Tecnología digital de PCR para ayudar a diagnosticar enfermedades infecciosas

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Una discusión holística de cómo los avances tecnológicos en la tecnología de PCR digital han revolucionado las pruebas y el dictamen de enfermedades infecciosas.

PCR digital: recordando su origen

La reacción en sujeción de la polimerasa (PCR), una técnica molecular descubierta por Kary Mullis en 1983, ha mejorado radicalmente el dictamen de enfermedades infecciosas. Con la disponibilidad comercial de los termocicladores en 1987, la PCR se ha convertido en una de las herramientas más utilizadas en genética clínica y biología molecular.

La PCR digital (dPCR) es una terminología introducida por Vogelstein y Kinzler en 1999. En su estudio de muestras de pacientes con cáncer colorrectal, desarrollaron una organización de PCR específica. Al aplicar esta organización, los investigadores pueden amplificar mutaciones raras y diferenciar el ADN mutante del ADN de tipo salvaje.

Llamaron a esta nueva organización de PCR digital porque la clasificación de las reacciones individuales era similar a los bits en informática: ceros / negativos o unos / positivos. La empresa de PCR digital Stilla Technologies ofrece soluciones confiables de PCR digital.

PCR en tiempo existente vs. PCR digital

La PCR en tiempo existente, asimismo conocida como PCR cuantitativa (qPCR), ha evolucionado como una prueba de dictamen utilizada asiduamente para detectar patógenos virales. El método qPCR utiliza una ojeada fluorescente para cuantificar la cantidad de producto de PCR luego de cada ronda de amplificación.

La medición de la cantidad «absoluta» de secuencia objetivo en una reacción qPCR es con narración a una curva normalizado. Se utiliza una muestra con un número o cantidad conocida de copias para gestar la curva normalizado.

Sin retención, un problema con el método qPCR es que las variaciones en la eficiencia de la PCR pueden afectar la precisión cuantitativa. Además es trabajador y tiene una reproducibilidad limitada. Pero sigue siendo el normalizado de oro en entornos clínicos para la cuantificación de ácidos nucleicos, informa un artículo de 2018.

El método dPCR puede aventajar las deficiencias de qPCR. Esta tecnología puede proporcionar una cuantificación absoluta de los ácidos nucleicos objetivo presentes en una muestra. La tecnología dPCR primero divide la muestra en varias reacciones secundarias de PCR. Cada fracción contiene algunas cadenas objetivo o ninguna.

Se produce una concentración válido de las secuencias diana en microreactores aislados oportuno a la partición. Esto conduce a una reducción en la concentración del maniquí. Esto, a su vez, facilita la detección de mutantes raros en un entorno de secuencia de tipo salvaje.

En dPCR, la cuantificación de particiones positivas para amplificación se lleva a extremidad utilizando estadísticas de Poisson. El uso de estadísticas binomiales para la cuantificación hace que la precisión sea inherente a dPCR.

Adicionalmente, dPCR depende de enumerar una serie de resultados positivos y negativos. Esto minimiza la cuantificación al convertir una señal analógica en una serie de señales binarias. No hay dependencia en una curva normalizado. Esto elimina las posibilidades de variaciones en la cuantificación oportuno a diferencias en la eficiencia de la reacción.

Oportuno a estas ventajas, la aplicación de dPCR ha sido extensa en la medición de desequilibrios genéticos o en el observación de CNV (variación del número de copia).

Aplicaciones de dPCR en el dictamen de enfermedades infecciosas y otras afecciones médicas.

Las ventajas de dPCR sobre qPCR han llevado a su aplicación en el dictamen de diversas enfermedades y afecciones médicas en las que no hay una curva normalizado fácilmente adecuado para narración. Otras áreas típicas de la aplicación dPCR incluyen, entre otras:

  • Cantidades precisas que tienen suscripción variabilidad de secuencia
  • Cuantifique con precisión muestras intensivas en inhibidores
  • Cuantificación precisa de bajas cargas de patógenos para monitoreo
  • Detectando mutantes y alelos raros
  • Determinación confiable de medidas de cambio de pliegue
  • Detección de tiraje de genes mediada por endonucleasa

Aplicaciones DPCR para detección de virus

La útil dPCR se utilizó para cuantificar varios virus que incluyen:

  • Citomegalovirus (CMV): Es un virus de herpes popular que se propaga fácilmente a través de la saliva u otros fluidos corporales de una persona infectada. Puede ser triste para personas inmunocomprometidas.

Los estudios reflejan que las técnicas de PCR digital (dPCR) son más efectivas para detectar CMV que qPCR.

  • Virus de hepatitis B, C y E: La ruta más popular de transmisión de la hepatitis B es de origen a hijo durante el parto. Sin retención, asimismo puede propagarse a través de la cepa infectada y otros fluidos corporales.

La hepatitis C asimismo se propaga a través del contacto con cepa infectada y otros fluidos corporales. Un artículo de 2015 menciona la hepatitis C como un desafío mundial, ya que 130-175 millones de personas están infectadas crónicamente en todo el mundo.

El virus de la hepatitis C asimismo es el principal responsable de la cirrosis, el carcinoma hepatocelular y la enfermedad hepática terminal. Colectivamente, estas infecciones causan la crimen de unas 350,000 personas anualmente.

La transmisión de la hepatitis E ocurre a través de la ruta fecal-oral, principalmente a través del agua contaminada. Hay una concentración de infecciones en el este y sur de Asia. La OMS estima que en torno a de 20 millones de personas en todo el mundo están infectadas con hepatitis E cada año, de las cuales 3,3 millones son casos sintomáticos.

Según la OMS, 44,000 muertes ocurrieron oportuno a este virus en 2015, lo que representa el 3.3% del total de muertes por hepatitis virulento.

Cerca de señalar que tanto la dPCR como la técnica ddPCR más vanguardia se han constante con éxito en la detección del virus de la hepatitis B.

  • Círculos de ADN ADN, ARN VIH y VIH 2-LTR (dos repeticiones terminales largas): El virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) se propaga a través de la cepa, los fluidos sexuales y de una origen infectada al pibe durante el vergüenza o el parto.

Un artículo de 2013 ofrece evidencia de cómo ddPCR puede detectar el VIH de modo más válido y efectiva que otros métodos.

Los círculos 2-LTR del VIH episomal 1 son indicadores de replicación virulento continua. Un artículo de 2015 informa sobre una aplicación exitosa de la sofisticada tecnología ddPCR para su detección.

  • Virus del papiloma humano: El VPH es la enfermedad de transmisión sexual más prevalente. El noticia del VPH de 2019 informa que esta infección es una causa establecida de cáncer de cuello uterino en las mujeres. Además hay una creciente evidencia que sugiere que el VPH tiene un vínculo causal con otras formas de cáncer anogenital.

Existen varios estudios para demostrar la efectividad de ddPCR en la detección del VPH.

Otros virus detectados con éxito por la aplicación de dPCR o ddPCR son parechovirus humano tipo 3, rinovirus humano, virus linfotrópico T humano y poliomavirus JC.

Otras aplicaciones relevantes dPRC y ddPRC

Existen muchas aplicaciones exitosas de dPRC y ddPRC para detectar infecciones bacterianas como la tuberculosis e infecciones parasitarias como la malaria. Estas tecnologías en desarrollo continúan atrayendo la atención científica para los estudios en curso.

En suma

El PRC digital es una tecnología poderosa que facilita la eficiencia y la efectividad en el dictamen de enfermedades infecciosas. Las organizaciones comprometidas con la restablecimiento de la lozanía a través de la tecnología y la tecnología de la información desempeñan un papel fundamental en el incremento de esta útil de dictamen emergente.

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