HIV-1 Diagnosis from Direct Dried Blood Spot Samples Using real-time PCR
Keywords:
HIV-1 diagnosis, real-time PCR, direct dried blood spot samplesAbstract
Perinatal HIV-1 diagnostic testing by real-time PCR using a dried blood spot (DBS) sample is easily accessible for service delivery. We proposed a novel method, using DBS samples without DNA extraction (direct DBS real-time PCR), which is convenient and less time-consuming. A comparison between the new method using Coyote Bioscience reagent and the current one using KAPA Probe Fast reagent with DNA extraction was performed with the same set of primer/probe. Limit of detection (LOD) was determined by using 8E5 cell line, while clinical sensitivity and specificity were done on 287 leftover DBS specimens sent to the Medical Life Science Institute, Department of Medical Sciences, during 2016 to 2018. Of all the leftover samples, 88 were HIV-1 infected and 199 were non-infected. The LOD of the direct DBS real-time PCR and the current assays were 200 and 500 cells/mL of blood, respectively. The novel method had 100% (88/88) sensitivity and 90.5% (180/199) specificity with 93.4% (268/287) concordant results at kappa score 0.853 (p < 0.001). This study showed that the direct DBS real-time PCR was not only less time-consuming, but also more sensitive (lower LOD) than the currently used method. However, optimization to raise the specificity to be higher than 99.5% as per the Thai FDA criteria is needed for use in routine services.
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
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2022 BULLETIN OF THE DEPARTMENT OF MEDICAL SCIENCES
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
