращения 26.11.2015), Singh Р et al. 2015 [Электронный ресурс]. URL:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25052485/ (дата обращения 26.11.2015); Willby М. et al. 2015 Correlation between GyrA mutations and ofloxacin, levofloxacin and moxifloxacin cross-resistance in Mycobacterium tuberculosis]. Ген gyrA содержит также нейтральный полиморфизм в кодоне 95. По данным секвенирования замена в кодоне 95 обуславливает кодирование либо серина (AGC) в штаммах M. tuberculosis H37Rv и H37Ra, либо треонина (АСС) в M. tuberculosis Beiging, Erdman, M. bovis BCG, M. africanum. Однако данные замены не связаны с резистентностью к фторхинолонам [Takiff Н.Е et al. Cloning and nucleotide sequence of Mycobacterium tuberculosis gyrA and gyrB genes and detected of quinolone resistance mutations // Antimicrob. Agents a Chemotherapy. - 1994. - V. 38. - р. 773-780]. Следовательно детекция данного полиморфизма S95T предложенная в некоторых диагностикумах, например, в биочипах [Zimenkov D. et al. 2013 Detection of second-line drug resistance in Mycobacterium tuberculosis using oligonucleotide microarrays] может приводить к ложноположительным результатам.The target of the action of fluoroquinolones in the office is the ATP-dependent type II DNA topoisomerase (DNA gyrase), which catalyzes the formation of DNA supercoiled [Blanchard J.S. Molecular mechanisms of drug resistance in Mycobacterium tuberculosis // Annu. Rev. Biochem. - 1996. - V. 65. - P. 215-239], and consists of two GyrA subunits and two GyrB subunits [Chen FJ, Lo HJ (2003) Molecular mechanisms of fluoroquinolone resistance. J Microbiol Immunol Infect 36: 1-9.]. Mutations in the region of the gyrA gene limited by codons 88 and 94, which determines the resistance of the office to fluoroquinolones (mainly ofloxacin and moxifloxacin) in 64% -79% of MBT strains of Beijing origin. The predominant mutations causing cross-resistance to fluoroquinolones are substitutions in the codon 94G and 90V of the gyrA gene [Maruri F et al. 2012 [Electronic resource]. URL: http: //www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22279180 (accessed 11/26/2015), Singh P et al. 2015 [Electronic resource]. URL: http: //www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25052485/ (accessed 11/26/2015); Willby M. et al. 2015 Correlation between GyrA mutations and ofloxacin, levofloxacin and moxifloxacin cross-resistance in Mycobacterium tuberculosis]. The gyrA gene also contains neutral polymorphism at codon 95. According to sequencing data, the substitution at codon 95 causes the coding of either serine (AGC) in M. tuberculosis H37Rv and H37Ra strains, or threonine (ACC) in M. tuberculosis Beiging, Erdman, M. bovis BCG , M. africanum. However, these substitutions are not associated with resistance to fluoroquinolones [Takiff N.E. et al. Cloning and nucleotide sequence of Mycobacterium tuberculosis gyrA and gyrB genes and detected of quinolone resistance mutations // Antimicrob. Agents a Chemotherapy. - 1994. - V. 38. - p. 773-780]. Therefore, the detection of this S95T polymorphism proposed in some diagnostics, for example, in biochips [Zimenkov D. et al. 2013 Detection of second-line drug resistance in Mycobacterium tuberculosis using oligonucleotide microarrays] may lead to false positive results.

Мутации в гене gyrB встречаются в 5-10% фторхинолон-устойчивых штаммов, причем только три мутации в кодонах N538D, T539N, E540V, определяют устойчивость микобактерий туберкулеза ко всем фторхинолонам [13. Singh Р et al. 2015, 16. S. Malik et al. 2012 [Электронный ресурс]. URL:http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0039754 (дата обращения 26.11.2015)].Mutations in the gyrB gene are found in 5-10% of fluoroquinolone-resistant strains, and only three mutations in codons N538D, T539N, E540V determine the resistance of tuberculosis mycobacteria to all fluoroquinolones [13. Singh P et al. 2015, 16. S. Malik et al. 2012 [Electronic resource]. URL: http: //journals.plos.org/plosone/article? Id = 10.1371 / journal.pone.0039754 (accessed 11/26/2015)].

Также известно о механизме развития устойчивости МБТ к инъекционным противотуберкулезным препаратам (канамицин, амикацин и капреомицин) через возникновение мутации в рибосомальном гене 16S-pPHK (rrs) в позициях 1401, 514 и 517 (16.S. Georghiou et al. 2012 Evaluation of Genetic Mutations Associated with Mycobacterium tuberculosis Resistance to Amikacin, Kanamycin and Capreomycin: A Systematic Review. PLoS One. 2012; 7(3): e33275).It is also known about the mechanism for the development of resistance of MBT to injectable anti-TB drugs (kanamycin, amikacin and capreomycin) through the occurrence of a mutation in the 16S-pPHK (rrs) ribosomal gene at positions 1401, 514 and 517 (16.S. Georghiou et al. 2012 Evaluation of Genetic Mutations Associated with Mycobacterium tuberculosis Resistance to Amikacin, Kanamycin and Capreomycin: A Systematic Review. PLoS One. 2012; 7 (3): e33275).

Замена A1401G в гене rrs наиболее часто встречается в канамицин-устойчивых штаммах, и приводит к наиболее высокому уровню устойчивости к канамицину с минимальной ингибирующей концентрацией (MIC) ≥80 мкг/мл и кросс-резистентности к амикацину и капреомицину (17. Maus СЕ, Plikaytis ВВ, Shinnick ТМ. Molecular analysis of cross-resistance to capreomycin, kanamycin, amikacin, and viomycin in Mycobacterium tuberculosis. Antimicrob Agents Chemother. 2005 Aug; 49 (8): 3192-3197). Данная мутация является наиболее диагностически значимой, т.к. была обнаружена в более чем 84% Пекинских штаммах МБТ, устойчивых к канамицину (KAN). Кроме того, мутация A1401G также приводит к кросс-устойчивости к амикацину и капреомицину в приблизительно около 50% устойчивых к АМК и САР штаммах. [Электронный ресурс]. URL:(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23948547 (дата обращения 26.11.2015). Мутации устойчивости к канамицину и амикацину в позициях 514 и 517 гена rrs являются более редкими, и были выявлены в основном в штаммах МБТ непекинского происхождения.Replacing A1401G in the rrs gene is most common in kanamycin-resistant strains, and leads to the highest level of resistance to kanamycin with a minimum inhibitory concentration (MIC) of ≥80 μg / ml and cross-resistance to amikacin and capreomycin (17. Maus CE, Plikaytis BB, Shinnick TM, Molecular analysis of cross-resistance to capreomycin, kanamycin, amikacin, and viomycin in Mycobacterium tuberculosis. Antimicrob Agents Chemother. 2005 Aug; 49 (8): 3192-3197). This mutation is the most diagnostically significant, because was found in more than 84% of Beijing MBT strains resistant to kanamycin (KAN). In addition, the A1401G mutation also leads to cross-resistance to amikacin and capreomycin in approximately 50% resistant to AMA and ATS strains. [Electronic resource]. URL: (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23948547 (accessed 11/26/2015). Mutations of resistance to kanamycin and amikacin at positions 514 and 517 of the rrs gene are more rare, and were mainly detected in MBT strains of non-Beijing origin.

Влияние мутаций в промоторной области гена eis на развитие устойчивости МБТ к невысоким дозам канамицина было показано М.А. Zaunbrecher и соавт. в 2009 году (Zaunbrecher MA, Sikes RD Jr, Metchock В et al. Overexpression of the chromosomally encoded aminoglycoside acetyltransferase eis confers kanamycin resistance in Mycobacterium tuberculosis. Proc Natl Acad Sci USA. 2009 Nov 24; 106 (47): 20004-20009 [Электронный ресурс]. URL:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2785282/ (дата обращения 26.11.2015). Ген eis кодирует ацетилтрансферазу Eis, которая специфически ацетилирует канамицин и амикацин, однако скорость ацетилирования канамицина значительно выше, что объясняет отсутствие перекрестной устойчивости к амикацину у штаммов с мутациями в промоторной области гена eis. Появление мутаций в промоторной области гена приводит к многократному увеличению его экспрессии и, следовательно, к накоплению фермента и нарастанию его эффекта, т.е., в конечном счете, к инактивации антибиотика.The effect of mutations in the promoter region of the eis gene on the development of MBT resistance to low doses of kanamycin was shown by M.A. Zaunbrecher et al. in 2009 (Zaunbrecher MA, Sikes RD Jr, Metchock B et al. Overexpression of the chromosomally encoded aminoglycoside acetyltransferase eis confers kanamycin resistance in Mycobacterium tuberculosis. Proc Natl Acad Sci USA. 2009 Nov 24; 106 (47): 20004-20009 [20004-20009 [20004-20009] Electronic resource]. URL: http: //www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2785282/ (accessed 11/26/2015). The eis gene encodes the Eis acetyltransferase, which specifically acetylates kanamycin and amikacin, but the rate of acetylation kanamycin is significantly higher, which explains the lack of cross-resistance to amikacin in strains with mutations in the promoter region of the eis gene. t to a multiple increase in its expression and, consequently, to the accumulation of the enzyme and the increase in its effect, i.e., ultimately, to the inactivation of the antibiotic.

Встречаемость мутаций в позициях -10, -12 и -14 промоторной области eis в канамицин-устойчивых штаммах оценивается в некоторых работах не выше 10% [M. Gicalo et al. 2012 [Электронный ресурс]. URL:http://jac.oxfordjoumals.org/content/67/9/2107.long (дата обращения 26.11.2015)]. Мутация в позиции -37 гена eis была обнаружена в некоторых штаммах МБТ, однако диагностическая значимость данной мутации устойчивости к канамицину ранее не обсуждалось [Casali N. et al. 2012]. По нашим данным мутация -37 гена eis встречается с частотой более 8% только в канамицин-устойчивых штаммах ШЛУ Пекинского происхождения, не несущих другие мутации в гене eis или мутацию 1401 гена rrs. Следовательно, мутация -37 гена eis является независимым маркером устойчивости к канамицину.The occurrence of mutations at positions -10, -12, and -14 of the eis promoter region in kanamycin-resistant strains is estimated in some studies to be no higher than 10% [M. Gicalo et al. 2012 [Electronic resource]. URL: http: //jac.oxfordjoumals.org/content/67/9/2107.long (accessed 11/26/2015)]. A mutation at position -37 of the eis gene was found in some MBT strains, however, the diagnostic significance of this mutation of resistance to kanamycin was not previously discussed [Casali N. et al. 2012]. According to our data, the -37 mutation of the eis gene occurs with a frequency of more than 8% only in kanamycin-resistant XDR strains of Beijing origin that do not carry other mutations in the eis gene or mutation 1401 of the rrs gene. Therefore, the -37 mutation of the eis gene is an independent marker of kanamycin resistance.

Таким образом, детекция мутаций устойчивости в гене eis может повысить общую выявляемость устойчивости к канамицину в штаммах ШЛУ с текущих 58-63% до 82-87%.Thus, the detection of resistance mutations in the eis gene can increase the overall detectability of kanamycin resistance in XDR strains from the current 58-63% to 82-87%.

Определение известных, в основном, точковых мутаций, ассоциированных с устойчивостью к фторхинолонам и препаратам резервного ряда (канамицин, амикацин и капреомицин), методами молекулярно-генетической детекции и анализа в состоянии обеспечить экспресс-диагностику устойчивости МБТ к ПТП. Determination of known, mainly, point mutations associated with resistance to fluoroquinolones and reserve drugs (kanamycin, amikacin, and capreomycin) using molecular genetic detection and analysis methods can provide rapid diagnostics of MBT resistance to PTP.

Существующие молекулярно-генетические методы определения устойчивости или чувствительности МБТ к конкретным ПТП основаны на детекции известных мутаций в генах МБТ методом ПЦР-амплификации, в частности ПЦР-амплификацией в режиме реального времени. ПЦР-амплификацией нарабатывается необходимое количество копий исследуемой ДНК, после чего мутации детектируют с помощью одного из таких методов детекции, как: мультиплексный ПЦР-анализ с гибридизационными зондами, аллель-специфический ПЦР-анализ, гибридизация на чипах или стрипах, анализ по кривым плавления, конформационный анализ одноцепочечных фрагментов в денатурирующим градиентным гель-электрофорезом и др. (Victor Т.С, Jordan A.M. Detection of mutation in drug resistance genes of M. tuberculosis by a dot-blot hibridization strategy // Int. J. Tubercle and Lung Disease. - 1999. - V. 2. - P. 346-349; 23. Ramaswamy S, Musser J. Molecular genetic basis of antimicrobial agent resistance in M. tuberculosis // Tubercle and Lung Disease. - 1998 - V. 79 - P. 3-29). Сейчас все перечисленные методы, за исключением ПЦР-анализа, наряду с преимуществами обладают общим недостатком, который заключается в применении их только для научно-исследовательских целей и в условиях высококвалифицированных и оснащенных лабораторий. По той же причине в практику молекулярно-генетической диагностики по определению мутаций устойчивости к ПТП до сих пор не внедрен метод секвенирования, в том числе пиросеквенирования, в силу высокой стоимости и низкой производительности.Existing molecular genetic methods for determining the resistance or sensitivity of MBTs to specific PTPs are based on the detection of known mutations in MBT genes by PCR amplification, in particular real-time PCR amplification. PCR amplification generates the required number of copies of the studied DNA, after which mutations are detected using one of such detection methods as: multiplex PCR analysis with hybridization probes, allele-specific PCR analysis, hybridization on chips or strips, analysis by melting curves, conformational analysis of single chain fragments in denaturing gradient gel electrophoresis, etc. (Victor T. C., Jordan AM Detection of mutation in drug resistance genes of M. tuberculosis by a dot-blot hibridization strategy // Int. J. Tubercle and Lung Disease. - 1999. - V. 2. - P. 346-349; 23. Ramaswamy S, Musser J. Molec ular genetic basis of antimicrobial agent resistance in M. tuberculosis // Tubercle and Lung Disease. - 1998 - V. 79 - P. 3-29). Now all of the above methods, with the exception of PCR analysis, along with the advantages have a common disadvantage, which consists in using them only for scientific research purposes and in highly qualified and equipped laboratories. For the same reason, the method of sequencing, including pyrosequencing, has not yet been introduced into the practice of molecular genetic diagnostics to determine mutations of resistance to PTP, due to its high cost and low productivity.

Молекулярно-генетические методы на основе ПЦР-анализа и соответствующие тест-системы (Xpert, GenoType MTBDRplus/GenoType MTBDRsl и др.) успешно внедряются в лабораторную диагностику туберкулеза, и являются перспективными как с позиции высокой диагностической чувствительности, высокой производительности (число анализов за постановку), так и по эксплуатационным характеристикам, и быстродействию (несколько часов). Однако ни в одной из современных тест-систем не реализована возможность детекции мутаций в гене eis, чтобы выявлять все известные на сегодня мутации устойчивости к канамицину, амикацину и капреомицину. Кроме того, ни в одном из предлагаемых способов на основе ПЦР-амплификации не реализован вариант детекции мутаций в близко расположенных кодонах 89, 90, 91 и 94 участка гена gyrA.Molecular genetic methods based on PCR analysis and the corresponding test systems (Xpert, GenoType MTBDRplus / GenoType MTBDRsl, etc.) are successfully implemented in the laboratory diagnosis of tuberculosis, and are promising from the standpoint of high diagnostic sensitivity, high productivity (number of analyzes per formulation ), and in terms of performance and speed (several hours). However, in none of the modern test systems, the ability to detect mutations in the eis gene has been implemented to detect all mutations of resistance to kanamycin, amikacin, and capreomycin that are currently known. In addition, none of the proposed methods based on PCR amplification does not implement the option of detecting mutations in closely spaced codons 89, 90, 91 and 94 of the gyrA gene.

Прототипом предлагаемого изобретения является способ определения мутаций в гене rpoB, ответственных за резистентность МБТ к рифампицину и изониазиду методом мультиплексной ПЦР-амплификации с использованием гибридизационных зондов (L. Welebob, публикация WO 2013132447 А1 от 12.09.2013), где под мультиплексной ПЦР понимается одновременное проведение нескольких реакций в одних температурных условиях с одновременным амплифицированием и детекцией мишеней, в данном случае нуклеотидных замен в определенных позициях генов МБТ.The prototype of the invention is a method for determining mutations in the rpoB gene, responsible for the resistance of MBT to rifampicin and isoniazid by multiplex PCR amplification using hybridization probes (L. Welebob, publication WO 2013132447 A1 dated 09/12/2013), where multiplex PCR is understood as simultaneous several reactions under the same temperature conditions with simultaneous amplification and detection of targets, in this case, nucleotide substitutions at specific positions of the MBT genes.

В прототипе применяются только олигонуклеотидные зонды, комплементарные участкам генов rpoB, katG и промоторной области гена inhA, для детекции мутаций устойчивости к антибиотикам первого ряда, рифампицину и изониазиду. В прототипе нет информации о принципах подбора зондов для проведения ПЦР-детекции мутаций устойчивости к фторхинолонам и инъекционным противотуберкулезным препаратам резервного ряда (канамицину, амикацину и капреомицину). В прототипе не сообщается о проведении всех ПЦР-реакций в одном температурном режиме и эффективной гибридизации зондов к матрицам (ампликонам).The prototype uses only oligonucleotide probes complementary to regions of the rpoB, katG genes and the promoter region of the inhA gene to detect mutations of resistance to first-line antibiotics, rifampicin and isoniazid. In the prototype there is no information on the principles of selection of probes for PCR detection of mutations of resistance to fluoroquinolones and injectable anti-TB drugs of the reserve series (kanamycin, amikacin and capreomycin). The prototype does not report all PCR reactions in the same temperature regime and effective hybridization of probes to matrices (amplicons).

Таким образом, существует потребность в простом способе определения устойчивости микобактерий туберкулеза к препаратам второго ряда путем детекции всех известных диагностически значимых мутаций устойчивости к указанным препаратам.Thus, there is a need for a simple method for determining the resistance of Mycobacterium tuberculosis to second-line drugs by detecting all known diagnostically significant mutations of resistance to these drugs.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к способу определения устойчивости микобактерий туберкулеза к противотуберкулезным препаратам второго ряда, отличающийся тем, что указанный способ включает одновременную детекцию мутаций в ДНК микобактерий биологического образца, приводящих к устойчивости микроорганизмов к противотуберкулезным препаратам второго ряда в участках генов gyrA, gyrB, rrs и промоторной области eis посредством мультиплексной полимеразной цепной реакции в режиме реального времени с использованием праймеров для амплификации и зондов детекции, которые комплементарны указанным участкам генов gyrA, gyrB, rrs и промоторной области eis, где противотуберкулезные препараты второго ряда представляют собой фторхинолоны, аминогликозиды и капреомицин.The present invention relates to a method for determining the resistance of mycobacterium tuberculosis to second-line anti-TB drugs, characterized in that the method comprises the simultaneous detection of mutations in the DNA of mycobacteria of a biological sample, leading to microorganism resistance to second-line anti-TB drugs in the regions of the gyrA, gyrB, rrs and promoter genes eis regions by real-time multiplex polymerase chain reaction using primers for amplification and detecting rows that are complementary to portions of said genes gyrA, gyrB, rrs promoter region and eis, where the second-line drugs are fluoroquinolones, aminoglycosides and capreomycin.

В частности, фторхинолоны представляют собой офлоксацин, моксифлоксацин, левофлоксацин, а аминогликозиды представляют собой, в частности, канамицин и амикацин.In particular, fluoroquinolones are ofloxacin, moxifloxacin, levofloxacin, and aminoglycosides are, in particular, kanamycin and amikacin.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения все реакции детекции мутаций устойчивости к противотуберкулезным препаратам второго ряда осуществляется в одном температурном режиме амплификацииIn a preferred embodiment of the invention, all reactions of detection of mutations of resistance to second-line anti-TB drugs are carried out in the same temperature regime of amplification

В следующем варианте осуществления изобретения биологический образец представляет собой непосредственно материал клинического образца или предварительно выращенную культуру микроорганизмов.In a further embodiment of the invention, the biological sample is directly a material of a clinical sample or a pre-grown culture of microorganisms.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения клинический образец представляет собой мокроту, экссудат, смыв или бронхо-альвеолярный лаваж.In a preferred embodiment, the clinical specimen is sputum, exudate, flush or broncho-alveolar lavage.

В еще одном варианте осуществления изобретения способ проводят для более чем одного биологического образцаIn yet another embodiment of the invention, the method is carried out for more than one biological sample.

Согласно следующему варианту осуществления изобретения участки генов выбраны из группы, включающей кодоны 89, 90, 91 и 94 гена gyrA, кодоны 539 и 540 гена gyrB, позиции 1401, 514 и 517 гена rrs, позиции -10, -12 и -37 промоторной области гена eis или их комбинации.According to a further embodiment of the invention, the gene regions are selected from the group comprising codons 89, 90, 91 and 94 of the gyrA gene, codons 539 and 540 of the gyrB gene, positions 1401, 514 and 517 of the rrs gene, positions -10, -12 and -37 of the promoter region eis gene or combinations thereof.

В другом варианте осуществления изобретения зонды детекции представляют собой олигонуклеотидные последовательности длиной 19-24 нуклеотида, меченные флуорофорами и гасителями, применяемые для детекции мутаций в кодонах 89, 90, 91 и 94 гена gyrA и в кодонах 538, 539 и 540 гена gyrB для выявления мутаций устойчивости к фторхинолонам.In another embodiment, the detection probes are 19-24 nucleotide oligonucleotide sequences labeled with fluorophores and quenchers used to detect mutations in codons 89, 90, 91 and 94 of the gyrA gene and in codons 538, 539 and 540 of the gyrB gene to detect mutations resistance to fluoroquinolones.

В следующем варианте осуществления изобретения зонды детекции представляют собой олигонуклеотидные последовательности длиной 19-22 нуклеотида, меченные флуорофорами и гасителями, применяемые для детекции мутаций в позициях -10, -12 и -37 промоторной области гена eis для выявления мутаций устойчивости к канамицину, амикацину и /или капреомицину.In a further embodiment, the detection probes are 19-22 nucleotide oligonucleotide sequences labeled with fluorophores and quenchers, used to detect mutations at positions -10, -12 and -37 of the promoter region of the eis gene to detect mutations in resistance to kanamycin, amikacin and / or capreomycin.

В еще одном варианте осуществления изобретения указанные зонды детекции представляют собой олигонуклеотидные последовательности длиной 20-22 нуклеотида, применяемые для детекции мутаций в позиции 1401, 514 и 517 гена rrs для выявления мутаций устойчивости к канамицину, амикацину и /или капреомицину.In yet another embodiment of the invention, said detection probes are 20-22 nucleotide oligonucleotide sequences used to detect mutations at positions 1401, 514 and 517 of the rrs gene to detect mutations of resistance to kanamycin, amikacin and / or capreomycin.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения указанные зонды включают нуклеотидные последовательности, представленные в SEQ ID NO: 7-14б 17-19, 26-31 или их комбинации.In a preferred embodiment, the probes include the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 7-14b 17-19, 26-31, or combinations thereof.

В следующем предпочтительном варианте осуществления праймеры для амплификации включают нуклеотидные последовательности, представленные в SEQ ID NO: 1-6, 15 и 16, 16, 20-25 или их комбинации.In a further preferred embodiment, the amplification primers include the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 1-6, 15 and 16, 16, 20-25, or combinations thereof.

Настоящее изобретение также относится к применению способа по изобретению для подтверждения клинического диагноза туберкулеза с широкой лекарственной устойчивостью.The present invention also relates to the use of the method of the invention to confirm the clinical diagnosis of extensively drug-resistant tuberculosis.

Дополнительно, настоящее изобретение относится к набору зондов детекции для осуществления способа по изобретению, в котором указанные зонды включают нуклеотидные последовательности, выбранные из представленных в SEQ ID NO: 7-14, 17-19, 26-31 или их комбинации.Additionally, the present invention relates to a set of detection probes for implementing the method according to the invention, in which these probes include nucleotide sequences selected from those presented in SEQ ID NO: 7-14, 17-19, 26-31, or a combination thereof.

Кроме того, настоящее изобретение относится к набору праймеров амплификации для осуществления способа по изобретению, в котором указанные праймеры включают нуклеотидные последовательности, выбранные из группы, состоящей из представленных в SEQ ID NO: 1-6,15, 16, 20-25 или их комбинации.In addition, the present invention relates to a set of amplification primers for implementing the method according to the invention, in which these primers include nucleotide sequences selected from the group consisting of those presented in SEQ ID NOs: 1-6,15, 16, 20-25, or a combination thereof .

Согласно настоящему изобретению предложен способ быстрой и надежной детекции устойчивости к противотуберкулезным препаратам мутантных форм микобактерий туберкулеза за счет одновременного выявления мутаций в генах gyrA и gyrB, rrs и eis в ходе проведения мультиплексной ПЦР-амплификации с набором гибридизационных зондов, дальнейшего анализа по кривым накопления специфичных продуктов реакции, простой и однозначной интерпретации результатов.The present invention provides a method for the rapid and reliable detection of resistance to antituberculosis drugs of mutant forms of mycobacterium tuberculosis by simultaneously detecting mutations in the genes gyrA and gyrB, rrs and eis during multiplex PCR amplification with a set of hybridization probes, further analysis according to the curves of accumulation of specific products reactions, simple and unambiguous interpretation of the results.

Техническим результатом настоящего изобретения является одновременное и быстрое определение устойчивости микобактерий туберкулеза биологических образцов к фторхинолонам и инъекционным противотуберкулезным препаратам резервного ряда с высокой выявляемостью мутаций в ДНК биологических образцов (в частности, более 90% обнаружения мутаций устойчивости к фторхинолонам и более 82% мутаций устойчивости к канамицину, амикацину и капреомицину в клинических образцах мокроты). Важным является также то, что определение устойчивости микобактерий туберкулеза можно проводить не только на ДНК, выделенной из выросших культур МБТ, но также выделенной непосредственно из клинических образцов (мокрота, бронхоальвеолярный лаваж (БАЛ)), полученных от больных разными формами туберкулеза.The technical result of the present invention is the simultaneous and rapid determination of the resistance of mycobacterium tuberculosis of biological samples to fluoroquinolones and injectable anti-TB drugs of a backup series with high detectability of mutations in the DNA of biological samples (in particular, more than 90% of mutations of resistance to fluoroquinolones and more than 82% of mutations of resistance to kanamycin , amikacin and capreomycin in clinical sputum samples). It is also important that the determination of the resistance of tuberculosis mycobacteria can be carried out not only on DNA isolated from grown MBT cultures, but also isolated directly from clinical samples (sputum, bronchoalveolar lavage (BAL)) obtained from patients with various forms of tuberculosis.

Также техническим результатом является возможность быстрого анализа больших количеств образцов ДНК микобактерий туберкулеза на наличие генотипической устойчивости как к препаратам второго ряда фторхинолонам, так и резервного ряда (канамицин, амикацин и капреомицин), в частности, до шестидесяти восьми образцов за постановку на 96-луночной ПЦР-плашке, а также возможность одновременной постановки двух реакционных смесей на определение устойчивости к фторхинолонам и инъекционным противотуберкулезным препаратам резервного ряда, что только ограничивается емкостью 96-луночной ПЦР-плашки.Also, the technical result is the ability to quickly analyze large amounts of DNA samples of mycobacterium tuberculosis for the presence of genotypic resistance to both second-line fluoroquinolones and the reserve series (kanamycin, amikacin and capreomycin), in particular, up to sixty-eight samples per 96-well PCR -plash, as well as the possibility of simultaneously setting two reaction mixtures to determine the resistance to fluoroquinolones and injectable anti-TB drugs of the reserve series, which only ko is limited by the capacity of a 96-well PCR plate.

Дополнительным техническим результатом является возможность детекции мутаций в близко расположенных кодонах 89, 90, 91 и 94 участка гена gyrA для определения устойчивости штаммов МБТ к фторхинолонам при помощи проведения мультиплексной ПЦР-амплификации с использованием минимального числа, только двух гибридизационных зондов, комплементарных или одной, или обеим цепям анализируемого участка ДНК, выбранным для гибридизации в одном температурном режиме.An additional technical result is the possibility of detecting mutations in closely located codons of the 89, 90, 91, and 94 regions of the gyrA gene to determine the resistance of MBT strains to fluoroquinolones by conducting multiplex PCR amplification using a minimum number of only two hybridization probes, complementary or one, or both chains of the analyzed DNA region, selected for hybridization in one temperature regime.

Также техническим результатом изобретения является введение в способ определения устойчивости микобактерий туберкулеза дополнительной мишени детекции, соответствующей мутациям в позициях -10, -12 и -37 в промоторной области гена eis, которая является новой мишенью для выявления мутаций устойчивости к канамицину, амикацину и /или капреомицину.Also a technical result of the invention is the introduction into the method for determining the resistance of tuberculosis mycobacteria of an additional detection target corresponding to mutations at positions -10, -12 and -37 in the promoter region of the eis gene, which is a new target for detecting mutations of resistance to kanamycin, amikacin and / or capreomycin .

Дополнительно, способ определения устойчивости микобактерий туберкулеза по изобретению, использующий гибридизационные зонды к обеим цепям ДНК-мишени, является достаточно воспроизводимым, не требующим больших затрат и позволяющим выявлять мутации в обоих исследуемых фрагментах ДНК, что упрощает и ускоряет получение результата.Additionally, the method for determining the resistance of tuberculosis mycobacteria according to the invention, using hybridization probes to both strands of the target DNA, is quite reproducible, low-cost, and allows the detection of mutations in both DNA fragments under study, which simplifies and speeds up the result.

Способ согласно настоящему изобретению является безопасным, достаточно доступным для проведения в условиях специализированной лаборатории и более быстрым по сравнению со способами определения устойчивости, известными из уровня техники (менее одного дня).The method according to the present invention is safe, sufficiently affordable to carry out in a specialized laboratory, and faster than the methods for determining stability known in the art (less than one day).

Еще одним техническим результатом изобретения является упрощение и минимализация числа необходимых последовательных шагов при проведении ПЦР-анализа в одной пробирке и уменьшение таким образом возможной внутрилабораторной контаминации.Another technical result of the invention is the simplification and minimization of the number of necessary sequential steps during PCR analysis in one test tube and thus reducing the possible intralaboratory contamination.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к способу определения устойчивости микобактерий туберкулеза к противотуберкулезным препаратам второго ряда, отличающийся тем, что указанный способ включает одновременную детекцию мутаций в ДНК микобактерий биологического образца, приводящих к устойчивости микроорганизмов к противотуберкулезным препаратам второго ряда в участках генов gyrA, gyrB, rrs и промоторной области eis посредством мультиплексной полимеразной цепной реакции в режиме реального времени с использованием праймеров для амплификации и зондов детекции, которые комплементарны указанным участкам генов gyrA, gyrB, rrs и промоторной области eis, где противотуберкулезные препараты второго ряда представляют собой фторхинолоны, аминогликозиды и капреомицин.The present invention relates to a method for determining the resistance of mycobacterium tuberculosis to second-line anti-TB drugs, characterized in that the method comprises the simultaneous detection of mutations in the DNA of mycobacteria of a biological sample, leading to microorganism resistance to second-line anti-TB drugs in the regions of the gyrA, gyrB, rrs and promoter genes eis regions by real-time multiplex polymerase chain reaction using primers for amplification and detecting rows that are complementary to portions of said genes gyrA, gyrB, rrs promoter region and eis, where the second-line drugs are fluoroquinolones, aminoglycosides and capreomycin.

Противотуберкулезные препараты второго ряда представляют собой препараты, которые применяются у больных туберкулезом, имеющих устойчивость микобактерий туберкулеза к препаратам первого ряда. Противотуберкулезные препараты второго и резервного ряда широко известны из предшествующего уровня техники и представляют собой, например, фторхинолоны, аминогликозиды и полипептид капреомицин. В частности, фторхинолоны представляют собой офлоксацин, моксифлоксацин, левофлоксацин, а аминогликозиды представляют собой, в частности, канамицин и амикацин.Second-line anti-TB drugs are drugs that are used in tuberculosis patients who have tuberculosis mycobacteria resistance to first-line drugs. Second and reserve anti-TB drugs are widely known in the art and are, for example, fluoroquinolones, aminoglycosides and the capreomycin polypeptide. In particular, fluoroquinolones are ofloxacin, moxifloxacin, levofloxacin, and aminoglycosides are, in particular, kanamycin and amikacin.

Принцип способа по изобретению основан на использовании процесса мультиплексной ПЦР-амплификации ДНК, заключающегося в повторяющихся циклах температурной денатурации одной или нескольких разных матриц ДНК, отжига праймеров с комплементарными последовательностями и последующей элонгации полинуклеотидных цепей с этих праймеров Taq-полимеразой. В смесь для амплификации вносятся гибридизационные зонды, содержащие флуоресцентные метки и гасители, позволяющие детектировать генетические варианты дикого типа в кодонах 89, 90, 91 и 94 гена gyrA, в кодонах 539 и 540 гена gyrB, в позициях 1401, 514 и 517 гена rrs, в позициях -10, -12 и -37 промоторной области гена eis. Нуклеотидный состав, размер и ориентация зондов подобраны таким образом, чтобы обеспечить гибридизацию всех зондов с матрицей ДНК при одинаковом температурном режиме.The principle of the method according to the invention is based on the use of the process of multiplex PCR amplification of DNA, consisting in repeated cycles of temperature denaturation of one or more different DNA matrices, annealing of primers with complementary sequences and subsequent elongation of polynucleotide chains from these primers with Taq polymerase. Hybridization probes containing fluorescent labels and quenchers are introduced into the mixture for amplification, which allow detection of wild-type genetic variants in codons 89, 90, 91 and 94 of the gyrA gene, in codons 539 and 540 of the gyrB gene, at positions 1401, 514 and 517 of the rrs gene, at positions -10, -12 and -37 of the promoter region of the eis gene. The nucleotide composition, size and orientation of the probes are selected in such a way as to ensure hybridization of all probes with the DNA matrix at the same temperature conditions.

Об отсутствии генетической мутации (вариант дикого типа) судят по наличию кривой накопления с высокой эффективностью прироста флуоресценции при экспоненциальным росте кривой специфического продукта с эффективностью прироста флуоресценции не менее 90%. Отсутствие кривой накопления, либо низкая эффективность прироста флуоресценции в пробе свидетельствуют о наличии мутации определенного типа. Положительные контроли дикого типа свидетельствуют о детекции набором вариантов дикого типа и позволяют исключить ложноположительные результаты. Для одновременной детекции наличия или отсутствия мутаций все реакции ПЦР-амплификации проводятся в одном температурном режиме. Положительные контроли мутаций позволяют выявлять образцы МТВ, содержащие мутации определенного типа, и свидетельствуют об отсутствии ложноотрицательных результатов. Отрицательные контроли позволяют исключить кросс-контаминацию образцов и неспецифические реакции. В образцах, не содержащих ДНК МТВ, результат должен быть отрицательным.The absence of a genetic mutation (wild-type variant) is judged by the presence of an accumulation curve with high efficiency of fluorescence growth with an exponential growth of the curve of a specific product with a fluorescence growth efficiency of at least 90%. The absence of an accumulation curve or the low efficiency of the increase in fluorescence in the sample indicates the presence of a mutation of a certain type. Positive wild-type controls indicate detection by a set of wild-type variants and can eliminate false-positive results. To simultaneously detect the presence or absence of mutations, all PCR amplification reactions are carried out in the same temperature regime. Positive mutation controls allow the identification of MTB samples containing a certain type of mutation and indicate the absence of false negative results. Negative controls exclude cross-contamination of samples and non-specific reactions. In samples not containing MTB DNA, the result should be negative.

Таким образом, настоящее изобретение позволяет проводить одновременную ПЦР-детекцию наличия или отсутствия мутаций устойчивости к фторхинолонам и инъекционным противотуберкулезным препаратам непосредственно после выделения ДНК МБТ из биологического образца, одновременно определяя наличие или отсутствие мутаций в двенадцати позициях четырех генов, и снизить процент ложноотрицательных результатов за счет детекции дополнительных мутаций (в частности, мутаций в позициях 89, 91 в гене gyrA, позициях 539 или 540 в гене gyrB и позиции -37 в промоторной области гена eis), а также позволяет снизить себестоимость анализа и сократить время его проведения.Thus, the present invention allows simultaneous PCR detection of the presence or absence of mutations of resistance to fluoroquinolones and injectable anti-TB drugs immediately after isolation of MBT DNA from a biological sample, while simultaneously determining the presence or absence of mutations in twelve positions of four genes, and to reduce the percentage of false negative results due to detection of additional mutations (in particular, mutations at positions 89, 91 in the gyrA gene, positions 539 or 540 in the gyrB gene, and position -37 in the promoter eis gene), and also allows you to reduce the cost of analysis and reduce the time it takes.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения устойчивость микобактерий туберкулеза к противотуберкулезным препаратам второго ряда определяется одновременной на участках генов, выбранных из группы, включающей кодоны 89, 90, 91 и 94 гена gyrA, кодоны 539 и 540 гена gyrB, позиции 1401, 514 и 517 гена rrs, позиции -10, -12 и -37 промоторной области гена eis или их комбинации.In a preferred embodiment of the invention, the resistance of mycobacterium tuberculosis to second-line anti-TB drugs is determined simultaneously in regions of genes selected from the group consisting of codons 89, 90, 91 and 94 of the gyrA gene, codons 539 and 540 of the gyrB gene, positions 1401, 514 and 517 of the rrs gene , positions -10, -12 and -37 of the promoter region of the eis gene or a combination thereof.

В настоящем изобретении биологический образец представляет собой непосредственно материал клинического образца или предварительно выращенную культуру микроорганизмов. В частности, клинический образец представляет собой мокроту, экссудат, смыв или бронхо-альвеолярный лаваж.In the present invention, the biological sample is directly the material of a clinical sample or a pre-grown culture of microorganisms. In particular, the clinical specimen is sputum, exudate, flush or broncho-alveolar lavage.

Способ по изобретению можно проводить для более чем одного биологического образца, например для 45 или 68 образцов, по сути, количество образцов за постановку определяется только емкостью 96-луночной ПЦР машины и возможностью одновременной постановки двух реакционных смесей на определение устойчивости к фторхинолонам и инъекционным противотуберкулезным препаратам резервного ряда (канамицин, амикацин и капреомицин). Предпочтительно, количество образцов за постановку составляет от нескольких до 43-45 (в зависимости от числа контролей) при постановке на все мутации одновременно (устойчивость к фторхинолонам и к канамицину, амикацину и капреомицину) для ПЦР-машин с 96-луночной плашкой. В случае постановки только на мутации к фторхинолонам или только к канамицину, амикацину и капреомицину, то число образцов может доходить до 91.The method according to the invention can be carried out for more than one biological sample, for example, for 45 or 68 samples, in fact, the number of samples per set is determined only by the capacity of a 96-well PCR machine and the possibility of simultaneously setting two reaction mixtures to determine resistance to fluoroquinolones and injectable anti-tuberculosis drugs reserve row (kanamycin, amikacin and capreomycin). Preferably, the number of samples per formulation is from a few to 43-45 (depending on the number of controls) for all mutations simultaneously (resistance to fluoroquinolones and kanamycin, amikacin and capreomycin) for 96-well PCR machines. In the case of posing only a mutation to fluoroquinolones or only to kanamycin, amikacin and capreomycin, the number of samples can reach 91.

Настоящее изобретение относится также к способу, в котором все реакции детекции мутаций устойчивости к противотуберкулезным препаратам второго ряда осуществляются в одном температурном режиме амплификации.The present invention also relates to a method in which all reactions of detection of mutations of resistance to second-line anti-TB drugs are carried out in the same temperature amplification mode.

В результате варьирования температурами отжига праймеров и зондов, временем каждого цикла и количеством циклов, подбором оптимальной Taq-полимеразы был подобран оптимальный режим амплификации, единый для обеих реакционных смесей детекции устойчивости к фторхинолонам и инъекционным противотуберкулезным препаратам резервного ряда (канамицин, амикацин и капреомицин). Условия первичной денатурации и инициализации были выбраны в зависимости от выбора химически модифицированной Taq-полимеразы, такой как AmpliTaqGold (Roche, US) или Taq ДНК полимераза (MBI Fermentas), и были определены в диапазоне 6-12 мин. при температуре 95°С-96°С. Температура отжига праймеров была подобрана при помощи программы выбора праймеров Primer 3 (version 0.4.0) в диапазоне 60°С-64°С, с оптимально заданной 62°С.As a result of varying the annealing temperatures of the primers and probes, the time of each cycle and the number of cycles, and the selection of the optimal Taq polymerase, the optimal amplification mode was selected, which is the same for both reaction mixtures for the detection of resistance to fluoroquinolones and injectable anti-tuberculosis drugs of the reserve series (kanamycin, amikacin and capreomycin). Primary denaturation and initialization conditions were selected depending on the choice of chemically modified Taq polymerase, such as AmpliTaqGold (Roche, US) or Taq DNA polymerase (MBI Fermentas), and were determined in the range of 6-12 min. at a temperature of 95 ° C-96 ° C. The annealing temperature of the primers was selected using the Primer 3 primer selection program (version 0.4.0) in the range 60 ° C-64 ° C, with an optimum value of 62 ° C.

Температура гибридизации пробспецифичных зондов была подобрана в диапазоне 64°С-67°С, с заданной оптимальной температурой - 66°С-67°С.The hybridization temperature of probespecific probes was selected in the range of 64 ° C-67 ° C, with a given optimal temperature of 66 ° C-67 ° C.

Продолжительность времени элонгации принималась в диапазоне 20-30 сек. при температуре 72°С, что определялось диапазоном длин ампликонов 130-220 п.о.The elongation time was taken in the range of 20-30 seconds. at a temperature of 72 ° C, which was determined by the range of amplicon lengths of 130-220 bp

Также из-за разной бактериальной нагрузки анализируемых образцов, а значит и разным количеством вносимой ДНК матрицы для ПЦР-амплификации, предпочтительной оказалась схема постановки мультиплексной ПЦР-амплификации с использованием преамплификации в количестве не менее девяти-пятнадцати циклов без чтения сигналов детекции, и последующими 30-38 циклами с чтением сигналов детекции при повышенной температуре отжига (65°С-67°С).Also, due to the different bacterial load of the analyzed samples, and hence the different amount of the DNA template being introduced for PCR amplification, a scheme for setting up multiplex PCR amplification using preamplification in the amount of at least nine to fifteen cycles without reading the detection signals, and the subsequent 30 -38 cycles with reading of the detection signals at elevated annealing temperature (65 ° С-67 ° С).

Окончательно был выбран следующий оптимальный режим мультиплексной ПЦР-амплификации, единый для обеих реакционных смесей детекции устойчивости к фторхинолонам и инъекционным противотуберкулезным препаратам резервного ряда (канамицин, амикацин и капреомицин), представляющий собой следующий: 1-й этап -95°С - 6-8 мин; 2-й этап - 95°С - 15 сек, 62°С - 20 сек, 72°С - 25-30 сек (9 циклов); 3-й этап: 95°С - 15 сек, 66°С - 40-45 сек (30-35 циклов с чтением).Finally, the following optimal regimen of multiplex PCR amplification was chosen, which is common for both reaction mixtures for detecting resistance to fluoroquinolones and injectable anti-TB drugs of the reserve series (kanamycin, amikacin and capreomycin), which is as follows: 1st stage -95 ° C - 6-8 min; 2nd stage - 95 ° С - 15 sec, 62 ° С - 20 sec, 72 ° С - 25-30 sec (9 cycles); 3rd stage: 95 ° С - 15 sec, 66 ° С - 40-45 sec (30-35 cycles with reading).

В способе определения устойчивости микобактерий туберкулеза к противотуберкулезным препаратам второго ряда по настоящему изобретению применяются праймеры для амплификации и зонды детекции, которые комплементарны указанным участкам генов gyrA, gyrB, rrs и eis. Гибридизационными зондами могут детектироваться и дифференцироваться и мутантные, и дикие типы патогенов, а также близко расположенные мутации устойчивости к фторхинолонам. Зонды могут быть комплементарны участкам генов gyrA, gyrB, rrs и eis, не содержащим мутацию, но могут также содержать мутации в тех случаях, когда они применяются для подтверждения определенных мутаций. Предлагаемые зонды, содержащие мутации, метятся другим флуорофором в отличие от зондов, не включающих в свою последовательность мутацию, т.е. дикий тип, в тех случаях, когда важно проверить и подтвердить наличие определенных мутаций, как например, основной мутации устойчивости к аминогликазидам и капреомицину a1401g rrs или c-12t промоторной области гена eis.In the method for determining the resistance of mycobacterium tuberculosis to second-line anti-TB drugs of the present invention, amplification primers and detection probes that are complementary to said regions of the gyrA, gyrB, rrs and eis genes are used. Hybridization probes can detect and differentiate both mutant and wild types of pathogens, as well as closely located mutations of resistance to fluoroquinolones. The probes can be complementary to regions of the gyrA, gyrB, rrs, and eis genes that do not contain a mutation, but can also contain mutations when they are used to confirm specific mutations. The proposed probes containing mutations are labeled with a different fluorophore, unlike probes that do not include a mutation in their sequence, i.e. wild type, in cases where it is important to check and confirm the presence of certain mutations, such as the main mutation of resistance to aminoglycosides and capreomycin a1401g rrs or c-12t promoter region of the eis gene.

Указанные праймеры применяются для амплифицирования коротких специфических фрагментов, ампликонов генов gyrA и gyrB (в случае определения устойчивости к фторхинолонам) и гена rrs и промоторной области гена eis (в случае определения устойчивости к канамицину, амикацину и капреомицину) для проведения специфичной ПЦР-детекции участков этих генов с последующей детекцией наличия или отсутствия мутаций устойчивости к указанным антибиотикам в образцах ДНК микобактерий туберкулеза.These primers are used to amplify short specific fragments, amplicons of the gyrA and gyrB genes (in the case of determination of resistance to fluoroquinolones) and the rrs gene and the promoter region of the eis gene (in the case of determination of resistance to kanamycin, amikacin and capreomycin) for specific PCR detection of sites of these genes with subsequent detection of the presence or absence of mutations of resistance to these antibiotics in the DNA samples of mycobacterium tuberculosis.

Зонды детекции представляют собой модифицированные олигонуклеотиды длиной обычно 18-27 нуклеотидов, которые несут флуорофор, пришитый к 5'-концу зонда и гаситель, пришитый к 3'-концу. Флуоресцирование зонда, а значит и детекция продукта ПЦР-амплификации, происходит в ходе ПЦР-реакции после гибридизации зонда с комплементарными участками ДНК, при этом флуорофор испускает сигнал, и гаситель пространственно отделен от флуорофора только при гибридизации и в результате использования Taq полимеразы с 5'-экзонуклеазной активностью.Detection probes are modified oligonucleotides, usually 18-27 nucleotides long, that carry a fluorophore sewn to the 5'-end of the probe and a quencher sewn to the 3'-end. The fluorescence of the probe, and hence the detection of the PCR amplification product, occurs during the PCR reaction after hybridization of the probe with complementary DNA regions, while the fluorophore emits a signal, and the quencher is spatially separated from the fluorophore only during hybridization and as a result of using Taq polymerase with 5 ' exonuclease activity.

В способе согласно настоящему изобретению указанные зонды детекции могут представлять собой олигонуклеотидные последовательности длиной 19-24 нуклеотида, применяемые для детекции мутаций в кодонах 89, 90, 91 и 94 гена gyrA и в кодонах 538, 539 и 540 гена gyrB для выявления мутаций устойчивости к фторхинолонам.In the method according to the present invention, said detection probes can be 19-24 nucleotide oligonucleotide sequences used to detect mutations in codons 89, 90, 91 and 94 of the gyrA gene and in codons 538, 539 and 540 of the gyrB gene to detect fluoroquinolone resistance mutations .

Кроме того, в способе согласно настоящему изобретению указанные зонды детекции могут представлять собой олигонуклеотидные последовательности длиной 19-22 нуклеотида, применяемые для детекции мутаций в позициях -10, -12 и -37 промоторной области гена eis для выявления мутаций устойчивости к канамицину, амикацину и /или капреомицину.In addition, in the method according to the present invention, these detection probes can be oligonucleotide sequences 19-22 nucleotides long, used to detect mutations at positions -10, -12 and -37 of the promoter region of the eis gene to detect mutations of resistance to kanamycin, amikacin and / or capreomycin.

В одном из вариантов осуществления изобретения указанные зонды детекции представляют собой олигонуклеотидные последовательности длиной 20-22 нуклеотида, применяемые для детекции мутаций в позиции 1401, 514 и 517 гена rrs для выявления мутаций устойчивости к канамицину, амикацину и /или капреомицину.In one embodiment of the invention, said detection probes are 20-22 nucleotide oligonucleotide sequences used to detect mutations at positions 1401, 514 and 517 of the rrs gene to detect mutations in resistance to kanamycin, amikacin and / or capreomycin.

Указанные олигонуклеотидные последовательности могут быть мечены флуорофорами и гасителями.These oligonucleotide sequences can be labeled with fluorophores and quenchers.

Для выявления мутаций в генах gyrA и gyrB микобактерий туберкулеза были подобраны пары праймеров и гибридизационные зонды для амплифицирования специфичных фрагментов генов gyrA и gyrB. Была подобрана программа ПЦР-амплификации для проведения ПЦР-реакций и гибридизации зондов в одном температурном режиме, а также был предложен способ дифференцирования близкорасположенных однонуклеотидных замен двумя зондами в четырех кодонах 89, 90, 91 и 94 гена gyrA.To identify mutations in the gyrA and gyrB genes of mycobacterium tuberculosis, primer pairs and hybridization probes were selected to amplify specific fragments of the gyrA and gyrB genes. A PCR amplification program was selected for PCR reactions and probe hybridization in one temperature mode, and a method was proposed for differentiating closely spaced single nucleotide substitutions with two probes in the four codons 89, 90, 91, and 94 of the gyrA gene.

Для решения проблемы детекции и дифференции близкорасположенных мутаций в генах gyrA и gyrB впервые были разработаны условия для каждой из стадий способа:To solve the problem of detection and differentiation of nearby mutations in the gyrA and gyrB genes, conditions were first developed for each of the stages of the method:

Для синтеза ДНК МБТ гена gyrA были выбраны праймеры с использованием компьютерной программы "Primer3" и "BioEdit":For the synthesis of MBT DNA of the gyrA gene, primers were selected using the Primer3 and BioEdit computer programs:

Были выбраны праймеры для амплификации участка гена gyrA, спанирующего участок с кодонами 88-95, не более 140 п. о.:Primers were selected for amplification of the region of the gyrA gene, spanning the region with codons 88-95, not more than 140 bp:

SEQ ID NO 1: Прямой 5'-CCGAGACCATGGGCAACTAC-3'SEQ ID NO 1: Straight 5'-CCGAGACCATGGGCAACTAC-3 '

SEQ ID NO 2: Обратный 5'-GCTTCGGTGTACCTCATCG-3'SEQ ID NO 2: Inverse 5'-GCTTCGGTGTACCTCATCG-3 '

илиor

SEQ ID NO 3: Прямой 5'-GAGACCATGGGCAACTACCA-3'SEQ ID NO 3: Straight 5'-GAGACCATGGGCAACTACCA-3 '

SEQ ID NO 4: Обратный 5'-ATGACCCACCGGCGGCGATG-3'SEQ ID NO 4: Inverse 5'-ATGACCCACCGGCGGCGATG-3 '

Для амплификации участка гена gyrB были выбраны праймеры, фланкирующие участок гена между кодонами 516 и 550:To amplify the gyrB gene region, primers were selected that flank the gene region between codons 516 and 550:

SEQ ID NO 5: grB PRIMER 5'-TTCGATGTTCCAGGCGATAC-3'SEQ ID NO 5: grB PRIMER 5'-TTCGATGTTCCAGGCGATAC-3 '

SEQ ID NO 6: grB PRIMER 5'-TCTTGTGGTAGCGCAGCTTG-3'SEQ ID NO 6: grB PRIMER 5'-TCTTGTGGTAGCGCAGCTTG-3 '

Для обеспечения видоспецифичности выбранных праймеров проводили сравнительный анализ нуклеотидных последовательностей с базой данных GenBank с помощью программы BLAST и e-PCR. Было установлено отсутствие кросс-реакций при использовании выбранных праймеров с ДНК других видов микроорганизмов и человека.To ensure species specificity of the selected primers, a comparative analysis of the nucleotide sequences was carried out with the GenBank database using the BLAST program and e-PCR. It was found that there are no cross-reactions when using selected primers with DNA of other types of microorganisms and humans.

Далее были выбраны гибридизационные зонды для постановки мультиплексной ПЦР-амплификации вместе с выбранными праймерами для выявления мутаций в кодонах 90-94 участка гена gyrA. Зонды выведены как в прямом, так и обратном направлении для обеспечения гибридизации в температурном интервале: 64-67°С.Next, hybridization probes were selected to perform multiplex PCR amplification together with the selected primers to detect mutations in codons 90-94 of the gyrA gene region. The probes were withdrawn both in the forward and reverse directions to ensure hybridization in the temperature range: 64-67 ° C.

SEQ ID NO 7: 94 FL1 -5'-ACGCGTCGATCTACGACACCCTG-BHQ1SEQ ID NO 7: 94 FL1 -5'-ACGCGTCGATCTACGACACCCTG-BHQ1

SEQ ID NO 8: 94-c FL1 -5'-AGGGTGTCGTAGATCGACGCG-BHQ1SEQ ID NO 8: 94-c FL1 -5'-AGGGTGTCGTAGATCGACGCG-BHQ1

Чтобы избежать пространственных осложнений при гибридизации близкорасположенных зондов, к позициям 91 и 94 был выбран более предпочтительный вариант, при котором используются зонды, комплементарные (-) цепи ДНК матрицы в позициях 89 и 90.In order to avoid spatial complications during hybridization of closely located probes, a more preferable option was chosen for positions 91 and 94, in which probes are used that are complementary to the (-) DNA strands of the template at positions 89 and 90.

Зонды для специфичной гибридизации с кодонами 89-91 участка гена gyrA, оптимизированные по температуре гибридизации в том же температурном интервале 64-67°С, предложены следующие:Probes for specific hybridization with codons 89-91 of the gyrA gene region, optimized for hybridization temperature in the same temperature range of 64-67 ° C, the following are proposed:

SEQ ID NO 9: 90-91-с FL2-5'-TAGATCGACGCGTCGCCGT-3'-BHQ2SEQ ID NO 9: 90-91-s FL2-5'-TAGATCGACGCGTCGCCGT-3'-BHQ2

SEQ ID NO 10: 91-90 FL2-5'-ACGGCGACGCGTCGATCTACG-3'-BHQ2SEQ ID NO 10: 91-90 FL2-5'-ACGGCGACGCGTCGATCTACG-3'-BHQ2

Принцип дифференциальной детекции основных мутаций в гене gyrA реализуется таким образом, что например, мутация в 94 кодоне гена gyrA детектируется по отсутствию кривой накопления по одному каналу узнавания флуорофора, например, FAM с одновременным присутствием кривой накопления по другому каналу узнавания флуорофора, например, ROX с эффективностью прироста флуоресценции близкой к 100%. Мутации в кодоне 91 гена gyrA выявляются по одновременному отсутствию кривых накопления по обоим каналам узнавания флуорофоров.The principle of differential detection of major mutations in the gyrA gene is realized in such a way that, for example, a mutation in the 94 codon of the gyrA gene is detected by the absence of an accumulation curve through one fluorophore recognition channel, for example, FAM with the simultaneous presence of an accumulation curve through another fluorophore recognition channel, for example, ROX with the efficiency of the increase in fluorescence close to 100%. Mutations in codon 91 of the gyrA gene are detected by the simultaneous absence of accumulation curves on both fluorophore recognition channels.

Отсутствие мутаций в кодонах 89 и 90 гена gyrA определяется по наличию кривых накопления по обоим каналам, например, FAM и ROX, с эффективностью прироста флуоресценции близкой к 100%.The absence of mutations in codons 89 and 90 of the gyrA gene is determined by the presence of accumulation curves for both channels, for example, FAM and ROX, with a fluorescence gain of close to 100%.

Мутации в кодоне 94 детектируются по отсутствию кривой накопления по каналу FAM с эффективностью прироста флуоресценции менее 10%.Mutations in codon 94 are detected by the absence of an accumulation curve on the FAM channel with a fluorescence gain of less than 10%.

Мутации в кодонах 89 и 90 гена gyrA детектируются по присутствию кривой накопления по одному каналу, например, FAM, с эффективностью прироста флуоресценции близкой к 100% и менее 40% соответственно, тогда как по другому каналу, например, ROX для обеих мутаций характерно отсутствие кривой накопления. Наличие полиморфизма в кодоне 95 определяется также гибридизацией с зондом, комплементарным участку с кодоном 94, и выявляется по кривой накопления с эффективностью прироста флуоресценции близкой к 70%, что не влияет на способность дифференцировать мутантные и дикие формы по кодону 94.Mutations in codons 89 and 90 of the gyrA gene are detected by the presence of an accumulation curve along one channel, for example, FAM, with fluorescence growth efficiencies close to 100% and less than 40%, respectively, while the absence of a curve is characteristic for another mutation on the other channel, for example, ROX accumulation. The presence of polymorphism in codon 95 is also determined by hybridization with a probe complementary to region with codon 94, and is detected by the accumulation curve with a fluorescence growth efficiency close to 70%, which does not affect the ability to differentiate mutant and wild forms from codon 94.

Интерпретация результатов детекции мутаций в кодонах 89, 90, 91 и 94 гена gyrA по амплитуде сигнала детекции для двух зондов представлена в таблице 1.The interpretation of mutation detection results in codons 89, 90, 91, and 94 of the gyrA gene according to the amplitude of the detection signal for two probes is presented in Table 1.

Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000001
Figure 00000002

Таким образом, предлагаемый нами вариант детекции мутаций в близко расположенных кодонах 89, 90, 91 и 94 участка гена gyrA обеспечивается проведением мультиплексной ПЦР-амплификации с использованием только двух гибридизационных зондов, комплементарных или одной, или обеим цепям анализируемого участка ДНК, но выбранным для гибридизации в одном температурном диапазоне 64-67°С.Thus, our proposed option for detecting mutations in closely located codons of the 89, 90, 91, and 94 regions of the gyrA gene is provided by multiplex PCR amplification using only two hybridization probes, complementary to one or both chains of the analyzed DNA region, but chosen for hybridization in one temperature range 64-67 ° С.

Кроме того, используемый подход позволяет избегать детекции близкорасположенного однонуклеотидного полиморфизма в кодоне 95, тем самым детектируя только мутации устойчивости к фторхинолонам.In addition, the approach used allows one to avoid detection of nearby single-nucleotide polymorphism in codon 95, thereby only detecting fluoroquinolone resistance mutations.

Был также выбран гибридизационный зонд, специфичный к участку гена gyrB в позициях 538-540 как прямой, так и комплементарный, из следующей группы:A hybridization probe specific for the gyrB gene site at positions 538-540, both direct and complementary, from the following group was also selected:

SEQ ID NO 11: FL3 -5'-TAAAGAACACCGAAGTTCAGGCG-3-BHQ1SEQ ID NO 11: FL3 -5'-TAAAGAACACCGAAGTTCAGGCG-3-BHQ1

SEQ ID NO 12: FL3-5'-AAAGAACAACGAAGTTCAGGCG-3-BHQ1SEQ ID NO 12: FL3-5'-AAAGAACAACGAAGTTCAGGCG-3-BHQ1

SEQ ID NO 13: FL3-c-5'-CGCCTGAACTTCGGTGTTCTTTA-3-BHQ1SEQ ID NO 13: FL3-c-5'-CGCCTGAACTTCGGTGTTCTTTA-3-BHQ1

SEQ ID NO 14: FL3-c-5'-CGCCTGAACTTCGGTGTTCTTT-3-BHQ1SEQ ID NO 14: FL3-c-5'-CGCCTGAACTTCGGTGTTCTTT-3-BHQ1

Предпочтительным является SEQ ID NO 11, т.к. обеспечивает лучшую детекцию возможных замен в любом из кодонов 538-540.Preferred is SEQ ID NO 11, because provides the best detection of possible substitutions in any of the codons 538-540.

Следующим этапом была разработка способа детекции мутаций устойчивости в микобактериях туберкулеза к инъекционным противотуберкулезным препараты резервного ряда (канамицин, амикацин и капреомицин).The next step was the development of a method for detecting resistance mutations in mycobacterium tuberculosis against injectable anti-tuberculosis drugs of the reserve series (kanamycin, amikacin and capreomycin).

Наши секвенационные данные определения мутаций устойчивости МБТ к канамицину, амикацину и капреомицину, а также имеющиеся литературные данные свидетельствуют о необходимости поиска мутаций как в позициях 1401, 514, 517 гена rrs, так и в промоторной области гена eis в позициях -10, -12 и -37.Our sequencing data for the determination of mutations in the resistance of MBT to kanamycin, amikacin, and capreomycin, as well as available literature data indicate the need to search for mutations both at positions 1401, 514, 517 of the rrs gene, and in the promoter region of the eis gene at positions -10, -12, and -37.

Невысокий GC состав и протяженность промоторной области гена eis позволяют использовать метод мультиплексной ПЦР-амплификации с одновременным применением двух гибридизационных зондов против участка с позициями -10/-12 и против позиции -37 для детекции интересующих нас мутаций. Соответственно, для амплифицирования специфичного участка промоторной области гена eis были выбраны пары праймеров следующего состава:The low GC composition and the length of the promoter region of the eis gene allow the use of multiplex PCR amplification with the simultaneous use of two hybridization probes against the site with positions -10 / -12 and against position -37 to detect mutations of interest to us. Accordingly, to amplify a specific region of the promoter region of the eis gene, pairs of primers of the following composition were selected:

SEQ ID NO 15: Прямой 5'-atcgcgtgatcctttgccag-3'SEQ ID NO 15: Direct 5'-atcgcgtgatcctttgccag-3 '

SEQ ID NO 16: Обратный 5'-gcggccagtaggaacatcc-3'SEQ ID NO 16: Reverse 5'-gcggccagtaggaacatcc-3 '

Определение видоспецифичности выбранных праймеров проводили при помощи сравнительного анализа нуклеотидных последовательностей из базы данных GenBank с помощью программы BLAST и e-PCR. Было установлено отсутствие кросс-реакций при использовании выбранных праймеров с ДНК других видов микроорганизмов и человека.The species specificity of the selected primers was determined using a comparative analysis of the nucleotide sequences from the GenBank database using the BLAST program and e-PCR. It was found that there are no cross-reactions when using selected primers with DNA of other types of microorganisms and humans.

Далее были выбраны гибридизационные зонды для постановки мультиплексной ПЦР-амплификации вместе с выбранными праймерами для выявления мутаций в позициях -10 и -12, а также в позиции -37 промоторной области гена eis. Для дифференцирования мутаций в позициях -10 и -12 выбраны следующие зонды с диапазоном температур гибридизации 65-67°С:Next, hybridization probes were selected to perform multiplex PCR amplification together with the selected primers to detect mutations at positions -10 and -12, as well as at position -37 of the promoter region of the eis gene. To differentiate the mutations in positions -10 and -12, the following probes with a hybridization temperature range of 65-67 ° C were selected:

SEQ ID NO 17: eis-10 FL1 - catatgccacagtcggattctgtgac-BHQ1SEQ ID NO 17: eis-10 FL1 - catatgccacagtcggattctgtgac-BHQ1

SEQ ID NO 18: eis-12 мутант FL2-ATATGCCACAATCGGATTCTGTGACTGTG-BHQ1SEQ ID NO 18: eis-12 mutant FL2-ATATGCCACAATCGGATTCTGTGACTGTG-BHQ1

При этом зонд SEQ ID NO 15, меченный другим флуорофором, позволяет детектировать только мутантную форму с мутацией в позиции -12 промоторной области гена eis в биологических образцах микобактерий туберкулеза.In this case, the probe SEQ ID NO 15, labeled with another fluorophore, allows you to detect only a mutant form with a mutation at position -12 of the promoter region of the eis gene in biological samples of mycobacterium tuberculosis.

Гибридизационный зонд, узнающий вариант дикого типа в позиции -37, был выбран следующий:A hybridization probe recognizing the wild-type variant at position -37 was selected as follows:

SEQ ID NO 19: eis-37 FL3- tcgtcgtaatattcacgtgcacgt-BHQ1SEQ ID NO 19: eis-37 FL3- tcgtcgtaatattcacgtgcacgt-BHQ1

В способе по изобретению могут использоваться стандартные праймеры для амплификации и зонды для детекции, которые известны из уровня техники (Suzuki Y.C. и соавт. Detection of kanamycin-resistant Mycobacterium tuberculosis by identifying mutations in the 16S rRNA gene. // J. Clin. Microbiol. - 1998. - v. 36. - p. 1220-1225) и применяются для определения устойчивости к препаратам резервного ряда для лечения туберкулеза по наличию или отсутствию мутаций в гене rrs. Но для достижения наилучшей выявляемости мы создали праймеры и зонды, которые более подробно описаны ниже.The method of the invention can use standard amplification primers and detection probes that are known in the art (Suzuki YC et al. Detection of kanamycin-resistant Mycobacterium tuberculosis by identifying mutations in the 16S rRNA gene. // J. Clin. Microbiol. - 1998. - v. 36. - p. 1220-1225) and are used to determine the resistance to reserve drugs for the treatment of tuberculosis by the presence or absence of mutations in the rrs gene. But to achieve the best detectability, we created primers and probes, which are described in more detail below.

Для выявления известных специфичных мутаций устойчивости микобактерий туберкулеза к канамицину/ амикацину и капреомицину в позиции 1401 гена rrs, а также мутаций в 514 и 517, ассоциированных с устойчивостью к канамицину/ амикацину, были подобраны пары праймеров и гибридизационные зонды для амплифицирования специфичных фрагментов, фланкирующих эти мутации генов.To identify known specific mutations in the resistance of tuberculosis mycobacteria to kanamycin / amikacin and capreomycin at position 1401 of the rrs gene, as well as mutations in 514 and 517 associated with kanamycin / amikacin resistance, primer pairs and hybridization probes were selected to amplify specific fragments flanking these mutations of genes.

Для обеспечения видоспецифичности выбранных праймеров для амплифицирования высококонсервативных участков гена rrs, где локализованы мутации, предварительно проводили сравнительный анализ нуклеотидных последовательностей длиной 80-110 п.о., отстоящих от позиции мутаций, слева и справа от них, с базой данных GenBank с помощью программы BLAST и e-PCR. Было выбраны праймеры, обеспечивающие отсутствие кросс-реакций с ДНК других видов микроорганизмов и человека. Праймеры для амплификации участка гена rrs, спанирующего участок 1390-1490:To ensure species-specificity of the selected primers for amplification of highly conserved regions of the rrs gene where mutations are localized, a preliminary analysis of nucleotide sequences 80-110 bp in length located at the left and right of the mutations was performed with the GenBank database using the BLAST program and e-PCR. Primers were selected to ensure the absence of cross-reactions with DNA of other types of microorganisms and humans. Primers for amplification of the plot of the rrs gene, spanning plot 1390-1490:

SEQ ID NO 20: Прямой 5'-CGCGAGGTTAAGCGAATCCTTA-3'SEQ ID NO 20: Direct 5'-CGCGAGGTTAAGCGAATCCTTA-3 '

SEQ ID NO 21: Прямой 5'-GCGAGGTTAAGCGAATCCTTA-3'SEQ ID NO 21: Direct 5'-GCGAGGTTAAGCGAATCCTTA-3 '

SEQ ID NO 22: Обратный 5'-TCGACAGCTCCCTCCCGA-3'SEQ ID NO 22: Inverse 5'-TCGACAGCTCCCTCCCGA-3 '

SEQ ID NO 23: Обратный 5'-CGACAGCTCCCTCCCGAG-3'SEQ ID NO 23: Inverse 5'-CGACAGCTCCCTCCCGAG-3 '

Для проведения ПЦР-амплификации участка гена rrs в температурном интервале отжига 61-64°С предпочтительными оказалась пара праймеров SEQ ID NO 21 и SEQ ID NO 22.For PCR amplification of the rrs gene region in the annealing temperature range of 61-64 ° C, a pair of primers SEQ ID NO 21 and SEQ ID NO 22 turned out to be preferable.

Праймеры для участка гена rrs, фланкирующие мутации в позициях 514 и 517, не находятся в области высокой консервативности. Определение видоспецифичности выбранных праймеров проводили также при помощи сравнительного анализа нуклеотидных последовательностей из базы данных GenBank с помощью программы BLAST и e-PCR. Было установлено отсутствие кросс-реакций при использовании выбранных праймеров с ДНК других видов микроорганизмов и человека.Primers for the rrs gene region flanking mutations at positions 514 and 517 are not in the region of high conservatism. The species specificity of the selected primers was also determined using a comparative analysis of the nucleotide sequences from the GenBank database using the BLAST program and e-PCR. It was found that there are no cross-reactions when using selected primers with DNA of other types of microorganisms and humans.

Соответственно, для амплифицирования специфичного участка гена rrs, спанирующего позиции 514 и 517, в том же температурном интервале 61-64°С были выбраны пара праймеров следующего состава:Accordingly, in order to amplify a specific region of the rrs gene, spanning positions 514 and 517, a pair of primers of the following composition were selected in the same temperature range 61-64 ° C:

SEQ ID NO 24: Прямой 5'-cgaaggtccgggttctctcg-3'SEQ ID NO 24: Direct 5'-cgaaggtccgggttctctcc-3 '

SEQ ID NO 25: Обратный 5'-cgcccagtaattccggaca-3'SEQ ID NO 25: Reverse 5'-cgcccagtaattccggaca-3 '

Далее были выбраны гибридизационные зонды для постановки мультиплексной ПЦР-амплификации вместе с выбранными праймерами для выявления мутаций в участках 514 и 517 гена rrs. Зонды выведены как в прямом, так и обратном направлении для обеспечения гибридизации в температурном интервале: 64-67°С.Next, hybridization probes were selected for the multiplex PCR amplification with the selected primers to detect mutations in regions 514 and 517 of the rrs gene. The probes were withdrawn both in the forward and reverse directions to ensure hybridization in the temperature range: 64-67 ° C.

SEQ ID NO 26: 514/517for1 FL2-tgccagcAgcCgcggtaat-BHQ2SEQ ID NO 26: 514 / 517for1 FL2-tgccagcAgcCgcggtaat-BHQ2

SEQ ID NO 27: 514/517for2 FL2-ccagcAgcCgcggtaatacgt-BHQ2SEQ ID NO 27: 514 / 517for2 FL2-ccagcAgcCgcggtaatacgt-BHQ2

SEQ ID NO 28: 514/517rev1 L2-ATTACCGCGGCTGCTGGCA-BHQ2SEQ ID NO 28: 514 / 517rev1 L2-ATTACCGCGGCTGCTGGCA-BHQ2

SEQ ID NO 29: 514/517rev2 FL2-ATTACCGCGGCTGCTGGCA-BHQ2SEQ ID NO 29: 514 / 517rev2 FL2-ATTACCGCGGCTGCTGGCA-BHQ2

Предпочтительным оказался вариант зонда SEQ ID NO 28, т.к. обеспечивает лучшую детекцию при гибридизации с возможными заменами в любой из позиций а514с и c517t.The preferred option was the probe SEQ ID NO 28, because provides better detection during hybridization with possible replacements in any of the a514c and c517t positions.

Для детекции мутаций в позиции 1401 и крайне редкой мутации в позиции 1402 были выбраны следующие зонды с диапазоном температур гибридизации 64-67°С:To detect mutations at position 1401 and an extremely rare mutation at position 1402, the following probes with a hybridization temperature range of 64-67 ° C were selected:

SEQ ID NO 30: rrs 1401 FL1-ACCGCCCGTCACGTCATGAA-BHQ1SEQ ID NO 30: rrs 1401 FL1-ACCGCCCGTCACGTCATGAA-BHQ1

SEQ ID NO 31: rrs 1401 мутант FL2-ACCGCCCGTCGCGTCATGAA-BHQ1SEQ ID NO 31: rrs 1401 mutant FL2-ACCGCCCGTCGCGTCATGAA-BHQ1

При этом зонд SEQ ID NO 31, меченный другим флуорофором, позволяет детектировать только мутантную форму с мутацией a1401g в биологических образцах микобактерий туберкулеза.In this case, the probe SEQ ID NO 31, labeled with a different fluorophore, allows only the mutant form with the a1401g mutation to be detected in biological samples of tuberculosis mycobacteria.

Таким образом, были подобраны праймеры, специфичные гибридизационные зонды для амплифицирования (61-63°С) и детекции в одном температурном режиме (64-67°С) мутаций устойчивости к фторхинолонам и канамицину, амикацину и капреомицину.Thus, primers were selected, specific hybridization probes for amplification (61-63 ° C) and detection in the same temperature regime (64-67 ° C) of mutations of resistance to fluoroquinolones and kanamycin, amikacin and capreomycin.

Условия проведения ПЦР для всех мишеней представляют собой следующие: 1-й этап - 95° - 6-8 мин; 2-й этап - 95° - 15 сек, 62° - 20 сек, 72° - 25 сек (9 циклов); 3-й этап: 95° - 15 сек, 66-67° - 40 сек. (30-35 циклов в режиме чтения).The PCR conditions for all targets are as follows: 1st stage - 95 ° - 6-8 min; 2nd stage - 95 ° - 15 sec, 62 ° - 20 sec, 72 ° - 25 sec (9 cycles); 3rd stage: 95 ° - 15 sec, 66-67 ° - 40 sec. (30-35 cycles in read mode).

Для выбора оптимальных условий проведения мультиплексной ПЦР-амплификации был также подобран состав реакционного буфера в котором важными составляющими являются соотношение количества вносимых праймеров и зондов, концентрация трифосфатов, концентрация ионов магния. В реакционный объем мультиплексной смеси 22-24 мкл, содержащей 10 мМ Трис-HCl рН 8,8-9,0; 50-70 мМ KCl; 0,5% Твин 20, 1,8-3,5 мМ MgCl2, 3,0-4,0 ед. Taq полимеразы, 200 мкМ каждого нуклеозидтрифосфата, 5-9 пмоль каждого олигонуклеотидного праймера и 5-10 пмоль зондов вносили 12 мкл образца ДНК.To select the optimal conditions for multiplex PCR amplification, the composition of the reaction buffer was also selected in which the important components are the ratio of the number of introduced primers and probes, the concentration of triphosphates, and the concentration of magnesium ions. In the reaction volume of the multiplex mixture is 22-24 μl containing 10 mM Tris-HCl pH 8.8-9.0; 50-70 mM KCl; 0.5% Tween 20, 1.8-3.5 mM MgCl 2 , 3.0-4.0 units Taq polymerase, 200 μM of each nucleoside triphosphate, 5-9 pmol of each oligonucleotide primer and 5-10 pmol of probes contributed 12 μl of the DNA sample.

Используемая нами методика включала следующие этапы: выращивание культур МБТ в селективной среде ВАСТЕС с антибиотиками, тем самым определение на устойчивость или чувствительность, выделение ДНК из фенотипически охарактеризованных культур, постановка МПЦР и проверка наличия мутаций секвенированием.The technique used by us included the following steps: growing MBT cultures in a WASTES selective medium with antibiotics, thereby determining resistance or sensitivity, isolating DNA from phenotypically characterized cultures, staging the MPCR and checking for mutations by sequencing.

ДНК выделяли из культур МБТ, полученных на жидкой питательной среде Middlebrook 7Н9 в автоматизированной системе ВАСТЕС MGIT 960 (Becton Dickinson, США), прогреванием при 95°С в течение 20 мин в ТЕ буфере с 1% тритоном (рН 8,8).DNA was isolated from MBT cultures obtained on Middlebrook 7H9 liquid nutrient medium in the WASTEC MGIT 960 automated system (Becton Dickinson, United States), by heating at 95 ° С for 20 min in TE buffer with 1% Triton (pH 8.8).

Для амплификации участков генов rrs и eis использовали оптимизированную 2Х реакционную смесь, аналогичную предложенной для gyrA и gyrB. ПЦР-амплификацию проводили в общем объеме до 24 мкл, с количеством вносимой ДНК до 12 мкл.To amplify regions of the rrs and eis genes, an optimized 2X reaction mixture similar to that proposed for gyrA and gyrB was used. PCR amplification was performed in a total volume of up to 24 μl, with the amount of introduced DNA up to 12 μl.

Температурный режим амплификации был выбран единым, как и для gyrA, так и для gyrB: 1-ый этап - 95° - 6-8 мин; 2-ой этап - 95° - 15 сек, 62° - 20 сек, 72° - 25 сек (9 циклов); 3-ий этап: 95° - 15 сек, 66° - 40 сек (35 циклов - в режиме чтения).The temperature regime of amplification was chosen uniform for both gyrA and gyrB: 1st stage - 95 ° - 6-8 min; 2nd stage - 95 ° - 15 sec, 62 ° - 20 sec, 72 ° - 25 sec (9 cycles); 3rd stage: 95 ° - 15 sec, 66 ° - 40 sec (35 cycles - in read mode).

Настоящее изобретение относится также к набору зондов детекции для осуществления способа по изобретению, в котором указанные зонды включают нуклеотидные последовательности, выбранные из группы, состоящей из представленных в SEQ ID NO: 7-14, 17-19, 26-31 или их комбинации.The present invention also relates to a set of detection probes for implementing the method according to the invention, wherein said probes include nucleotide sequences selected from the group consisting of those presented in SEQ ID NOs: 7-14, 17-19, 26-31, or a combination thereof.

Кроме того, настоящее изобретение относится к набору праймеров амплификации для осуществления способа по любому из пп. 1-10, в котором указанные праймеры включают нуклеотидные последовательности, выбранные из группы, состоящей из представленных в SEQ ID NO: 1-6, 15, 16, 20-25 или их комбинации.In addition, the present invention relates to a set of amplification primers for implementing the method according to any one of paragraphs. 1-10, in which these primers include nucleotide sequences selected from the group consisting of those presented in SEQ ID NO: 1-6, 15, 16, 20-25, or a combination thereof.

Указанные наборы могут также включать инструкции по применению в способе определения устойчивости микобактерий туберкулеза к противотуберкулезным препаратам второго и резервного ряда.These kits may also include instructions for use in a method for determining the resistance of Mycobacterium tuberculosis to second and reserve row anti-TB drugs.

Пример 1Example 1

Детекция мутаций устойчивости к фторхинолонам (офлоксацин, моксифлоксацин, левофлоксацин) в генах gyrA и gyrB на изолятах, выделенных из клинических образцов.Detection of fluoroquinolone resistance mutations (ofloxacin, moxifloxacin, levofloxacin) in the genes gyrA and gyrB on isolates isolated from clinical samples.

Проводился МПЦР-анализ проб из 39 изолятов, монокультур, выделенных из клинических образцов, охарактеризованных фенотипически культивированием в среде ВАСТЕС с концентрацией офлоксацина (OFX) и левофлоксацина (LVX) по 2 мг /л, и моксифлоксацина (MFX) - 0,25 мг/л. Образцы устойчивые и чувствительные к данным антибиотикам верифицировались секвенированием генов gyrA и gyrB. Во всех случаях результаты анализа ДНК совпадали с фенотипическими данными.A PCR analysis of samples from 39 isolates, monocultures isolated from clinical samples characterized by phenotypic cultivation in WASTES medium with a concentration of ofloxacin (OFX) and levofloxacin (LVX) at 2 mg / l and moxifloxacin (MFX) 0.25 mg / l Samples resistant and sensitive to these antibiotics were verified by sequencing the genes gyrA and gyrB. In all cases, the results of DNA analysis coincided with phenotypic data.

ПЦР-анализ проводился с использованием 10-12 мкл очищеной ДНК, выделенной из каждого изолята сорбцией на магнитных частицах коммерческим набором Promega, которую добавляли в 2х-кратную реакционную смесь (конечный объем 24 мкл), содержащую 5-6 пмоль каждого из праймеров SEQ ID NO: 1 и SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 5 и SEQ ID NO: 6, 5-10 пмоль каждого зонда SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 9 и SEQ ID NO: 14, 2,5 мМ MgCl2, 3 ед. Taq ДНК полимеразы (MBI Fermentas), и 200 микроМ каждого из дНТФ. ПЦР-реакции проводили на амплификаторе ДТ-96 («ДНК-технология», РФ) в одинаковых условиях по протоколу с преамплификацией: 1-й этап - 95° - 6 мин; 2-й этап - 95° - 15 сек, 62° - 20 сек, 72° - 25 сек (9 циклов); 3-й этап: 95° - 15 сек, 66° - 40 сек (30 циклов с чтением).PCR analysis was performed using 10-12 μl of purified DNA, isolated from each isolate by magnetic particle sorption with a commercial Promega kit, which was added to a 2-fold reaction mixture (final volume 24 μl) containing 5-6 pmol of each of the primers SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6, 5-10 pmol of each probe SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 9 and SEQ ID NO: 14, 2.5 mM MgCl 2 , 3 units Taq DNA polymerase (MBI Fermentas), and 200 microM each of dNTP. PCR reactions were carried out on a DT-96 thermocycler (DNA technology, RF) under identical conditions according to the protocol with preamplification: 1st stage - 95 ° - 6 min; 2nd stage - 95 ° - 15 sec, 62 ° - 20 sec, 72 ° - 25 sec (9 cycles); 3rd stage: 95 ° - 15 sec, 66 ° - 40 sec (30 cycles with reading).

Результаты детекции мутаций устойчивости к фторхинолонам предложенным способом и верификация секвенированием некоторых изолятов представлены в таблице 2. Секвенированием был выявлен полиморфизм с заменой аминокислоты S95T как в устойчивых к фторхинолонам образцах, так и в чувствительных. Тем не менее, при ПЦР-детекции предлагаемым способом данный полиморфизм не интерферировал с настоящими близкорасположенными мутациями в кодоне 94.The results of the detection of mutations of resistance to fluoroquinolones by the proposed method and verification by sequencing of some isolates are presented in Table 2. Sequencing revealed a polymorphism with the replacement of the S95T amino acid in both fluoroquinolone-resistant and sensitive samples. However, during PCR detection by the proposed method, this polymorphism did not interfere with real closely located mutations in codon 94.

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Пример 2Example 2

Детекция мутаций устойчивости к инъекционным противотуберкулезным препаратам резервного ряда (канамицину, амикацину и капреомицину) в генах rrs и eis на изолятах, выделенных из клинических образцов.Detection of mutations of resistance to injectable anti-TB drugs of the reserve series (kanamycin, amikacin and capreomycin) in the rrs and eis genes on isolates isolated from clinical samples.

Анализ проб из 39 изолятов, монокультур, выделенных из клинических образцов, охарактеризованных фенотипически культивированием в среде ВАСТЕС с концентрацией канамицина, амикацина и капреомицина 30 мг/л был проведен с использованием предлагаемого МПЦР-способа с последующей верификацией результатов секвенированием. Во всех случаях результаты анализа ДНК из тех же штаммов совпадали с фенотипическими данными.Analysis of samples from 39 isolates, monocultures isolated from clinical samples characterized by phenotypic cultivation in WASTES medium with a concentration of kanamycin, amikacin and capreomycin of 30 mg / l was carried out using the proposed MPCR method with subsequent verification of the results by sequencing. In all cases, the results of DNA analysis from the same strains coincided with phenotypic data.

ПЦР-анализ проводился с использованием 10-12 мкл очищеной ДНК, выделенной из изолятов сорбцией на магнитных частицах коммерческим набором Promega, которую добавляли в 2х-кратную реакционную смесь (конечный объем 24 мкл), содержащую 5-6 пмоль каждого из праймеров SEQ ID NO 15 и SEQ ID NO 16, SEQ ID NO 21 и SEQ ID NO 22, SEQ ID NO 24 и SEQ ID NO 25, 5-10 пмоль каждого зонда SEQ ID NO 17 и SEQ ID NO 19, SEQ ID NO 28 и SEQ ID NO 30, 2,5 мМ MgCl2, 3 ед. Taq ДНК полимеразы (MBI Fermentas), и 200 микроМ каждого из дНТФ. ПЦР-реакции проводили на амплификаторе ДТ-96 («ДНК-технология», РФ) в одинаковых условиях по протоколу с проводятся в одинаковых условиях по протоколу с преамплификацией: 1-й этап - 95° - 6 мин; 2-й этап - 95° - 15 сек, 62° - 20 сек, 72° - 25 сек (9 циклов); 3-й этап: 95° - 15 сек, 66° - 40 сек (30 циклов с чтением).PCR analysis was carried out using 10-12 μl of purified DNA isolated from isolates by magnetic sorption using a commercial Promega kit, which was added to a 2-fold reaction mixture (final volume 24 μl) containing 5-6 pmol of each of the primers SEQ ID NO 15 and SEQ ID NO 16, SEQ ID NO 21 and SEQ ID NO 22, SEQ ID NO 24 and SEQ ID NO 25, 5-10 pmol of each probe SEQ ID NO 17 and SEQ ID NO 19, SEQ ID NO 28 and SEQ ID NO 30, 2.5 mm MgCl 2 , 3 units Taq DNA polymerase (MBI Fermentas), and 200 microM each of dNTP. PCR reactions were carried out on a DT-96 amplifier (DNA-technology, RF) under the same conditions according to protocol c and were carried out under identical conditions according to the protocol with preamplification: 1st stage - 95 ° - 6 min; 2nd stage - 95 ° - 15 sec, 62 ° - 20 sec, 72 ° - 25 sec (9 cycles); 3rd stage: 95 ° - 15 sec, 66 ° - 40 sec (30 cycles with reading).

Результаты детекции устойчивости к канамицину, амикацину и капреомицину три методами культивированием, предлагаемым способом МПЦР и секвенированием представлены в таблице 2. В результате показано, что предложенным способом в изолятах образцов с фенотипом ШЛУ детектируются не только мутации устойчивости к аминогликазидам и капреомицину в гене rrs, такие как в позиции 1401, мутации устойчивости только к аминогликазидам в позицииях 514с и 517t гена rrs, а также мутации в промоторной области гена eis в позициях -10 и -37. Мутации, детектированные в позиции -12 гена eis, также вызывают устойчивость к капреомицину, что имеет диагностическую значимость.The results of the detection of resistance to kanamycin, amikacin and capreomycin by three cultivation methods, the proposed method of MPCR and sequencing are presented in table 2. As a result, it is shown that the mutation resistance to aminoglycosides and capreomycin in the rrs gene are detected in the isolates of samples with the XDR phenotype, such as in position 1401, mutations of resistance only to aminoglycosides at positions 514c and 517t of the rrs gene, as well as mutations in the promoter region of the eis gene at positions -10 and -37. Mutations detected at the -12 position of the eis gene also cause capreomycin resistance, which is of diagnostic significance.

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Пример 3Example 3

Детекция мутаций устойчивости микобактерий туберкулеза к фторхинолонам и инъекционным противотуберкулезным препаратам в изолятах, выделенных из клинических образцов мокроты, предложенным способом для определения диагностической эффективности (чувствительности и специфичности) прототипа диагностической тест-системыDetection of mutations in the resistance of tuberculosis mycobacteria to fluoroquinolones and injectable anti-TB drugs in isolates isolated from clinical sputum samples by the proposed method for determining the diagnostic effectiveness (sensitivity and specificity) of a prototype diagnostic test system

Анализ проб из 68 изолятов, монокультур, выделенных из клинических образцов, был проведен предлагаемым способом одновременной постановки МПЦР-детекции мутаций устойчивости к фторхинолонам (офлоксацин) и канамицину, амикацину и капреомицину. Все образцы были ранее фенотипически определены культивированием в среде ВАСТЕС, а также секвенированием, как 34 с широкой лекарственной устойчивостью и 34 чувствительных к антибиотикам второго ряда. Во всех случаях результаты секвенирования ДНК из тех же штаммов совпадали с фенотипическими данными.Analysis of samples from 68 isolates, monocultures, isolated from clinical samples, was carried out by the proposed method for the simultaneous formulation of MPCR detection of mutations of resistance to fluoroquinolones (ofloxacin) and kanamycin, amikacin and capreomycin. All samples were previously phenotypically determined by cultivation in WASTES medium, as well as sequencing, as 34 with extensive drug resistance and 34 sensitive to second-line antibiotics. In all cases, the results of DNA sequencing from the same strains coincided with phenotypic data.

ПЦР-анализ проводился с использованием 10-12 мкл очищеной ДНК, выделенной из изолятов сорбцией на магнитных частицах коммерческим набором Promega, которую добавляли в 2х-кратную реакционную смесь (конечный объем 24 мкл), содержащую 5-6 пмоль каждого из праймеров, перечисленных в Примерах 1 и 2, 5-10 пмоль каждого из зондов, перечисленных в Примерах 1 и 2, 2,5 мМ MgCl2, 3 ед. Taq ДНК полимеразы (MBI Fermentas), и 200 микроМ каждого из дНТФ. Все ПЦР-реакции проводятся в одинаковых условиях по протоколу с преамплификацией: 1-й этап - 95° - 6 мин; 2-й этап - 95° - 15 сек, 62° - 20 сек, 72° - 25 сек (9 циклов); 3-й этап: 95° - 15 сек, 66° - 40 сек (30 циклов с чтением).PCR analysis was performed using 10-12 μl of purified DNA isolated from isolates by magnetic sorption using a commercial Promega kit, which was added to a 2-fold reaction mixture (final volume 24 μl) containing 5-6 pmol of each of the primers listed in Examples 1 and 2, 5-10 pmol of each of the probes listed in Examples 1 and 2, 2.5 mm MgCl 2 , 3 units. Taq DNA polymerase (MBI Fermentas), and 200 microM each of dNTP. All PCR reactions are carried out under identical conditions according to the protocol with preamplification: 1st stage - 95 ° - 6 min; 2nd stage - 95 ° - 15 sec, 62 ° - 20 sec, 72 ° - 25 sec (9 cycles); 3rd stage: 95 ° - 15 sec, 66 ° - 40 sec (30 cycles with reading).

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

Figure 00000009
Figure 00000009

По результатам детекции мутаций устойчивости к инъекционным противотуберкулезным препаратам канамицину, амикацину и капреомицину (SL) и фторхинолону офлоксацину (FQ) предложенным способом и верификации секвенированием были определены диагностические характеристики (чувствительность и специфичность), как представлено в таблице 4. Предлагаемым МПЦР способом только в трех из 34 образцов ШЛУ не было детектировано мутаций устойчивости к фторхинолонам в позициях 89, 90, 91 и 94 в гене gyrA, 539 и 540 в гене gyrB, что было подтверждено секвенированием полной рамки считывания этих генов. В пяти из 34 образцов ШЛУ не было детектировано известных мутаций устойчивости к канамицину, амикацину и капреомицину, а также предлагаемых к детекции мутаций в промотороной области гена eis, что также подтверждено секвенированием генов rrs и eis.According to the results of the detection of mutations of resistance to injectable anti-tuberculosis drugs kanamycin, amikacin and capreomycin (SL) and fluoroquinolone ofloxacin (FQ) by the proposed method and verification by sequencing, diagnostic characteristics (sensitivity and specificity) were determined, as presented in table 4. Only three of 34 XDR samples, no fluoroquinolone resistance mutations were detected at positions 89, 90, 91 and 94 in the gyrA gene, 539 and 540 in the gyrB gene, which was confirmed by complete sequencing reading frames of these genes. In five of 34 XDR samples, no known mutations of resistance to kanamycin, amikacin, and capreomycin were detected, as well as mutations proposed in the promoter region of the eis gene, which is also confirmed by sequencing of the rrs and eis genes.

Диагностическая чувствительность по выявлению устойчивости к офлоксацину составила 91,2% (31/34), тогда как диагностическая чувствительность устойчивости к инъекционным противотуберкулезным препаратам составила 82,4% (28/34), что выше, чем у существующих коммерческих тест-систем, таких как GenoType MTBDR/j/ms/GenoType MTBDRs/, из-за отсутствия в них детекции мутаций в промотороной области гена eis. Вклад мутаций в промотороной области гена eis в позициях -10, -12 и -37 составил около 39% среди всех образцов ШЛУ, если учитывать, что в некоторых из них также были обнаружены мутации c517t и а514с гена rrs. Только мутации в позициях -10, -12 и -37 гена eis были обнаружены в 23.5% (8/34) всех ШЛУ образцов с устойчивостью к канамицину и амикацину, что, видимо, отражает диагностическую значимость этих мутаций.The diagnostic sensitivity for the detection of ofloxacin resistance was 91.2% (31/34), while the diagnostic sensitivity for injectable anti-TB drugs was 82.4% (28/34), which is higher than the existing commercial test systems, such as GenoType MTBDR / j / ms / GenoType MTBDRs /, due to the lack of detection of mutations in the promoter region of the eis gene. The contribution of mutations in the promoter region of the eis gene at positions –10, –12, and –37 was about 39% among all XDR samples, if we take into account that mutations c517t and a514c of the rrs gene were also found in some of them. Only mutations at positions –10, –12, and –37 of the eis gene were found in 23.5% (8/34) of all XDR specimens with resistance to kanamycin and amikacin, which apparently reflects the diagnostic significance of these mutations.

Диагностическая специфичность составила 100%, т.к. мутаций среди чувствительных образцов выявлено не было.Diagnostic specificity was 100%, because no mutations were detected among sensitive samples.

Figure 00000010
Figure 00000010

Claims (11)

1. Способ определения устойчивости микобактерий туберкулеза к противотуберкулезным препаратам второго ряда, где указанный способ включает одновременную детекцию мутаций в ДНК микобактерий туберкулеза биологического образца, приводящих к устойчивости микроорганизмов к противотуберкулезным препаратам второго ряда в участках генов gyrA, gyrB, rrs и промоторной области eis посредством мультиплексной полимеразной цепной реакции в режиме реального времени с использованием праймеров для амплификации и зондов детекции, которые комплементарны указанным участкам генов gyrA, gyrB, rrs и промоторной области eis, где противотуберкулезные препараты второго ряда представляют собой фторхинолоны, аминогликозиды и капреомицин, где указанные участки гена gyrA выбраны из группы, включающей кодоны 89, 90, 91, 94 или их комбинации, указанные участки гена gyrB выбраны из группы, включающей кодоны 538, 539, 540 или их комбинацию, указанные участки гена rrs выбраны из группы, включающей позиции 1401, 514, 517 или их комбинации, и указанные участки промоторной области eis выбраны из группы, включающей позиции -10, -12, -37 или их комбинации.1. A method for determining the resistance of Mycobacterium tuberculosis to second-line anti-TB drugs, where the method includes the simultaneous detection of mutations in the DNA of Mycobacterium tuberculosis biological sample, leading to the resistance of microorganisms to anti-TB drugs of the second row in the gene regions gyrA, gyrB, rrs and the promoter region of eis by multiplex real-time polymerase chain reaction using amplification primers and detection probes that are complementary to the indicated sections of the gyrA, gyrB, rrs genes and the eis promoter region, where the second-line anti-TB drugs are fluoroquinolones, aminoglycosides and capreomycin, where these sections of the gyrA gene are selected from the group comprising codons 89, 90, 91, 94 or combinations thereof, these sections the gyrB gene is selected from the group comprising codons 538, 539, 540 or a combination thereof, the indicated regions of the rrs gene are selected from the group comprising the positions 1401, 514, 517, or combinations thereof, and these regions of the eis promoter region are selected from the group comprising the positions -10 , -12, -37 or their comb initiation. 2. Способ по п. 1, где аминогликозиды представляют собой канамицин и амикацин, фторхинолоны представляют собой офлоксацин, моксифлоксацин, левофлоксацин.2. The method of claim 1, wherein the aminoglycosides are kanamycin and amikacin, the fluoroquinolones are ofloxacin, moxifloxacin, levofloxacin. 3. Способ по п. 1, где все реакции детекции мутаций устойчивости к противотуберкулезным препаратам второго ряда осуществляются в одном температурном режиме амплификации3. The method according to p. 1, where all the reactions of detection of mutations of resistance to second-line anti-TB drugs are carried out in the same temperature regime of amplification 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный биологический образец представляет собой непосредственно материал клинического образца или предварительно выращенную культуру микроорганизмов.4. The method according to p. 1, characterized in that said biological sample is directly a material of a clinical sample or a pre-grown culture of microorganisms. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что способ проводят для более чем одного биологического образца.5. The method according to p. 1, characterized in that the method is carried out for more than one biological sample. 6. Способ по любому из пп. 1-5, где указанные зонды детекции представляют собой олигонуклеотидные последовательности длиной 19-24 нуклеотида, применяемые для детекции мутаций в кодонах 89, 90, 91 и 94 гена gyrA и в кодонах 538, 539 и 540 гена gyrB для выявления мутаций устойчивости к фторхинолонам, олигонуклеотидные последовательности длиной 19-22 нуклеотида, применяемые для детекции мутаций в позициях -10, -12 и -37 промоторной области гена eis для выявления мутаций устойчивости к канамицину, амикацину и/или капреомицину, и олигонуклеотидные последовательности длиной 20-22 нуклеотида, применяемые для детекции мутаций в позиции 1401, 514 и 517 гена rrs для выявления мутаций устойчивости к канамицину, амикацину и/или капреомицину.6. The method according to any one of paragraphs. 1-5, where these detection probes are oligonucleotide sequences of 19-24 nucleotides in length used to detect mutations in codons 89, 90, 91 and 94 of the gyrA gene and in codons 538, 539 and 540 of the gyrB gene to detect mutations of resistance to fluoroquinolones, oligonucleotide sequences 19-22 nucleotides long used to detect mutations at positions -10, -12 and -37 of the promoter region of the eis gene to detect mutations of resistance to kanamycin, amikacin and / or capreomycin, and oligonucleotide sequences 20-22 nucleotides long, approx nyaemye for detecting mutations in positions 1401, 514 and 517 rrs gene to identify mutations of resistance to kanamycin, amikacin and / or capreomycin. 7. Способ по п. 6, где указанные зонды включают нуклеотидные последовательности, выбранные из представленных в SEQ ID NO: 7-14, 17-19, 26-31 или их комбинации.7. The method according to p. 6, where these probes include nucleotide sequences selected from those presented in SEQ ID NO: 7-14, 17-19, 26-31, or a combination thereof. 8. Способ по любому из пп. 1-5, где указанные праймеры для амплификации включают нуклеотидные последовательности, выбранные из представленных в SEQ ID NO: 1-6, 15, 16, 20-25 или их комбинации.8. The method according to any one of paragraphs. 1-5, where these primers for amplification include nucleotide sequences selected from those presented in SEQ ID NO: 1-6, 15, 16, 20-25, or combinations thereof. 9. Набор зондов детекции для осуществления способа по любому из пп. 1-8, в котором указанные зонды включают нуклеотидные последовательности, выбранные из группы, состоящей из представленных в SEQ ID NO: 7-14, 17-19, 26-31 или их комбинации.9. A set of detection probes for implementing the method according to any one of paragraphs. 1-8, in which these probes include nucleotide sequences selected from the group consisting of those presented in SEQ ID NO: 7-14, 17-19, 26-31, or a combination thereof. 10. Набор праймеров амплификации для осуществления способа по любому из пп. 1-8, в котором указанные праймеры включают нуклеотидные последовательности, выбранные из группы, состоящей из представленных в SEQ ID NO: 1-6, 15, 16, 20-25 или их комбинации.10. A set of amplification primers for implementing the method according to any one of paragraphs. 1-8, in which these primers include nucleotide sequences selected from the group consisting of those presented in SEQ ID NO: 1-6, 15, 16, 20-25, or a combination thereof. 11. Применение способа по любому из пп. 1-8 для подтверждения клинического диагноза туберкулеза с широкой лекарственной устойчивостью.11. The application of the method according to any one of paragraphs. 1-8 to confirm the clinical diagnosis of extensively drug-resistant tuberculosis.
RU2015151395A 2015-12-01 2015-12-01 Method for molecular-genetic detection of tuberculosis microbacteria resistance to antitubercular preparations of second series (fluoroquinolones, aminoglycosides and capreomicin) RU2633507C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015151395A RU2633507C2 (en) 2015-12-01 2015-12-01 Method for molecular-genetic detection of tuberculosis microbacteria resistance to antitubercular preparations of second series (fluoroquinolones, aminoglycosides and capreomicin)
PCT/RU2016/050051 WO2017095271A1 (en) 2015-12-01 2016-10-17 Method for the molecular genetic detection of mycobacterium tuberculosis resistance to second-line anti-tuberculosis drugs (fluoroquinolines, aminoglycosides and capreomycin)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015151395A RU2633507C2 (en) 2015-12-01 2015-12-01 Method for molecular-genetic detection of tuberculosis microbacteria resistance to antitubercular preparations of second series (fluoroquinolones, aminoglycosides and capreomicin)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015151395A RU2015151395A (en) 2017-07-19
RU2633507C2 true RU2633507C2 (en) 2017-10-12

Family

ID=58797544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015151395A RU2633507C2 (en) 2015-12-01 2015-12-01 Method for molecular-genetic detection of tuberculosis microbacteria resistance to antitubercular preparations of second series (fluoroquinolones, aminoglycosides and capreomicin)

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2633507C2 (en)
WO (1) WO2017095271A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2810576C1 (en) * 2022-07-27 2023-12-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский государственный Центр качества и стандартизации лекарственных средств для животных и кормов" ФГБУ "ВГНКИ" Kit of synthetic oligonucleotide sequences for identification and detection of qnrs and qnrb genes, providing resistance to fluoroquinolones of bacteria of enterobacteriaceae family, by pcr method with detection in "real time" mode and method of their use

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109797193A (en) * 2019-02-15 2019-05-24 安徽理工大学 A kind of Drug Resistance of Mycobacterium Tuberculosis detection method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2562866C1 (en) * 2014-11-11 2015-09-10 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Молекулярной Биологии Им. В.А. Энгельгардта Российской Академии Наук (Имб Ран) Detection method of dna of tuberculosis causative agent with simultaneous identification of its genotype and determination of genetic determinants of multiple and wide drug resistance, oligonucleotide microchip, set of primers and set of oligonucleotide probes, which are used in method
WO2015172734A1 (en) * 2014-05-15 2015-11-19 中国疾病预防控制中心传染病预防控制所 Combination of specific fragments of drug resistance gene for four kinds of second-line drugs of mycobacterium tuberculosis and use thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015172734A1 (en) * 2014-05-15 2015-11-19 中国疾病预防控制中心传染病预防控制所 Combination of specific fragments of drug resistance gene for four kinds of second-line drugs of mycobacterium tuberculosis and use thereof
RU2562866C1 (en) * 2014-11-11 2015-09-10 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Молекулярной Биологии Им. В.А. Энгельгардта Российской Академии Наук (Имб Ран) Detection method of dna of tuberculosis causative agent with simultaneous identification of its genotype and determination of genetic determinants of multiple and wide drug resistance, oligonucleotide microchip, set of primers and set of oligonucleotide probes, which are used in method

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LIU Q. et al. Triplex real-time PCR melting curve analysis for detecting Mycobacterium tuberculosis mutations associated with resistance to second-line drugs in a single reaction. J. Antimicrob Chemother. 2013. V.68. P.1097-1103. *
RODWELL T.C. et al. Predicting Extensively Drug-Resistant Mycobacterium tuberculosis Phenotypes with Genetic Mutations. Journal of Clinical Microbiology. 2014. V.52. N.3. Р.781-789;. LIU Q. et al. Triplex real-time PCR melting curve analysis for detecting Mycobacterium tuberculosis mutations associated with resistance to second-line drugs in a single reaction. J. Antimicrob Chemother. 2013. V.68. P.1097-1103. *
ZIMENKOV D.V. et al. Detection of second-line drug resistance in Mycobacterium tuberculosis using oligonucleotide microarrays. BMC Infectious Diseases. 2013. V.13. P.240-247. *
ZIMENKOV D.V. et al. Detection of second-line drug resistance in Mycobacterium tuberculosis using oligonucleotide microarrays. BMC Infectious Diseases. 2013. V.13. P.240-247. БЕСПЯТЫХ Ю.А. и др. Определение лекарственной устойчивости и генотипирование клинических штаммов Mycobacterium tuberculosis при помощи экспериментального набора "ТБ-ТЕСТ". Пульмонология. 2013. No.4. С.77-81. ЗИМЕНКОВ Д.В. и др. Анализ генетических детерминант множественной и широкой лекарственной устойчивости возбудителя туберкулеза с использованием олигонуклеотидного микрочипа. Молекулярная биология. 2014. Т.48. No.2. С.251-264. RODWELL T.C. et al. Predicting Extensively Drug-Resistant Mycobacterium tuberculosis Phenotypes with Genetic Mutations. Journal of Clinical Microbiology. 2014. V.52. N.3. Р.781-789;. *
БЕСПЯТЫХ Ю.А. и др. Определение лекарственной устойчивости и генотипирование клинических штаммов Mycobacterium tuberculosis при помощи экспериментального набора "ТБ-ТЕСТ". Пульмонология. 2013. No.4. С.77-81. *
ЗИМЕНКОВ Д.В. и др. Анализ генетических детерминант множественной и широкой лекарственной устойчивости возбудителя туберкулеза с использованием олигонуклеотидного микрочипа. Молекулярная биология. 2014. Т.48. No.2. С.251-264. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2810576C1 (en) * 2022-07-27 2023-12-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский государственный Центр качества и стандартизации лекарственных средств для животных и кормов" ФГБУ "ВГНКИ" Kit of synthetic oligonucleotide sequences for identification and detection of qnrs and qnrb genes, providing resistance to fluoroquinolones of bacteria of enterobacteriaceae family, by pcr method with detection in "real time" mode and method of their use

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017095271A1 (en) 2017-06-08
RU2015151395A (en) 2017-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Guo et al. Rapid, accurate determination of multidrug resistance in M. tuberculosis isolates and sputum using a biochip system
Soini et al. Molecular diagnosis of mycobacteria
JP2020168007A (en) Polymerase Chain Reaction Primers and Probes for Mycobacterium Tuberculosis
KR100454585B1 (en) Microarray comprising probes for Mycobacteria genotyping, M. tuberculosis strain differentiation and antibiotic-resistance detection
Reddington et al. Novel multiplex real-time PCR diagnostic assay for identification and differentiation of Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium canettii, and Mycobacterium tuberculosis complex strains
Nasr Esfahani et al. Rapid and accurate identification of Mycobacterium tuberculosis complex and common non-tuberculous mycobacteria by multiplex real-time PCR targeting different housekeeping genes
KR101377070B1 (en) Method for distinguishing between Mycobacterium tuberculosis and nontuberculous mycobacteria and composition therefor
Isola et al. A Pyrosequencing assay for rapid recognition of SNPs in Mycobacterium tuberculosis embB306 region
Wu et al. Prediction of Mycobacterium tuberculosis drug resistance by nucleotide MALDI-TOF-MS
Wang et al. Performance of a real-time PCR assay for the rapid identification of Mycobacterium species
Wang et al. Identification of Mycobacterium species in direct respiratory specimens using reverse blot hybridisation assay
Brossier et al. Molecular detection methods of resistance to antituberculosis drugs in Mycobacterium tuberculosis
RU2405836C2 (en) Method for mycobacterium tuberculosis beijing genotype detection
EP3578668B1 (en) Methods for the detection and analysis of mycobacterium tuberculosis
Choi et al. Clinical efficacy of direct DNA sequencing analysis on sputum specimens for early detection of drug-resistant Mycobacterium tuberculosis in a clinical setting
RU2633507C2 (en) Method for molecular-genetic detection of tuberculosis microbacteria resistance to antitubercular preparations of second series (fluoroquinolones, aminoglycosides and capreomicin)
Maurya et al. The advantage of using IS6110-PCR vs. BACTEC culture for rapid detection of Mycobacterium tuberculosis from pleural fluid in northern India
Han et al. Simultaneous detection and identification of bacteria and fungi in cerebrospinal fluid by TaqMan probe-based real-time PCR
Wang et al. Evaluation of the quantamatrix multiplexed assay platform system for simultaneous detection of Mycobacterium tuberculosis and the rifampicin resistance gene using cultured mycobacteria
CA2481517A1 (en) Detection of mycobacteria in clinical material
Glennon et al. Detection and diagnosis of mycobacterial pathogens using PCR
Munkhdelger et al. Identification of Mycobacterium species in FFPE granulomatous lymphadenitis tissue using REBA Myco-ID®
WO2018065830A1 (en) Multiplex realtime pcr kit for diagnosing multidrug resistance (mdr) and extensively drug resistance (xdr) tuberculosis
RU2409680C1 (en) Diagnostic technique for of mycobacterium tuberculosis strain sensitivity to aminoglycosides
AU2004271214A1 (en) Primers for use in detecting beta-lactamases

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191202