Раннє виявлення та групова ідентифікація штамів Mycobacterium tuberculosis за допомогою SNP-аналізу зі шпилькоподібними праймерами

Abstract

Мета. Провести диференційне виявлення у клінічному матеріалі штамів M. tuberculosis (МБТ), що належать до 1-ї або 2/3 принципових генотипових груп (ПГГ) M. tuberculosis, для прискорення діагностики туберкульозу і раннього визначення клінічно і епідеміологічно значущих штамів. Методи. SNP (single-nucleotide polymorphism)-аналіз на основі полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР) зі шпилькоподібними праймерами до групоспецифічного SNP katG463 та статистичний аналіз клініко-епідеміологічних показників застосовано для дослідження клінічних зразків мокротиння хворих на туберкульоз легень м. Києва. Результати. За допомогою ПЛР-системи диференційного групоспецифічного пошуку МБТ з використанням шпилькоподібних праймерів до SNP katG463 M. tuberculosis знайдено в 47,8 % клінічних зразків, з яких 57,6 % становлять штами ПГГ-1 і 42,4 % – ПГГ-2/3. Встановлено асоціацію між приналежністю до ПГГ-1 і резистентністю до ізоніазиду (OR [95 % CI], 5,417 [1,196–24,522], P = 0,0283) та до будь- якого з препаратів першого ряду (рифампіцин/ізоніазид) (OR [95 % CI], 7,00 [1,493–32,82], P = 0,014). Висновки. SNP-аналіз зі шпилькоподібними SNP-специфічними праймерами до локусу katG463 групової приналежності штамів МБТ дозволяє ефективно виявляти у клінічному матеріалі епідеміологічно значущі штами M. tuberculosis ПГГ-1.

Цель. Провести дифференциальное выявление в клиническом материале штаммов M. tuberculosis (МБТ), относящихся к 1-й или 2/3 принципиальным генотипическим группам M. tuberculosis, для сокращения сроков диагностики туберкулеза и раннего выявления наиболее клинически и эпидемиологически значимых штаммов. Методы. SNP (single-nucleotide polymorphism)-анализ на основе полимеразной цепной реакции (ПЦР) со шпилечными праймерами к группоспецифическому SNP katG463 и статистический анализ клинико-эпидемиологических показателей применены для исследования клинических образцов мокрот больных туберкулезом легких г. Киева. Результаты. С помощью ПЦР-системы дифференциального группоспецифического выявления МБТ с использованием шпилечных праймеров к SNP katG463 M. tuberculosis обнаружена в 47,8 % клинических образцов, из которых 57,6 % составляют штаммы ПГГ-1 и 42,4 % – ПГГ-2/3. Установлена ассоциация между принадлежностью к ПГГ-1 и резистентностью к изониазиду (OR [95 % CI], 5,417 [1,196–24,522] P = 0,0283) и к любому из препаратов первого ряда (рифампицин/изониазид) (OR [95 % CI], 7,00 [1,493–32.82] P = 0,014). Выводы. SNP-анализ со шпилечными SNP-специфическими праймерами к локусу katG463 групповой принадлежности штаммов МБТ позволяет эффективно выявлять в клиническом материале эпидемиологически значимые штаммы M. tuberculosis ПГГ-1.

Aim. Based on the method of single-nucleotide polymorphism (SNP) determination with hairpin primers to perform a differential identification in clinical material of M. tuberculosis (Mtb) strains, which belong to the 1st or 2/3 principal genotypic groups (PGG), with the aim of shortening the terms of tuberculosis diagnosing and early detection of most clinically and epidemiologically-significant strains. Methods. PCR with the SNP-specific hairpin primers to group-specific SNP katG463, and statistical analysis of clinical/epidemiological categories of the patients were used for study of sputum clinical samples from patients with pulmonary tuberculosis living in Kyiv. Results. PCR system of differential group-specific detection of Mtb in clinical samples using hairpin primers to SNP katG463 effectively detected Mtb in 47.8 % of samples of which 57.6 % were strains of the PGG-1 and 42.4 % – PGG-2/3. The association between belonging to the PGG-1 and resistance to iso- niazid (OR [95 % CI], 5.417 [1.196–24.522] P = 0.0283) and to any of the first-line drugs (rifampicin/isoniazid) (OR [95 % CI], 7.00 [1.493– 32.82] P = 0.014) was revealed. Conclusions. SNP-analysis with hairpin SNP-specific primers to locus katG463 of Mtb strains group membership in clinical material allows effective detection of epidemiologically-important PGG-1 strains.