RU2733665C1 - Набор олигодезоксирибонуклетидных праймеров и флуоресцентно-меченого зонда для идентификации РНК коронавирусов человека SARS и 2019-nCoV методом ОТ-ПЦР с гибридизационно-флуоресцентной детекцией в режиме реального времени - Google Patents

Набор олигодезоксирибонуклетидных праймеров и флуоресцентно-меченого зонда для идентификации РНК коронавирусов человека SARS и 2019-nCoV методом ОТ-ПЦР с гибридизационно-флуоресцентной детекцией в режиме реального времени Download PDF

Info

Publication number
RU2733665C1
RU2733665C1 RU2020120619A RU2020120619A RU2733665C1 RU 2733665 C1 RU2733665 C1 RU 2733665C1 RU 2020120619 A RU2020120619 A RU 2020120619A RU 2020120619 A RU2020120619 A RU 2020120619A RU 2733665 C1 RU2733665 C1 RU 2733665C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sars
ncov
primers
pcr
coronavirus
Prior art date
Application number
RU2020120619A
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Александрович Боднев
Татьяна Владимировна Трегубчак
Александр Николаевич Болдырев
Олег Викторович Пьянков
Марина Поликарповна Богрянцева
Елена Владимировна Чуб
Елена Васильевна Гаврилова
Ринат Амирович Максютов
Original Assignee
Федеральное бюджетное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН ГНЦ ВБ "Вектор" Роспотребнадзора)
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 Федеральное бюджетное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН ГНЦ ВБ "Вектор" Роспотребнадзора) filed Critical Федеральное бюджетное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН ГНЦ ВБ "Вектор" Роспотребнадзора)
Priority to RU2020120619A priority Critical patent/RU2733665C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2733665C1 publication Critical patent/RU2733665C1/ru

Links

Images

Classifications

    • 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
    • C12Q1/6804Nucleic acid analysis using immunogens
    • 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
    • C12Q1/6844Nucleic acid amplification reactions
    • C12Q1/686Polymerase chain reaction [PCR]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к генетической инженерии, и может быть использовано для выявления генетического материала (РНК) коронавирусов человека SARS и 2019-nCoV в клинических образцах. Представлен набор олигодезоксирибонуклеотидных праймеров и флуоресцентно-меченого ДНК-зонда для идентификации коронавирусов человека SARS и 2019-nCoV методом ОТ-ПЦР с гибридизационно-флуоресцентной детекцией. Набор содержит одну пару олигонуклеотидов, обладающих активностью прямого и обратного праймеров в полимеразной цепной реакции, а также флуоресцентно-меченый ДНК-зонд. Прямой (F4) и обратный (R5) праймеры имеют последовательности: F4: 5'-GTTGCAACTGAGGGAGCCTTG-3', R5: 5'-GAGAAGAGGCTTGACTGCCG-3' соответственно. Флуоресцентно-меченый ДНК-зонд Pb1: 5'-FAM-TACACCAAAAGATCACATTGGCACCCG-BHQ1-3'. Изобретение обеспечивает чувствительный и специфичный набор средств для детекции коронавирусов человека SARS и 2019-nCoV методом ПЦР с гибридизационно-флуоресцентной детекцией в режиме реального времени в клинических образцах. Представленный набор выявляет генетический материал коронавируса SARS в концентрации 1×103 копий/мл в 85,7% случаев, чувствительность составляет не менее 50 геном-эквивалентов на реакцию. 5 ил., 4 табл., 4 пр.

Description

Изобретение создано в рамках государственного задания №141-00080-20-01 от 13.02.2020 (на 2019 - 2021 гг.) и относится к средствам для выявления генетического материала (РНК) коронавирусов человека SARS и 2019-nCoV в клинических образцах, секционных пробах, образцах окружающей среды, культуральных вируссодержащих жидкостях и прочих биопрепаратах с целью постановки диагноза, коррекции лечения, эпидемиологического расследования, а также для решения научно-исследовательских задач по мониторингу и изучению свойств коронавируса, созданию диагностических, профилактических и лечебных препаратов и может быть использовано в медицине, биотехнологии и эпидемиологии.
Первые случаи заболевания человека пневмонией неизвестной этиологии, были выявлены в городе Ухань (Китай) в декабре 2019 года. В результате исследований было установлено, что заболевание вызвано новым видом коронавируса (2019-nCoV) [Zhao et al., 2020]. После установления причины заболевания, все большее количество подтвержденных случаев заражения коронавирусом 2019-nCoV стало выявляться не только на территории Китая, но и на территории других стран (Таиланд, Япония, Республика Корея, США и др.). Данный факт подтверждает высокие риски регионального и глобального распространения нового вида коронавируса [Leung et al., 2020].
Коронавирусы могут вызывать множественные системные инфекции у различных животных, у людей в результате заражения главным образом поражаются дыхательные пути. До 2002 года коронавирусы не привлекали большого внимания исследователей, пока в Китае не произошла вспышка атипичной пневмонии или тяжелого острого респираторного синдрома, вызванная коронавирусом SARS-CoV (8273 случаев заболевания, 775 летальных исходов). Далее в 2015 году была зафиксирована вспышка ближневосточного респираторного синдрома на территории Южной Кореи, вызванная коронавирусом MERS-CoV (183 случая заболевания, 33 летальных исхода) [Drosten et al., 2003; Yin and Wunderink, 2018]. Следует отметить, что в основном коронавирусы животных не могут инфицировать людей и далее распространятся путем передачи от человека к человеку, за исключением SARS-CoV, MERS-CoV, а теперь и 2019-nCoV. Считается, что распространение от человека к человеку происходит главным образом через дыхательные капли, образующиеся при кашле или чихании зараженного человека, подобно тому, как распространяется грипп и другие респираторные инфекции [https://www.cdc.gov/coronaviras/2019-ncov/about/transmission.html]. В первую очередь появление новых свойств вирусов, в том числе смена круга хозяев (возможность заражать новые виды животных) обусловлена генетической изменчивостью вируса в результате естественной эволюции в природе, что обуславливает необходимость изучения геномов новых вариантов вируса для обеспечения эффективного эпидемиологического надзора.
Анализ опубликованных нуклеотидных последовательностей нового коронавируса 2019-nCoV показал, что новый вариант вируса имеет наибольшее сходство с коронавирусами человека и летучей мыши, которые объединены в «SARS-подобную» группу, то есть гомологичны вирусу, вызвавшему атипичную пневмонию SARS в 2002 году. При этом показано, что в январе 2020 года уже начали выявлять новые варианты вируса, значимо отличающиеся от первоначального варианта (2-8 замен). Полученные данные свидетельствуют о высокой скорости накопления мутаций в геноме в результате циркуляции вируса. Таким образом, в результате естественной циркуляции вируса в природе могут возникнуть новые варианты SARS-подобного вируса, уже отличающиеся от 2019-nCoV, но представляющие эпидемиологическую угрозу для человека. При заражении людей SARS-CoV и 2019-nCoV клиническая картина течения заболевания сходная, вирус способен передаваться от человека к человеку Специфические терапевтические средства отсутствуют, применяется симптоматическое лечение. Таким образом, в настоящее время для назначения лечения не является обязательным дифференцировать принадлежность возбудителя к SARS-CoV и 2019-nCoV, оба вируса сравнимы по своей потенциальной опасности для человека. Однако, разрабатывая диагностические тест-системы только на выявление 2019-nCoV, возникают риски упустить новые потенциально опасные варианты «SARS-подобного» коронавируса, которые могут возникнуть в результате естественной циркуляции вируса в природе.
Таким образом, с целью контроля и предупреждения завоза и распространения новой коронавирусной инфекции чрезвычайно важным является разработка быстрых и эффективных средств диагностики этого опасного заболевания. Среди всех существующих методов диагностики наиболее перспективным является разработка диагностического набора реагентов на основе метода обратной транскрипции-полимеразной цепной реакции (ОТ-ПЦР) в реальном времени. Метод ОТ-ПЦР в реальном времени представляет собой классическую ПЦР с идентификацией амплифицированных продуктов за счет флуоресцентных красителей и направлен на выявление РНК в образцах. Используя современные методы биоинформатики возможно разработать диагностические наборы реагентов на основе метода ОТ-ПЦР в реальном времени.
При помощи разработанных диагностических праймеров и флуоресцентно-меченного зонда возможно выявление генетического материала (РНК) коронавируса 2019-nCoV.
Метод ОТ-ПЦР с детекцией продуктов амплификации в режиме реального времени обладает высокой чувствительностью и является основным методом выявления вирусной РНК. Метод ОТ-ПЦР основан на получении комплементарной ДНК (кДНК) на матрице вирусной РНК с последующим многократным избирательным удвоением участка кДНК. Амплифицируемый участок кДНК, являясь маркерным, позволяет выявить вирусный агент в исследуемом образце. Для эффективного проведения ПЦР в режиме реального времени необходимы флуоресцентно-меченый ДНК-зонд и ДНК-затравки - праймеры (синтетические олигонуклеотиды) - строго специфичные к кДНК вирусного генома. Сложность выбора праймеров и зонда обусловлена требованием их строгой видоспецифичности. Праймеры должны быть комплементарны нуклеотидным последовательностям кДНК, ограничивая амлифицируемый участок справа и слева таким образом, чтобы синтез ДНК ДНК-полимеразой проходил строго в выбранном регионе. Флуоресцентно-меченый ДНК-зонд, в свою очередь, должен быть комплементарным участку кДНК, ограниченному олигодезоксирибонуклеотидными праймерами. Правильный выбор олигодезоксирибонуклеотидных праймеров позволяет осуществить экспоненциальное увеличение количества копий целевого участка кДНК. Правильный выбор сочетания пары олигодезоксирибонуклеотидных праймеров и ДНК-зонда позволяет осуществлять детекцию накопления продуктов амплификации в режиме реального времени. От правильности выбора олигодезоксирибонуклеотидных праймеров и ДНК-зонда зависит специфичность проводимой ОТ-ПЦР, а значит и точность диагностики вирусного заболевания.
Ниже приведены аналоги, представляющие собой наборы олигодезоксирибонуклеотидных праймеров и зонда, а также наборы реагентов, обеспечивающие детекцию генетического материала коронавируса.
Известен патент Китая № CN 101603096 (опубл. 2009 г.) получен на набор реагентов и готовый ПЦР-набор для детекции вируса гриппа типа А субтипов Н5 и Н7, ТОРС ассоциированного коронавируса, хантавируса, чумной палочки (Yersinia pestis), возбудителя сибирской язвы (Bacillus anthracis).
Известна заявка США № US 2009117537 (опубл. 2009 г.), которая касается набора праймеров и набора реагентов, позволяющего детектировать ТОРС-ассоциированный коронавирус, причем праймеры локализуются в гене РНК-полимеразы коронавируса.
Известен патент Сингапура № SG 161740 (опубл. 2010 г.), который касается выявления одного и более неизвестных коронавирусов, в том числе и ТОРС-ассоциированный коронавирус, причем праймеры фланкируют участок гена РНК-полимеразы и ген Nspl.
Известна заявка США № US 2004265796 (опубл. 2004 г.), которая касается набора праймеров фланкирующих участок N-гена и 3'-нетранслируемую область ТОРС-ассоциированного коронавируса.
Известен патент Германии № DE 20315159 (опубл. 2004 г.) касается набора реагентов, позволяющего детектировать ТОРС ассоциированный коронавирус методом ОТ-ПЦР в режиме реального времени.
Известен патент Китая № CN 1570139 (опубл. 2005 г.), который касается набора реагентов для выявления ТОРС ассоциированнго коронавируса методом ОТ-ПЦР с электрофоретической и гибридизационно-флуоресцентной детекцией накопления продуктов амплификации.
Известен патент Китая № CN 1514010 (опубл. 2005 г.), который касается набора реагентов, позволяющего выявлять ТОРС-ассоциированный коронавирус методом ОТ-ПЦР. Праймеры, использующиеся в этом наборе реагентов, фланкируют ген РНК-полимеразы.
Известен патент Китая № CN 1548550 (опубл. 2005 г.), который касается набора реагентов позволяющего выявлять ТОРС-ассоциированный коронавирус методом ОТ-ПЦР. Заявка США №20040265796 (опубл. 2004 г.), которая касается набора реагентов, включающего праймеры, фланкирующие участок N-гена коронавируса, ассоциированного с ТОРС.
Однако праймеры, используемые в выше приведенных аналогах, имеют недостаточную гомологию к последовательностям генома коронавирусов, циркулирующих в настоящее время в дикой природе. Кроме того, указанные наборы праймеров не позволяют получить продолжительный амплифицированный фрагмент N(p)-гена (нуклеопротеид), нуклеотидную последовательность которого можно проанализировать и спрогнозировать патогенность и контагиозность выявленного коронавируса. Указанные наборы не могут быть использованы в количественной ПЦР.
Известен «АмплиСенс® SARS-Coronavirus-EPh» (ЦНИИ Эпидемиологии, г. Москва) - набор реагентов, включающий праймеры для амплификации кДНК коронавируса человека, ассоциированного с тяжелым острым респираторным синдромом, из клинического материала методом ПЦР с электрофоретической детекцией продуктов амплификации в агарозном геле (http://www.pcr.ru/sem_who/shipulin1.pdf).
Однако, указанный набор реагентов был разработан в период вспышки заболеваемости тяжелым острым респираторным синдромом, вызванным коронавирусом, в 2003 году. За прошедшие годы в ходе эпидемиологических исследований учеными были выделены вирусы, идентичные вирусу ТОРС человека, от пальмовых циветт (Paguma larvata), енотовых собак (Nyctereutes procyonoides), плодоядных летучих мышей (Rousettus, Cynopterus и т.д.). Это говорит о широком распространении в природе коронавирусов, подобных ТОРС-коронавирусу человека, а следовательно, возможности перехода геновариантов коронавирусов, подобных ТОРС-коронавирусу человека, из популяций животных в человеческую. Для этих геновариантов вышеназванные наборы праймеров не будет обладать достаточной специфичностью, чтобы обеспечить надежный синтез целевых фрагментов ДНК. Таким образом, праймеры, используемые в вышеприведенном прототипе, имеют недостаточную гомологию к последовательностям генома ТОРС-подобных коронавирусов, циркулирующих в настоящее время в дикой природе. Кроме того, указанный набор праймеров не позволяет получить продолжительный амплифицированный фрагмент N(p)-гена (нуклеопротеид), нуклеотидную последовательность которого можно проанализировать и спрогнозировать патогенность и контагиозность выявленного коронавируса. Указанные наборы не могут быть использованы в количественной ПЦР.
Известен набор зондов, праймеров и способ обнаружения для идентификации SARS-CoV и MERS-CoV (Заявка на патент Китая № CN 108060266, МПК C12Q 1/70, C12N 15/11, опубл. 22.05.2018 г.) на основе исследования с помощью рекомбиназной полимеразной амплификации (RPA). Набор праймерных зондов для идентификации SARS-CoV и MERS-CoV на основе обнаружения RPA включает праймеры и зонд для нуклеотидных последовательностей SARS-CoV:
ctgttaagag ctttgagatt gacaaaggaa ttt
tctcccatgc atagacagaa gggaatttag ta
cagggttgtt ccctcaggag atgttgtgat atttccctaa tattaca,
а также праймеры и зонд для нуклеотидных последовательностей MERS-CoV:
ccgggaatgg aattaagcaa ctggctccca ggt
tcagtggcgc catcttcatg gacccaaacg atg
ctacactgga actggacccg aagcagcact tcctcattcc gggctgtt
Известен набор праймеров и зонд для обнаружения коронавируса ближневосточного респираторного синдрома и способу обнаружения коронавируса ближневосточного респираторного синдрома с его использованием (патент Респ. Корея № KR 101857684, МПК C12Q 1/70, опубл. 14.05.2018 г.) В частности, праймер и зонд, содержащие специфическую нуклеотидную последовательность, нацеленную на ген нуклеокапсида, имеют более высокую чувствительность в ОТ-ПЦР, чем ранее использованные наборы ПЦР в реальном времени MERS, нацеленные на гены upE и ORF1a, и наборы праймеров и зондов гена N2 для точного обнаружения MERS-CoV, и, таким образом, набор праймеров и зондов по настоящему изобретению может быть использован для обнаружения и диагностики MERS-CoV.
Известен набор для количественного определения четырехкратной флуоресценции для одновременного обнаружения четырех коронавирусов человека (заявка на патент Китая № CN 110144422, МПК C12Q 1/70, опубл. 20.08.2019 г.). Коронавирусами человека являются, в частности, MERS-CoV / HCoV-NL63 / HCoV-OC43 / HCoV-HKUI. Набор для обнаружения, в частности, включает четыре группы пар праймеров и зондов, продукт с положительным контролем качества и продукт с отрицательным контролем качества. Каждая группа пар специфических праймеров и зондов содержит пару специфических праймеров и последовательность зондов; продукт положительного контроля качества представляет собой искусственно синтетическую последовательность-мишень; продукт отрицательного контроля качества - деионизированная вода или стерильная вода. Набор может одновременно обнаруживать четыре коронавируса человека с помощью одного набора, обладает высокой специфичностью обнаружения, высокой чувствительностью обнаружения и быстрым временем обнаружения, а также позволяет избежать проблем, связанных с тем, что обнаружение по одному занимает много времени и увеличивает стоимость, повышает вероятность перекрестного загрязнения и т.д. В настоящее время на рынке нет аналогичных продуктов. Этот набор имеет широкие возможности для выявления заболеваний, профилактики и борьбы с инфекционными заболеваниями.
Однако все выше перечисленные диагностические наборы-аналоги не позволяют идентифицировать коронавирус человека 2019-nCoV.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является анализ нуклеиновой кислоты на коронавирус человека 2019-nCoV (метод флуоресцентной ОТ-ПЦР в реальном времени) с использованием набора праймеров и зондов для областей гена открытой рамки считывания (ORF1ab) и нуклеопротеина (N) нового коронавируса (http://ivdc.chinacdc.cn/kyjz/202001/t20200121_211337.html).
Набор 1 (ORF1ab):
Прямой праймер (F): CCCTGTGGGTTTTACACTTAA
Обратный праймер (R): ACGATTGTGCATCAGCTGA
Флуоресцентный зонд (Р): 5'-FAM-CCGTCTGCGGTATGTGGAAAGGTTATGG-BHQ1-3'
Набор 2 (N):
Прямой праймер (F): GGGGAACTTCTCCTGCTAGAAT
Обратный праймер (R): CAGACATTTTGCTCTCAAGCTG
Флуоресцентный зонд (Р): 5'-FAM-TTGCTGCTGCTTGACAGATT-TAMRA-3'
Для экстракции нуклеиновых кислот и флуоресцентной RT-PCR реакционной системы в реальном времени необходимо использовать инструкции соответствующего производителя. Оценка результатов. Отрицательный: нет значения Ct или Ct 40. Положительный: значение Ct <37, можно сообщить как положительное. Подозрительно: значение Ct находится между 37-40, рекомендуется повторить эксперимент. Если значение Ct меньше 40, кривая усиления имеет очевидные пики, образец оценивается как положительный, в противном случае он отрицательный.
Однако известный набор-прототип по сравнению с заявляемым набором праймеров имеет недостаточную чувствительность и специфичность при одновременном выявлении коронавирусов SARS и 2019-nCoV.
Техническим результатом заявленного изобретения является создание такого набора олигонуклеотидных праймеров и флуоресцентно-меченного зонда, который обеспечивал бы высокую специфичность и чувствительность детекции коронавирусов человека одновременно как для SARS так и 2019-nCoV методом ОТ-ПЦР с гибридизационно-флуоресцентной детекцией в реальном времени в клинических образцах.
Указанный технический результат достигается разработкой набора олигодезоксирибонуклеотидных праймеров и флуоресцентно-меченого ДНК-зонда для идентификации коронавирусов человека SARS и 2019-nCoV методом ОТ-ПЦР с гибридизационно-флуоресцентной детекцией, содержащий одну пару олигонуклеотидов, обладающих активностью прямого и обратного праймеров в полимеразной цепной реакции, а также флуоресцентно-меченый ДНК-зонд, имеющие следующую первичную последовательность:
прямой (F4) и обратный (R5) праймеры
Figure 00000001
Figure 00000002
флуоресцентно-меченый ДНК-зонд (Pb1)
Figure 00000003
Следует отметить, что большинство пар праймеров, рассчитанных с использованием приложения AlignX программного пакета Vector NTI 10 (Informax, США) предназначены для наработки длинных ампликонов, что не совсем удачно для их применения в ПЦР с диагностической целью.
При разработке представленных в заявляемом наборе диагностических праймеров было синтезировано 10 пар праймеров с различной первичной структурой, с каждой из которых были проведены соответствующие исследования. Эмпирическим путем была определена наиболее подходящая пара праймеров, обладающая наибольшей аналитической чувствительностью и 100%-ной специфичностью на панели заявленных образцов. Надо отметить, что структура данных праймеров отличалась от наиболее оптимальной структуры, рассчитанной с использованием приложения AlignX программного пакета Vector NTI 10 (Informax, США). В результате работы создана неизвестная ранее консенсусная последовательность гена коронавируса, полученная путем множественного выравнивания с использованием различных алгоритмов, что требует квалифицированных научных исследований.
В работе, помимо дизайна структуры праймеров и олигонуклеотидного зонда, получены положительные контроли, представляющие из себя рекомбинантные бактериальные плазмиды pJet_1.2 (GSL Biotech LLC, США), включающие вставки ДНК, комплементарные участкам гена N(p) коронавирусов 2019 nCoV и SARS. С использованием положительного контроля эмпирическим путем подобрана оптимальная температура отжига диагностических праймеров, которая отличается от теоретической, рассчитанной с использованием компьютерных программ. Также эмпирическим путем установлена аналитическая чувствительность данной пары праймеров/зонд для идентификации коронавирусов человека 2019-nCoV и SARS. Заявленные диагностические праймеры обладают 100%-ной специфичностью на панели отрицательных образцов. Экспериментальным путем было показано, что выбранные праймеры и ДНК-зонд не имеют гомологии с человеческой ДНК и не взаимодействуют с геномной ДНК человека, летучих мышей и других животных.
На панели положительных образцов, состоящей из материала, содержащего генетический материал коронавирусов, произведена оценка чувствительности данной пары диагностических праймеров. С использованием положительного контроля определена аналитическая чувствительность заявляемой пары диагностических праймеров, которая составила не менее 50 геном-эквивалентов на реакцию.
Таким образом, из приведенных выше доводов заявителя следует, что заявленный набор олигонуклеотидных праймеров и флуоресцентно-меченого зонда для идентификации генетического материала коронавирусов методом ПЦР в реальном времени соответствует критерию «изобретательский уровень». Материалы и реактивы. В работе были использованы следующие материалы и реактивы: трис-(оксиметил)-аминометан, диметилсульфоксид (ДМСО), маркеры молекулярных масс белков, 3,3-диаминобензидин тетрагидрохлорид, ФИТЦ (F7250), ФИТЦ меченый стрептоавидин (S2313), N-гудроксисукцинимидный эфир биотина (Н1759), EDAC (Е7750), натриевая соль MES (М3058), ("Sigma", США); ПЭГ-20000 ("Merck", США); полиэтиленгликоль м.в. 6000 (ПЭГ-6000), этилендиаминтетрауксусная кислота, глицерин, трипановый синий, сахароза, глицин, твин-20, натрия азид, ("Serva", США); набор для определения концентрации белка "Bio-Rad Protein Assay Kit" ("Bio-Rad", США); акриламид, бисакриламид, натрия додецилсульфат, тетраметилэтилендиамин (ТЕМЭД), 2-меркаптоэтанол, бромфеноловый синий, кумасси G-250, амидочерный 10В ("Bio-Rad" США); казеин, бычий сывороточный альбумин (БСА), яичный альбумин, пластиковая культуральная посуда ("Costar", США).
Вирусные штаммы. В работе были использованы вирусы и вируссодержащий материал из коллекции микроорганизмов ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора. Культуры клеток и среды. Клетки Vero получены из коллекции культур клеток ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор». В работе использовали питательные среды: среда Игла MEM с двойным набором аминокислот и витаминов производства ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора. Культивирование вирусов. Культивирование вируса проводили в стационарном режиме на монослое клеток Vero в культуральных флаконах объемом 1 л. Множественность заражения монослоя составляла 0,1 ЛД50 или 0,01 ЛД50 на клетку в зависимости от задачи исследования. Адсорбцию вируса проводили в течение 40 мин при температуре 37°С. После этого монослой заливали питательной средой Игла MEM с двойным набором ингредиентов, в которую добавляли 0,06% глутамина и 0,05%, 0,4% или 2% человеческого сывороточного альбумина (в зависимости от условий эксперимента для получения вакцинного препарата) или 2% эмбриональную сыворотку КРС (для выделения анализа белков вируса) и антибиотиков (бензилпенициллина - 100 ед/мл, стрептомицина - 100 мкг/мл). Объем питательной среды составлял 10-15% емкости культурального сосуда. Затем клетки инкубировали при температуре 37°С до появления ЦПД. КВЖ использовали для выделения РНК вируса.
Выделение вирусной РНК. РНК коронавируса выделяли из образцов КВЖ при помощи набора «Рибо-ПРЕП» (ЦНИИ Эпидемиолгии, Россия) или реагента для выделения суммарной РНК/ДНК «Евроген» (Россия) согласно инструкции по применению.
Оптимизацию ПЦР проводили с использованием амплификаторов Rotor Gene 6000 («Corbett Research)), Австралия) и CFX96 («BioRad», США). Электрофоретическую детекцию продуктов амплификации в агарозном геле проводили с использованием электрофоретических камер SE-20 (Хеликон, Россия), источников питания Эльф-8 (ЗАО НПФ ДНК-технология, Россия), системы видеодокументирования Molecular Imager Gel Doc XR System («BioRad», США) с прилагаемым ПО. После проведения ПЦР полученные фрагменты ДНК очищали с использованием набора QIAquick Gel Extraction Kit («Qiagen», США), клонировали в плазмиду pCR2.1. ("Invitrogen", США). Определение нуклеотидных последовательностей проводилось на автоматическом секвенаторе ABI Genetic Analyzer 3500x1 (ABI, США). Нуклеотидные последовательности анализировались с использованием базы данных NCBI Mega BLAST.
Нуклеотидные последовательности. Нуклеотидные последовательности были взяты из базы данных GenBank [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/].
Статистическая обработка полученного материала проводилась с использованием пакетов программ Microsoft Excel 2003 for Windows и STATISTICA 6.0 for Windows (Stat Soft, USA). При статистической обработке данных для ненормально распределенных признаков использовали непараметрический критерий Манна-Уитни и коэффициент корреляции Спирмена. Сравнение частот встречаемости проводили по критерию χ2. Для показателей, чьи вариационные ряды приближались к нормальному, применяли дисперсионный анализ. При множественном сравнении средних использовали LSD-тест, а при сравнении 2-х средних - t-критерий Стьюдента.
Множественное выравнивание нуклеотидных последовательностей проводили при помощи приложения AlignX программного пакета Vector NTI 10 (Informax, США). Филогенетический анализ штаммов и изолятов вируса гриппа проводили при помощи программы Mega 4 [17]. Филогенетические деревья строили по методу объединения ближайших соседей на основе матриц генетических расстояний, рассчитанных по модели Юкса-Кантора. Индексы поддержки ветвей определяли перестановочным тестом (bootstrep) для 1000 повторов. В работе было использовано лицензионное программное обеспечение Microsoft Office 2010, Vector NTI 11.5, Lasergene 7 и MEGA 7.
Изобретение иллюстрируется следующими графическими материалами. На фиг. 1 представлена флюоресценция продуктов ПЦР в режиме реального времени. Анализ одинаковых разведений синтетических последовательностей фрагмента гена N(p) вирусов nCoV и SARS. На фиг. 2 приведена флюоресценция продуктов ПЦР в режиме реального времени. Оценка чувствительности с 10-кратными разведениями плазмидной ДНК. Прослеживается зависимость накопления флуоресцентного сигнала от концентрации матричной ДНК (кДНК коронавируса 219 nCoV). На фиг. 3 представлены данные флюоресценции продуктов ПЦР в режиме реального времени. Анализ клинических образцов (мазки из зева и носа) инфицированных коронавирусом 219 nCoV пациентов (образец 39, Ct 34) с использованием праймеров рекомендованных ВОЗ для ПЦР диагностики коронавирусом 219 nCoV. На фиг. 4 изображен график, где представлены результаты исследования влияния замен на эффективность связывания зонда Pb1 с целевой последовательностью при выявлении вируса SARS в сравнении с эффективностью зонда Pb1 при выявлении вируса 2019-nCoV. На фиг. 5 изображен график, где представлены результаты испытания изделия при концентрациях 1×103 копий/мл (ниже порога аналитической чувствительности) генетического материала коронавируса 2019-nCoV(pAL2-T/2019-nCoV), генетического материала коронавируса SARS (pJET 1.2/SARS), вируса SARS.
Пример 1. Технология получения набора реагентов для выявления генетического материала РНК коронавирусов SARS/2019-nCoV методом ПЦР с гибридизационно-флуоресцентной детекцией
После выделения РНК из исследуемого материала реакцию проводили с вирусспецифическими праймерами в реакционной смеси следующего состава (на 1 исследование):
Figure 00000004
Микропробирки помещали в амплификатор и проводили реакцию по программе (таблица 1).
ПЦР в режиме реального времени и регистрацию результатов проводили в приборах CFX96 («Bio-Rad», США) и "Rotor Gene 6000" («Corbet», Австралия) по каналам Green (470 nm/ 510 nm).
Figure 00000005
Для выбора генотип-специфичных праймеров и ДНК-зондов предварительно был проведен анализ всех известных к настоящему моменту последовательностей геномов выбранных вирусов и представленных в базе данных GenBank. С использованием известных последовательностей были построены элайнменты, соответствующие как полногеномным последовательностям, так и отдельным участкам генома вируса. На основе полученных данных для каждого из выбранных вирусов были найдены уникальные замены и отобраны пары праймеров, в максимальной степени отвечающие необходимым требованиям. Последовательности праймеров (SEQ ID NO: 1 и SEQ ID NO: 2, приложение) для проведения амплификации с последующей гибридизацией полученных ампликонов с зондом (SEQ ID NO: 3, приложение) на поверхности микросфер определенного цвета представлены в таблице 2.
Figure 00000006
Figure 00000007
Подбор и анализ свойств олигонуклеотидных праймеров и зондов проводился с использованием программного обеспечения Vector NTI 8 (InforMax).
Figure 00000008
Положительные контрольные образцы были получены методом молекулярной трансформации компетентных бактериальных клеток Escherichia coli бактериальными плазмидами pJet_1.2 (GSL Biotech LLC, США), включающими вставки ДНК, комплементарные участкам гена N(p) коронавирусов 219 nCoV и SARS с последующим выделением плазмидной ДНК из бактериальных клеток.
Нуклеотидные последовательности вставок в плазмиду приведены в таблице 3.
Условия проведения амплификации и реамплификации оптимизировались по концентрации праймеров и зондов в реакционной смеси и температуре отжига праймеров. В качестве отрицательного контрольного образца в реакционную смесь вместо положительного контрольного образца добавляли ТЕ-буфер. ПЦР проводили в приборах Rotor Gene 6000 («Corbett Research», Австралия) или CFX96 («BioRad», США). Результаты флюоресценция продуктов ПЦР в режиме реального времени представлены на фиг. 1. Анализ одинаковых разведений синтетических последовательностей фрагмента гена N(p) вирусов nCoV и SARS. В связи с тем, что в уровни флуоресценции для двух генетических конструкций были равноценны, в качестве ПКО была выбрана генетическая конструкция, несущая участок гена N(p) вируса 2019 nCoV.
Для определения аналитической чувствительности моновариантов систем «праймеры-зонд» для детекции вируса из концентрированных растворов положительных контрольных образцов были приготовлены последовательные 10-кратные разведения. Определение концентрации ДНК в разведениях при исследовании чувствительности праймеров осуществляли при помощи коммерческого набора «Quant-iT dsDNA, HS» («Invitrogen», США) и флуориметра QUBIT («Invitrogen», США).
Для контроля повторяемости используют образец СОП ПКО 2019-nCoV разведенный до концентрации 1,0×107 копий/мл (5 образцов). Процедура проводится одним оператором на одном наборе. Коэффициент вариации для повторяемости рассчитывается по формуле: CVp,%=Ct (стандотклон) / Ct (ср.знач.) × 100 % для 5 проб СОП ПКО 2019-nCoV и не должен превышать 3%. (фиг. 2).
Для контроля воспроизводимости использовали образец СОП ПКО 2019-nCoV разведенный до концентрации 5,0×104 копий/мл (10 образцов). Процедура проводится двумя разными операторами с двумя разными наборами одной серии в разные дни. Коэффициент вариации для воспроизводимости рассчитывается по формуле: CVp,%=Ct (стандотклон) / Ct (ср.знач.) × 100% для 10 проб СОП ПКО 2019-nCoV и не должен превышать 6%.
Минимальное количество ДНК-матриц, детектируемое с применением наших праймеров и зондов после оптимизации условий проведения реакции, выраженное в ГЭ (геномных эквивалентах) в 25 мкл реакционной смеси, составило 5 ГЭ (Ct 37,89).
Специфичность отжига праймеров и зондов проверяли постановкой ПЦР в режиме реального времени с использованием в качестве детектируемых образцов синтетических последовательностей фрагмента гена N(p) вирусов nCoV и SARS, полученные из коллекции микроорганизмов ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора. Контроль специфичности осуществляли проведением ПЦР с флуоресцентной детекцией, где в качестве исследуемых образцов использовали пробы, содержащие генетический материал коронавируса 2019-nCoV и пробы, содержащие генетический материал гетерологичных вирусов (вирус гриппа типа А, аденовирус 5 типа, вирус денге, RSV). Не специфических перекрестных реакций отмечено не было.
На фиг. 3 представлены данные по флюоресценции продуктов ПЦР в режиме реального времени клинического образца (мазки из зева и носа) инфицированного коронавирусом 219 nCoV пациента (образец 39, Ct 34) с использованием праймеров, рекомендованных ВОЗ для ПЦР диагностики коронавирусом 219 nCoV. Полученные данные свидетельствуют о специфичности выбранных нами праймеров для набора реагентов «Вектор-OneStepПЦР-CoV-RG».
Таким образом, разработан набор реагентов «Вектор-OneStepПЦР-CoV-RG» предназначенный для выявления РНК коронавирусов 2019-nCoV методом, основанным на синтезе кДНК на матрице РНК и последующей амплификации в полимеразной цепной реакции (ПЦР) и гибридизационно-флуоресцентной детекции продуктов амплификации в режиме реального времени.
Пример 2. Исследование влияния замен на эффективность связывания зонда Pb1 с целевой последовательностью при выявлении вируса SARS в сравнении с эффективностью зонда Pb1 при выявлении вируса 2019-nCoV
Для определения эффективности связывания зонда Pb1 с целевой последовательностью при выявлении вируса SARS использовали разведения СОП ПКО SARS/2019-nCoV_SARS (рекомбинантная бактериальная плазмида pJET 1.2/SARS, содержащая фрагмент ДНК, комплементарный участку генома коронавируса SARS (штамм Frankfurt 1), включающий последовательности обоих праймеров и зонда Pb1) с шагом 10 от 2×105 копий/мл до 2×102 копий/мл. (фиг. 4).
Использовали: серию С001-01-2020, дата изготовления 23.01.2020 (2 повтора) и серию С001а-01-2020, дата изготовления 23.01.2020 (1 повтор).
Figure 00000009
Вывод: зонд Pb1 эффективно связывается с целевой последовательностью при выявлении вируса SARS при концентрации 2,0×104 копий/мл.
Пример 3. Характеристика медицинского изделия (МИ), содержащего заявляемый набор праймеров и зонда
Компоненты набора являются одноразовыми.
Набор реагентов «Вектор-OneStepПЦР-CoV-RG» не требует технического обслуживания и калибровки.
3.1 Состав набора
Набор реагентов состоит из 4 реагентов.
Figure 00000010
В состав набора входит эксплуатационная документация: инструкция по применению набора и паспорт.
Реагент-1 расфасован по 1,90 мл в микропробирку вместимостью 2,0 мл, с завинчивающейся крышкой. Состав: 2х-кратный буфер для ОТ-ПЦР-РВ, заявленные олигонуклеотидные праймеры, флуоресцентный зонд, очищенная вода.
Реагент-2 расфасован по 100 мкл в микропробирку вместимостью 0,5 до 2,0 мл, с завинчивающейся крышкой. БиоМастер-Микс (25×), состав: M-MuLV-RH ревертаза и HS-Taq ДНК-полимераза в буферном растворе.
Положительный контрольный образец ПКО расфасован по 150 мкл в микропробирку объемом 1,0-2,0 мл, с завинчивающейся крышкой. Состав: раствор рекомбинантных бактериальных плазмид в ТЕ-буфере, содержащих вставки ДНК, комплементарные участкам генома коронавирусов SARS и 2019-nCoV.
Отрицательный контрольный образец расфасован по 150 мкл в микропробирку объемом 1,0-2,0 мл, с завинчивающейся крышкой. Состав: очищенная вода.
3.2 Метод исследования
Обнаружение фрагментов нуклеиновых кислот коронавирусов SARS и 2019-nCoV основано на использовании метода ОТ-ПЦР с гибридизационно-флуоресцентной детекцией. Метод основан на многократном увеличении числа копий фрагмента вирусных нуклеиновых кислот (комплементарной ДНК - кДНК), что позволяет обнаружить специфичный участок генома возбудителя с целью его идентификации.
3.3 Ограничения метода
В инфицированном материале РНК вирусов может быть не обнаружена по причине, если титр (концентрация) вируса составляет менее 104 копий/мл.
В инфицированном материале РНК вирусов может быть не обнаружена по причине ингибирования обратной транскрипции, ПЦР и/или недостаточной эффективности выделения нуклеиновых кислот. Для достижения показателей аналитической чувствительности используемый набор для выделения должен обеспечивать эффективность выделения НК на уровне не менее 20%.
Причиной получения ложноположительного результата является контаминация на этапе выделения НК либо проведения реакции ПЦР. Ложноположительный результат выявляется с помощью отрицательных контрольных образцов выделения и ПЦР.
Причиной получения ложноотрицательного результата является ингибирование ПЦР и/или недостаточная эффективность выделения НК. Ложноотрицательный результат выявляется с помощью положительных контрольных образцов ПЦР.
3.4. АНАЛИТИЧЕСКИЕ И ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
3.4.1 Аналитические характеристики
Исследования аналитических характеристик набора проведены на базе ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора (р.п. Кольцово, Новосибирской области) в рамках исследования эффективности набора.
3.4.2 Аналитическая чувствительность
Набор реагентов должен выявлять в реакционной смеси 102 копий (2×104 копий/мл) рекомбинантных плазмид, содержащих вставки ДНК, комплементарные участкам генома коронавирусов SARS и 2019-nCoV.
3.4.3. Аналитическая специфичность. Набор реагентов не должен давать положительных результатов с образцами здоровых доноров или образцами, содержащими генетический материал гетерологичных вирусов (вирус гриппа типа А, В, парагриппа 1-4, риновирус человека, аденовирус 5 типа, коронавирус ближневосточного респираторного синдрома (БВРС-КоВ), метапневмовирус человека, вирус денге 1).
3.4.4. Диагностические характеристики. Исследования диагностических характеристик набора проведены на базе ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора (р.п.Кольцово, Новосибирской области) и в испытательной лаборатории ООО «ВЫМПЕЛ-МЕДЦЕНТР» (г. Москва) в рамках исследования эффективности набора и проведения технических испытаний.
При проведении исследований наблюдалась 100% внутрипостановочная, межпостановочная и межсерийная воспроизводимость для всех исследуемых образцов.
3.4.5 Диагностическая чувствительность. Диагностическая чувствительность - 100% (98,1%-100%) с доверительной вероятностью 95% (200/200). При исследовании 50 положительных образцов, содержащих генетический материал коронавируса COVID-19 и 150 положительных образцов, из которых 50 образцов содержат генетический материал коронавируса SARS и 100 образцов содержат вирус SARS (штамм Frankfurt 1) положительный результат в ПЦР получен для всех 200 образцов.
3.4.6 Диагностическая специфичность
Диагностическая специфичность - 100% (98,1%-100%) с доверительной вероятностью 95% (200/200).
При исследовании 200 отрицательных образцов, содержащих НК гетерологичных вирусов: вирус гриппа типа А (субтипов H1, Н3, Н5, Н7, Н9), В, парагриппа 1-4, риновирус человека, аденовирус 5 типа, коронавирус ближневосточного респираторного синдрома (БВРС-КоВ), респираторно - синцитиальный вирус, метапневмовирус человека, вирус денге 1 отрицательный ответ в ПЦР получен во всех 100% случаях.
3.5 Подготовка реагентов для анализа
3.5.1 Процедура приготовления реакционной смеси
Приготовление реакционной смеси: в отдельной микропробирке объемом 1,5 мл готовят смесь компонентов следующего состава (из расчета на одну пробу):
Реагент-1 19 мкл
Реагент-2 1 мкл
Смесь перемешивают пипетированием. Все реакционные компоненты добавляют отдельными наконечниками с помощью дозаторов переменного объема: 0.5-10, 2-20 и 20-200 мкл.
3.6 ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
3.6.1 Расход каждого реагента (минимальный)
На одно определение расходуются:
Реагент-1 19 мкл
Реагент-2 1 мкл
На каждый анализ расходуются:
- 5 мкл ПКО;
- 5 мкл ОКО;
3.6.2 Последовательность проведения этапов анализа
3.6.2.1 ПЦР-амплификация
Включают прибор, запускают программу в соответствии с инструкцией по эксплуатации. Реактивы для проведения ПЦР извлекают из холодильника, размораживают. Перед использованием встряхивают пробирки с реагентами на микроцентрифуге-вортекс и осаждают капли на дно пробирки кратковременным центрифугированием в течение 5 секунд при 3000 об⋅мин-1.
Для проведения амплификации используют прозрачные микропробирки объемом 0,2 мл в соответствии с количеством исследуемых образцов.
Помещают микропробирки в штатив и маркируют в соответствии с протоколом исследования на боковой стенке пробирки.
Готовят реакционную смесь на нужное количество реакций, для чего смешивают в отдельной пробирке (из расчета на одну пробу):
Реагент-1 19 мкл
Реагент-2 1 мкл
Открывают крышки микропробирок и вносят в них по 20 мкл реакционной смеси.
Используя наконечники с аэрозольным барьером, в микропробирки последовательно вносят соответственно маркировке образцов 5 мкл ОКО, и затем по 5 мкл растворов РНК исследуемых образцов, закрывают крышки данных микропробирок. Вносят (в последнюю очередь) 5 мкл ПКО и закрывают крышки данных микропробирок.
Общий (конечный) объем реакционной смеси в каждой пробирке должен составить 25 мкл.
Перемешивают содержимое микропробирок на вортексе и центрифугируют 5 секунд при 3000 об⋅мин-1.
После смешивания компонентов микропробирки сразу устанавливают в амплификатор и запускают реакцию.
а) При использовании прибора роторного типа (например, Rotor-Gene Q (QIAGEN, Германия)) задают следующие параметры в соответствующих диалоговых окнах:
- ротор 36-луночный;
- объем реакционной смеси - 25 мкл;
- температурно-временные режимы:
Figure 00000011
После чего запускают программу амплификации и фиксируют в рабочем журнале название файла с результатом работы прибора.
б) При использовании прибора планшетного типа (например, CFX 96 (BioRad, США)) задают следующую программу амплификации:
Figure 00000012
3.6.2.2 Процедура измерения и оценки результатов анализа
ПЦР в режиме реального времени и регистрацию результатов проводят в приборе Rotor-Gene Q (QIAGEN, Германия), CFX 96 (BioRad, США).
а) Для приборов роторного типа (Rotor Gene Q)
Анализ результатов амплификации РНК коронавирусов SARS/COVID-19 проводят по каналу FAM/Green:
1) нажать в меню кнопку «Analysis» в открывшимся окне выбрать «Cycling A Green» и затем «Show». В появившимся окне включить вкладки «Dynamic Tube» и «Slope Correct»;
2) На вкладке «Outlier Removal» установить параметр на 20%. В окне Threshold установить значение пороговой линии 0,02;
3) в таблице результатов (окно «Quant. Results»/Количественные Результаты») появятся значения Ct.
Результаты интерпретируются на основании наличия (или отсутствия) пересечения кривой флуоресценции с установленной на соответствующем уровне пороговой линией (что соответствует наличию (или отсутствию) значения порогового цикла "Ct" в соответствующей графе в таблице результатов).
б) Для приборов планшетного типа (CFX 96)
Результаты интерпретируются на основании наличия (или отсутствия) пересечения кривой флуоресценции с установленной на соответствующем уровне пороговой линией (что соответствует наличию (или отсутствию) значения порогового цикла "Ct" в соответствующей графе в таблице результатов).
Результат подлежит учету в случае:
а) появления пересечения кривых флуоресценции с пороговой линией на канале FAM/Green в пробах с положительными контрольными образцами (ПКО);
б) отсутствия положительного сигнала на канале FAM/Green в пробах с отрицательными контрольными образцами (ОКО).
Результат считать положительным в случае, если кривая накопления флуоресценции для соответствующего образца имеет характерную «сигмовидную» форму и пересекает пороговую линию. При этом значение Ct для данного образца должно быть менее 35. Амплитуда сигнала при этом не имеет значения.
Результат считать отрицательным, если значение Ct на канале FAM/Green отсутствует. Если значение Ct больше 35, то ОТ-ПЦР необходимо повторить и считать положительным в случае повторения результата или при значении Ct меньше 35.
Пример 4. Испытание изделия при концентрациях 1×103 копий/мл (ниже порога аналитической чувствительности) генетического материала коронавируса 2019-nCoV (pAL2-T/2019-nCoV), генетического материала коронавируса SARS (pJET 1.2/SARS), вируса SARS.
Испытания медицинского изделия (МИ) проведены с использованием генно-инженерной конструкции, содержащей вставку комплементарную последовательности генома коронавируса 2019-nCo (pAL2-T/2019-nCoV), включающую последовательности используемых праймеров и зонда, генно-инженерной конструкции, содержащей вставку комплементарную аналогичной последовательности генома коронавируса SARS (pJET 1.2/SARS) и вируса SARS (штамм Frankfurt 1) из Государственной коллекции микроорганизмов 1-4 групп патогенности ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор»
Было использовано 14 положительных образцов, содержащих генетический материал коронавируса 2019-nCoV (pAL2-T/2019-nCoV) в концентрации 1×103 копий/мл, и 28 положительных образцов, из которых 14 образцов содержали генетический материал коронавируса SARS (pJET 1.2/SARS) в концентрации 1×103 копий/мл и 14 образцов содержали вирус SARS (штамм Frankfurt 1):
14 положительных образцов, содержащих генетический материал коронавируса 2019-nCoV (pAL2-T/2019-nCoV);
2 образца мазков из ротоглотки, содержащих pAL2-T/2019-nCoV;
2 образца мазков из носоглотки, содержащих pAL2-T/2019-nCoV;
2 образцов мокроты, содержащих pAL2-T/2019-nCoV;
2 образца эндотрахеального аспирата, содержащих pAL2-T/2019-nCoV;
2 образца сыворотки крови, содержащих pAL2-T/2019-nCoV;
2 образца мочи, содержащих pAL2-T/2019-nCoV;
2 образца аутоптата легких, содержащих pAL2-T/2019-nCoV;
14 положительных образцов, содержащих генетический материал коронавируса SARS (pJET 1.2/SARS):
2 образца мазков из ротоглотки, содержащих pJET 1.2/SARS;
2 образца мазков из носоглотки, содержащих pJET 1.2/SARS;
2 образца мокроты, содержащих pJET 1.2/SARS;
2 образца эндотрахеального аспирата, содержащих pJET 1.2/SARS;
2 образца сыворотки крови, содержащих pJET 1.2/SARS;
2 образца мочи, содержащих pJET 1.2/SARS;
2 образца аутоптата легких, содержащих pJET 1.2/SARS;
14 положительных образцов, содержащих коронавирус SARS (штамм Frankfurt 1) из Государственной коллекции микроорганизмов ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора
2 образца мазков из ротоглотки, содержащих коронавирус SARS (Frankfurt 1);
2 образца мазков из носоглотки, содержащих коронавирус SARS (Frankfurt 1);
2 образца мокроты, содержащих коронавирус SARS (Frankfurt 1);
2 образца эндотрахеального аспирата, содержащих коронавирус SARS (Frankfurt 1);
2 образца сыворотки крови, содержащих коронавирус SARS (Frankfurt 1);
2 образца мочи, содержащих коронавирус SARS (Frankfurt 1);
2 образца аутоптата легких, содержащих коронавирус SARS (Frankfurt 1).
При исследовании 14 положительных проб, содержащих генетический материал коронавируса 2019-nCoV в концентрации 1×103 копий/мл, положительный результат получен в 14 случаях.
При исследовании 14 положительных проб, содержащих генетический материал коронавируса SARS (pJET 1.2/SARS) в концентрации 1×103 копий/мл, положительный результат получен в 12 случаях.
При исследовании 14 положительных проб, содержащих коронавирус SARS (Frankfurt 1) в концентрации 1×103 копий/мл, положительный результат получен в 12 случаях (фиг. 5).
Вывод: «Набор реагентов для выявления РНК коронавирусов SARS и 2019-nCoV методом ПЦР с гибридизационно-флуоресцентной детекцией «Вектор-OneStepПЦР-CoV-RG» по ТУ 21.20.23-089-05664012-2020» выявляет генетический материал коронавируса 2019-nCoV в концентрации 1×103 копий/мл в 100% случаев (14 проб из 14 заведомо положительных).
«Набор реагентов для выявления РНК коронавирусов SARS и 2019-nCoV методом ПЦР с гибридизационно-флуоресцентной детекцией «Вектор-OneStepПЦР-CoV-RG» по ТУ 21.20.23-089-05664012-2020» с пользованием заявляемого набора праймеров и зонда выявляет генетический материал коронавируса SARS в концентрации 1×103 копий/мл в 85,7% случаев (12 из 14 заведомо положительных проб, содержащих генетическую конструкцию pJET 1.2/SARS, 12 из 14 заведомо положительных проб содержащих коронавирус SARS (штамм Frankfurt 1).
ПРИЛОЖЕНИЕ
Перечень последовательностей
<110>Федеральное бюджетное учреждение науки «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора)
<120>Набор олигодезоксирибонуклеотидных праймеров и флуоресцентно-меченого ДНК-зонда для идентификации коронавирусов человека SARS и 2019-nCoV методом От-ПЦР с гибридизационно-флуоресцентной детекцией в режиме реального времени.
<160>SEQ ID NO: 3
<210>SEQ ID NO: 1
<211>21
<212>PRT
<213>Artificial Sequence
<220>
<223>Последовательности олигонуклеотидов видоспецифические к коронавирусов человека SARS и 2019-nCoV (прямой (F4).
<400>1
F4: 5'-GTTGCAACTGAGGGAGCCTTG-3'
<210>SEQ ID NO: 2
<211>20
<212>PRT
<213>Artificial Sequence
<220>
<223>Последовательности олигонуклеотидов видоспецифические к коронавирусов человека SARS и 2019-nCoV (обратный (R5) праймер.
<400>2
R5: 5'-GAGAAGAGGCTTGACTGCCG-3'
<210>SEQ ID NO: 3
<211>27
<212>PRT
<213>Artificial Sequence
<220>
<223>Последовательности олигонуклеотидов видоспецифические к коронавирусов человека SARS и 2019-nCoV (флуоресцентно-меченый ДНК-зонд (Pb1).
<400>3
Pb1: 5'-FAM - TACACCAAAAGATCACATTGGCACCCG -BHQ1 -3'

Claims (6)

  1. Набор олигодезоксирибонуклеотидных праймеров и флуоресцентно-меченого ДНК-зонда для идентификации коронавирусов человека SARS и 2019-nCoV методом ОТ-ПЦР с гибридизационно-флуоресцентной детекцией, содержащий одну пару олигонуклеотидов, обладающих активностью прямого и обратного праймеров в полимеразной цепной реакции, а также флуоресцентно-меченый ДНК-зонд, имеющие следующую первичную последовательность:
  2. прямой (F4) и обратный (R5) праймеры
  3. F4: 5'-GTTGCAACTGAGGGAGCCTTG-3' 21
  4. R5: 5'-GAGAAGAGGCTTGACTGCCG-3' 20
  5. флуоресцентно-меченый ДНК-зонд (Pb1)
  6. Pb1: 5'-FAM-TACACCAAAAGATCACATTGGCACCCG-BHQ1-3' 27.
RU2020120619A 2020-06-16 2020-06-16 Набор олигодезоксирибонуклетидных праймеров и флуоресцентно-меченого зонда для идентификации РНК коронавирусов человека SARS и 2019-nCoV методом ОТ-ПЦР с гибридизационно-флуоресцентной детекцией в режиме реального времени RU2733665C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020120619A RU2733665C1 (ru) 2020-06-16 2020-06-16 Набор олигодезоксирибонуклетидных праймеров и флуоресцентно-меченого зонда для идентификации РНК коронавирусов человека SARS и 2019-nCoV методом ОТ-ПЦР с гибридизационно-флуоресцентной детекцией в режиме реального времени

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020120619A RU2733665C1 (ru) 2020-06-16 2020-06-16 Набор олигодезоксирибонуклетидных праймеров и флуоресцентно-меченого зонда для идентификации РНК коронавирусов человека SARS и 2019-nCoV методом ОТ-ПЦР с гибридизационно-флуоресцентной детекцией в режиме реального времени

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2733665C1 true RU2733665C1 (ru) 2020-10-06

Family

ID=72926739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020120619A RU2733665C1 (ru) 2020-06-16 2020-06-16 Набор олигодезоксирибонуклетидных праймеров и флуоресцентно-меченого зонда для идентификации РНК коронавирусов человека SARS и 2019-nCoV методом ОТ-ПЦР с гибридизационно-флуоресцентной детекцией в режиме реального времени

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2733665C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2756474C1 (ru) * 2021-05-24 2021-09-30 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный центр охраны здоровья животных" (ФГБУ "ВНИИЗЖ") Тест-система для обнаружения РНК вируса SARS-CoV-2 в биоматериале от животных, пищевых продуктах и объектах окружающей среды методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени
RU2772130C1 (ru) * 2020-12-02 2022-05-18 Хучжоу Сентрал Хоспител Набор праймеров для обнаружения нуклеиновых кислот, набор зондов и набор для выявления нового типа коронавируса covid-19 и способ его выявления

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1243107C (zh) * 2003-09-15 2006-02-22 上海第二医科大学附属瑞金医院 一种pcr检测sars病毒基因的方法
RU2504585C1 (ru) * 2012-10-22 2014-01-20 Федеральное бюджетное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" (ФБУН ГНЦ ВБ "Вектор") Набор олигодезоксирибонуклеотидных праймеров и флуоресцентно-меченного зонда для идентификации рнк коронавируса человека, ассоциированного с тяжелым острым респираторным синдромом
KR101916899B1 (ko) * 2017-08-31 2018-11-08 한국생명공학연구원 Sars 관련 코로나바이러스 및 mers 관련 코로나바이러스 동시 검출용 프라이머 및 이를 이용한 검출 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1243107C (zh) * 2003-09-15 2006-02-22 上海第二医科大学附属瑞金医院 一种pcr检测sars病毒基因的方法
RU2504585C1 (ru) * 2012-10-22 2014-01-20 Федеральное бюджетное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" (ФБУН ГНЦ ВБ "Вектор") Набор олигодезоксирибонуклеотидных праймеров и флуоресцентно-меченного зонда для идентификации рнк коронавируса человека, ассоциированного с тяжелым острым респираторным синдромом
KR101916899B1 (ko) * 2017-08-31 2018-11-08 한국생명공학연구원 Sars 관련 코로나바이러스 및 mers 관련 코로나바이러스 동시 검출용 프라이머 및 이를 이용한 검출 방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2772130C1 (ru) * 2020-12-02 2022-05-18 Хучжоу Сентрал Хоспител Набор праймеров для обнаружения нуклеиновых кислот, набор зондов и набор для выявления нового типа коронавируса covid-19 и способ его выявления
RU2756474C1 (ru) * 2021-05-24 2021-09-30 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный центр охраны здоровья животных" (ФГБУ "ВНИИЗЖ") Тест-система для обнаружения РНК вируса SARS-CoV-2 в биоматериале от животных, пищевых продуктах и объектах окружающей среды методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени
CN115044705B (zh) * 2021-11-22 2023-06-16 江汉大学 一种人冠状病毒HCoV-NL63的MNP标记位点、引物组合物、试剂盒及其应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230183824A1 (en) Composition, kit and method for detecting and typing viruses causing respiratory tract infection and application of composition, kit and method
Dara et al. CRISPR/Cas as a potential diagnosis technique for COVID-19
CN109517927A (zh) 一种甲型、乙型流感病毒快速分型检测试剂盒及其应用
Chen et al. Evaluation of the molecular Xpert Xpress Flu/RSV assay vs. Alere i Influenza A & B assay for rapid detection of influenza viruses
RU2504585C1 (ru) Набор олигодезоксирибонуклеотидных праймеров и флуоресцентно-меченного зонда для идентификации рнк коронавируса человека, ассоциированного с тяжелым острым респираторным синдромом
Zeng et al. Molecular detection of genotype II grass carp reovirus based on nucleic acid sequence-based amplification combined with enzyme-linked immunosorbent assay (NASBA-ELISA)
RU2732608C1 (ru) Набор реагентов для выявления РНК вируса SARS-CoV-2, возбудителя нового коронавирусного заболевания COVID-2019, методом обратной транскрипции-полимеразной цепной реакции в реальном времени
CN111286559A (zh) 检测非洲猪瘟病毒的引物、探针及试剂盒
Collins et al. A NASBA method to detect high-and low-pathogenicity H5 avian influenza viruses
Guan et al. High-throughput sequencing for confirmation of suspected 2019-nCoV infection identified by fluorescence quantitative polymerase chain reaction
CN110343784B (zh) 基于熔解曲线的四重流感病毒核酸检测的组合物及试剂盒
US20150099263A1 (en) Selective detection of human rhinovirus
RU2733665C1 (ru) Набор олигодезоксирибонуклетидных праймеров и флуоресцентно-меченого зонда для идентификации РНК коронавирусов человека SARS и 2019-nCoV методом ОТ-ПЦР с гибридизационно-флуоресцентной детекцией в режиме реального времени
Sidoti et al. Development of real time RT-PCR assays for detection of type A influenza virus and for subtyping of avian H5 and H7 hemagglutinin subtypes
Tan et al. Development of a cross-priming isothermal amplification assay based on the glycoprotein B gene for instant and rapid detection of feline herpesvirus type 1
US11098380B2 (en) Reagent and method for rapid detection of porcine adenovirus
CN116814857A (zh) 猫细小病毒及其试剂盒和荧光重组酶聚合酶扩增的方法
RU2515911C1 (ru) Набор олигодезоксирибонуклеотидных праймеров и флуоресцентно-меченых зондов для идентификации рнк и дифференциации вируса парагриппа человека 1, 2, 3 и 4 типов
CN108411042A (zh) 一种检测乙型脑炎病毒的荧光定量pcr引物及试剂盒
RU2734300C1 (ru) Набор олигодезоксирибонуклеотидных праймеров и флуоресцентно-меченого зонда для идентификации РНК коронавируса человека 2019-nCoV методом ПЦР с гибридизационно-флуоресцентной детекцией в режиме реального времени
RU2586527C1 (ru) Олигонуклеотидные праймеры, флюоресцентный зонд и способ для выявления генома вируса эпизоотической диареи свиней методом обратной транскрипции - полимеразной цепной реакции
CN113215329A (zh) 呼吸道7种亚型流感病毒多重pcr检测的引物、探针和试剂盒
CN113549709A (zh) 利用巢式RPA技术检测SARS-CoV-2的引物对、探针、试剂盒及其应用
RU2818960C1 (ru) Набор олигодезоксирибонуклеотидных праймеров и флуоресцентно-меченого зонда для идентификации РНК JMTV методом ПЦР с гибридизационно-флуоресцентной детекцией
RU2778855C1 (ru) Набор олигонуклеотидных праймеров и флуоресцентно-меченых зондов для идентификации РНК коронавируса человека SARS-CoV-2 методом изотермической ПЦР с гибридизационно-флуоресцентной детекцией в режиме реального времени