การตรวจวินิจฉัยการติดเชื้อ HIV-1 จากตัวอย่างหยดเลือดแห้งบนกระดาษซับโดยตรงด้วยวิธี real-time PCR

ผู้แต่ง

  • วิโรจน์ พวงทับทิม สถาบันชีววิทยาศาสตร์ทางการแพทย์ กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์
  • รัชณีกร ใจซื่่อ สถาบันชีววิทยาศาสตร์ทางการแพทย์ กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์
  • นวลจันทร์ วิจักษณ์จินดา สำนักวิชาการวิทยาศาสตร์การแพทย์ กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์
  • อาชวินทร์ โรจนวิวัฒน์ สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์สาธารณสุุข กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์

คำสำคัญ:

การตรวจวินิจฉัย HIV-1, real-time PCR, ตัวอย่างหยดเลือดแห้งบนกระดาษซับโดยตรง

บทคัดย่อ

       การตรวจวินิจฉัยการติดเชื้อ HIV-1 ในเด็กที่คลอดจากแม่ที่ติดเชื้อโดยวิธี real-time PCR ด้วยตัวอย่างหยดเลือดแห้งบนกระดาษซับ (dried blood spot: DBS) ทำให้เข้าถึงการบริการการตรวจได้ง่าย เพื่อให้ได้วิธีตรวจที่สะดวกและประหยัดเวลามากขึ้นโดยตัดขั้นตอนการสกัดสารพันธุกรรม คณะผู้วิจัยได้พัฒนาวิธีการตรวจตัวอย่าง DBS โดยตรงด้วยวิธี real-time PCR (direct DBS real-time PCR) และเปรียบเทียบวิธีดังกล่าวที่ใช้ชุดน้ำยา Coyote Bioscience กับวิธีปัจจุบันที่มีการสกัดตัวอย่างก่อนการตรวจด้วยชุดน้ำยา KAPA Probe Fast qPCR kit โดยใช้ primer และ probe ชุดเดียวกัน ประเมินขีดจำกัดของการทดสอบ (limit of detection: LOD) โดยการตรวจสารพันธุกรรม HIV-1 ในเซลล์เพาะเลี้ยง 8E5 ประเมินความไวและความจำเพาะโดยการตรวจ DBS ที่เหลือจากงานบริการที่ส่งตรวจวินิจฉัย ณ สถาบันชีววิทยาศาสตร์ทางการแพทย์ กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ ระหว่างปี พ.ศ. 2559–2561 รวม 287 ตัวอย่าง ประกอบด้วยตัวอย่างติดเชื้อ 88 ตัวอย่าง ไม่ติดเชื้อ 199 ตัวอย่าง พบว่า LOD ของวิธี direct DBS real-time PCR และวิธีปัจจุบันเท่ากับ 200 และ 500 cells/mL ของเลือด ตามลำดับ โดยวิธี direct DBS real-time PCR มีความไวร้อยละ 100 (88/88) ความจำเพาะร้อยละ 90.5 (180/199) และมีความสอดคล้องกับสภาวะการติดเชื้อร้อยละ 93.4 (268/287) ที่ kappa เท่ากับ 0.853 (p < 0.001) การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าวิธี direct DBS real-time PCR นอกจากลดระยะเวลาการตรวจวิเคราะห์ได้แล้ว ยังมี LOD ดีกว่าวิธีที่ใช้ในปัจจุบัน แต่ยังมีข้อจำกัดเรื่องผลบวกปลอม การพัฒนาปรับปรุงให้วิธีนี้มีความจำเพาะมากกว่าร้อยละ 99.5 ตามมาตรฐานกำหนดของสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา จะทำให้สามารถนำวิธีนี้มาใช้งานบริการได้ในอนาคต

References

Luo W, Yang H, Rathbun K, Pau CP, Ou CY. Detection of human immunodeficiency virus type 1 DNA in dried blood spots by a duplex real-time PCR assay. J Clin Microbiol 2005; 43(4): 1851-7.

วิโรจน์ พวงทับทิม, หรรษา ไทยศรี, รัชณีกร ใจซื่อ, สุพรรณี กงแก้ว, ปิ่นทอง นะบาล, นวลจันทร์ วิจักษณ์จินดา และคณะ. การเปรียบเทียบประสิทธิภาพของชุดน้ำยาสำหรับการตรวจหาเชื้อเอชไอวี-1 ด้วยวิธี real-time PCR. เอกสารประกอบการประชุมวิชาการวิทยาศาสตร์การแพทย์ ครั้งที่ 21. วันที่ 16-18 มิถุนายน 2556. โรงแรมเซ็นทาราศูนย์ราชการและคอนเวนชันเซ็นเตอร์ กรุงเทพมหานคร. นนทบุรี: กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ กระทรวงสาธารณสุข; 2556.

หรรษา ไทยศรี, พงษ์นุวัฒน์ ศรีงาม, อาชวินทร์ โรจนวิวัฒน์, รัชณีกร ใจซื่อ, สุธน วงษ์ชีรี. การเปรียบเทียบประสิทธิภาพการตรวจวินิจฉัยการติดเชื้อเอชไอวี-1 วิธีพีซีอาร์ ระหว่างชุดน้ำยาผลิตใช้เอง กับชุดน้ำยาสำเร็จรูป Amplicor HIV-1 test. ว วิชาการสาธารณสุข 2549; 15(2): 215-24.

World Health Organization. WHO recommendations on the diagnosis of HIV infection in infants and children. Genève, Switzerland: World Health Organization; 2010.

Smit PW, Elliott I, Peeling RW, Mabey D, Newton PN. An overview of the clinical use of filter paper in the diagnosis of tropical diseases. Am J Trop Med Hyg 2014; 90(2): 195-210.

Jani IV, Meggi B, Mabunda N, Vubil A, Sitoe NE, Tobaiwa O, et al. Accurate early infant HIV diagnosis in primary health clinics using a point-of-care nucleic acid test. J Acquir Immune Defic Syndr 2014; 67(1): e1-4.

Sidstedt M, Hedman J, Romsos EL, Waitara L, Wadsö L, Steffen CR, et al. Inhibition mechanisms of hemoglobin, immunoglobulin G, and whole blood in digital and real-time PCR. Anal Bioanal Chem 2018; 410(10): 2569-83.

Nishimura N, Nakayama T, Tonoike H, Kojima K, Kato S. Direct polymerase chain reaction from whole blood without DNA isolation. Ann Clin Biochem 2000; 37(Pt 5): 674-80.

Mercier B, Gaucher C, Feugeas O, Mazurier C. Direct PCR from whole blood, without DNA extraction. Nucleic Acids Res 1990; 18(19): 5908.

Carpi FM, Di Pietro F, Vincenzetti S, Mignini F, Napolioni V. Human DNA extraction methods: patents and applications. Recent Pat DNA Gene Seq 2011; 5(1): 1-7.

Grunenwald H. Direct PCR from dried blood without DNA extraction using the Failsafe™ PCR system. Epicenter Forum 2001; 8: 4-6.

Bustin SA, Benes V, Garson JA, Hellemans J, Huggett J, Kubista M, et al. The MIQE guidelines: minimum information for publication of quantitative real-time PCR experiments. Clin Chem 2009; 55(4): 611-22.

สำนักโรคเอดส์ วัณโรค และโรคติดต่อทางเพศสัมพันธ์กรมควบคุมโรค กระทรวงสาธารณสุข. แนวทางการตรวจรักษาและป้องกันการติดเชื้อเอชไอวีประเทศไทย ปี 2560. กรุงเทพฯ: โรงพิมพ์ชุมนุมสหกรณ์การเกษตรแห่งประเทศไทยจำกัด; 2560.

Lolekha R, Boonsuk S, Plipat T, Martin M, Tonputsa C, Punsuwan N, et al. Elimination of mother-to-child transmission of HIV - Thailand. MMWR Morb Mortal Wkly Rep 2016; 65(22): 562-6.

Naiwatanakul T, Voramongkol N, Punsuwan N, Lolekha R, Gass R, Thaisri H, et al. Uptake of early infant diagnosis in Thailand’s national program for preventing mother-to-child HIV transmission and linkage to care, 2008-2011. J Int AIDS Soc 2016; 19(1): 20511. (9 pages).

Mei JV, Zobel SD, Hall EM, De Jesús VR, Adam BW, Hannon WH. Performance properties of filter paper devices for whole blood collection. Bioanalysis 2010; 2(8): 1397-403.

Mei JV, Alexander JR, Adam BW, Hannon WH. Use of filter paper for the collection and analysis of human whole blood pecimens. J Nutr 2001; 131(5): 1631S-6S.

Rohland N, Hofreiter M. Comparison and optimization of ancient DNA extraction. Biotechniques 2007; 42(3): 343-52.

Kadri K. Polymerase chain reaction (PCR): principle and applications. In: Synthetic Biology-New Interdisciplinary Science. London: IntechOpen; 2020. p. 147-163.

Lorenz TC. Polymerase chain reaction: basic protocol plus troubleshooting and optimization strategies. J Vis Exp 2012; (63): e3998. (15 pages).

Okino ST, Kong M, Sarras H, Wang Y. Evaluation of bias associated with highmultiplex, target-specific pre-amplification. Biomol Detect Quantif. 2016; 6: 13-21.

Zhang XA, Li S, Ching J, Feng HY, Yang K, Dolinger DL, et al. A sensitive and specific point-of-care detection assay for Zaire Ebola virus. Emerg Microbes Infect 2017; 6(1): e5. (3 pages).

ประกาศกระทรวงสาธารณสุข เรื่อง ชุดตรวจที่เกี่ยวข้องกับการติดเชื้อเอชไอวี. ราชกิจจานุเบกษา เล่ม 126 ตอนพิเศษ 179 ง. (วันที่ 14 ธันวาคม 2552). หน้า 17.

Downloads

เผยแพร่แล้ว

31-03-2022

ฉบับ

บท

นิพนธ์ต้นฉบับ (Original Articles)