A novel, single-amplification PCR targeting mitochondrial genome highly sensitive and specific in diagnosing malaria among returned travellers in Bergen, Norway
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Nested PCR is a commonly used technique in diagnosis of malaria owing to its high sensitivity and specificity. However, it is time-consuming, open to considerable risk of contamination and has low cost-efficiency. Using amplification targets presented in multiple copies, such as rRNA 18S, or mitochondrial targets with an even higher copy number, might increase sensitivity. METHODS: The sensitivity and specificity of two newly designed Plasmodium genus-specific single-round amplification PCR programmes, based on previously published primers targeting 18S and mitochondrial genome, were compared with a widely used nested 18S PCR. Analyses of dilution series from Plasmodium falciparum reference material were performed, as well as retrospective analyses of 135 blood samples, evaluated by routine microscopy, from 132 fever patients with potential imported malaria. Sequencing of the 220 bp mitochondrial PCR products was performed. RESULTS: At the threshold dilution 0.5 parasites/μl, the sensitivity of the mitochondrial PCR was 97% (29/30 parallels), that of the single-round 18S PCR 93% and the reference nested 18S PCR 87%. All three assays detected as low as 0.05 p/μl, though not consistently. In the patient cohort, malaria was diagnosed in 21% (28/135) samples, defined as positive by at least two methods. Both single-round amplification assays identified all malaria positives diagnosed by nested PCR that had sensitivity of 96% (27/28). The mitochondrial PCR detected one additional sample, also positive by microscopy, and was the only method with 100% sensitivity (28/28). The sensitivity and specificity of the mitochondrial PCR were statistically non-inferior to that of the reference nested PCR. Microscopy missed two infections detected by all PCR assays. Sequencing of the genus-specific mitochondrial PCR products revealed different single nucleotide polymorphisms which allowed species identification of the 28 sequences with following distribution; 20 P. falciparum, six Plasmodium vivax, one Plasmodium ovale and one Plasmodium malariae. CONCLUSIONS: In this study, design of PCR programmes with suitable parameters and optimization resulted in simpler and faster single-round amplification assays. Both sensitivity and specificity of the novel mitochondrial PCR was 100% and proved non-inferior to that of the reference nested PCR. Sequencing of genus-specific mitochondrial PCR products could be used for species determination.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».