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Enregistrement W4401700566 · doi:10.2196/53175

Comparison of Different Reverse Transcriptase–Polymerase Chain Reaction–Based Methods for Wastewater Surveillance of SARS-CoV-2: Exploratory Study

2024· article· en· W4401700566 sur OpenAlexvenueno aff
Annika Länsivaara, K. Lehto, Rafiqul Hyder, Erja Janhonen, Anssi Lipponen, Annamari Heikinheimo, Tarja Pitkänen, Sami Oikarinen

Notice bibliographique

RevueJMIR Public Health and Surveillance · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueSARS-CoV-2 detection and testing
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésTaqManDigital polymerase chain reactionReverse transcriptaseReverse transcription polymerase chain reactionPolymerase chain reactionReal-time polymerase chain reactionWastewaterRNA extractionBiologyVirologyMolecular biologyGeneRNAGeneticsGene expressionEnvironmental science

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Many countries have applied the wastewater surveillance of the COVID-19 pandemic to their national public health monitoring measures. The most used methods for detecting SARS-CoV-2 in wastewater are quantitative reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-qPCR) and reverse transcriptase-droplet digital polymerase chain reaction (RT-ddPCR). Previous comparison studies have produced conflicting results, thus more research on the subject is required. OBJECTIVE: This study aims to compare RT-qPCR and RT-ddPCR for detecting SARS-CoV-2 in wastewater. It also aimed to investigate the effect of changes in the analytical pipeline, including the RNA extraction kit, RT-PCR kit, and target gene assay, on the results. Another aim was to find a detection method for low-resource settings. METHODS: We compared 2 RT-qPCR kits, TaqMan RT-qPCR and QuantiTect RT-qPCR, and RT-ddPCR based on sensitivity, positivity rates, variability, and correlation of SARS-CoV-2 gene copy numbers in wastewater to the incidence of COVID-19. Furthermore, we compared 2 RNA extraction methods, column- and magnetic-bead-based. In addition, we assessed 2 target gene assays for RT-qPCR, N1 and N2, and 2 target gene assays for ddPCR N1 and E. Reverse transcription strand invasion-based amplification (RT-SIBA) was used to detect SARS-CoV-2 from wastewater qualitatively. RESULTS: Our results indicated that the most sensitive method to detect SARS-CoV-2 in wastewater was RT-ddPCR. It had the highest positivity rate (26/30), and its limit of detection was the lowest (0.06 gene copies/µL). However, we obtained the best correlation between COVID-19 incidence and SARS-CoV-2 gene copy number in wastewater using TaqMan RT-qPCR (correlation coefficient [CC]=0.697, P<.001). We found a significant difference in sensitivity between the TaqMan RT-qPCR kit and the QuantiTect RT-qPCR kit, the first having a significantly lower limit of detection and a higher positivity rate than the latter. Furthermore, the N1 target gene assay was the most sensitive for both RT-qPCR kits, while no significant difference was found between the gene targets using RT-ddPCR. In addition, the use of different RNA extraction kits affected the result when the TaqMan RT-qPCR kit was used. RT-SIBA was able to detect SARS-CoV-2 RNA in wastewater. CONCLUSIONS: As our study, as well as most of the previous studies, has shown RT-ddPCR to be more sensitive than RT-qPCR, its use in the wastewater surveillance of SARS-CoV-2 should be considered, especially if the amount of SARS-CoV-2 circulating in the population was low. All the analysis steps must be optimized for wastewater surveillance as our study showed that all the analysis steps including the compatibility of the RNA extraction, the RT-PCR kit, and the target gene assay influence the results. In addition, our study showed that RT-SIBA could be used to detect SARS-CoV-2 in wastewater if a qualitative result is sufficient.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,003
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,251
Score d'incertitude au seuil0,956

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0030,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,149
Tête enseignante GPT0,439
Écart entre enseignants0,291 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations4
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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