आणविक नैदानिक तकनीकें

आणविक नैदानिक तकनीकें परजीवियों के न्यूक्लिक एसिड को प्रवर्धित और पहचान कर उनका पता लगाती हैं, जो उच्च विश्लेषणात्मक संवेदनशीलता और प्रजातियों, जीनोटाइप और मिश्रित संक्रमणों को अलग करने की क्षमता प्रदान करती हैं जिन्हें माइक्रोस्कोपी और सीरोलॉजी से नहीं पहचाना जा सकता है। परजीवी विज्ञान में ये विधियाँ पारंपरिक और रियल-टाइम पीसीआर से लेकर संसाधन-सीमित सेटिंग्स में पॉइंट-ऑफ-केयर उपयोग के लिए डिज़ाइन किए गए आइसोथर्मल प्रवर्धन प्रारूपों तक फैली हुई हैं।

Definition

परजीवी विज्ञान में आणविक नैदानिक तकनीकें प्रयोगशाला विधियाँ हैं जो संक्रमण की पुष्टि करने, प्रजातियों का प्रकार निर्धारित करने और कम-घनत्व या मिश्रित संक्रमणों का पता लगाने के लिए पीसीआर और संबंधित प्रवर्धन रसायन विज्ञान का उपयोग करके परजीवी-विशिष्ट न्यूक्लिक-एसिड अनुक्रमों को प्रवर्धित और पहचान कर परजीवियों का पता लगाती और उनका लक्षण वर्णन करती हैं।

Scope

यह विषय परजीवी विज्ञान में न्यूक्लिक-एसिड-आधारित पहचान को शामिल करता है: पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन और इसके रियल-टाइम और नेस्टेड वेरिएंट, लूप-मीडिएटेड आइसोथर्मल एम्प्लीफिकेशन (LAMP) जैसी आइसोथर्मल विधियाँ, और प्रजाति टाइपिंग, कम-घनत्व पहचान, और मिश्रित या क्रिप्टिक संक्रमणों की पहचान के लिए इन उपकरणों का उपयोग। यह आणविक पहचान को नैदानिक कार्यप्रणाली के रूप में मानता है और नैदानिक परीक्षण या उपचार प्रोटोकॉल प्रदान नहीं करता है। जीवाणु विज्ञान के भीतर तैयार किए गए आणविक निदान के लिए, संबंधित नोड देखें।

Core questions

• न्यूक्लिक-एसिड प्रवर्धन माइक्रोस्कोपी और एंटीजन परीक्षणों से परे संवेदनशीलता कैसे प्राप्त करता है?
• प्रजाति और जीनोटाइप टाइपिंग नैदानिक या महामारी विज्ञान के निष्कर्ष को कब बदलती है?
• LAMP जैसी आइसोथर्मल विधियों को पॉइंट-ऑफ-केयर और फील्ड उपयोग के लिए क्या उपयुक्त बनाता है?
• परजीवी डीएनए का पता लगाने की व्याख्या व्यवहार्य, सक्रिय संक्रमण के सापेक्ष कैसे की जानी चाहिए?

Key concepts

• पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन (PCR)
• नेस्टेड और रियल-टाइम (मात्रात्मक) पीसीआर
• लूप-मीडिएटेड आइसोथर्मल एम्प्लीफिकेशन (LAMP)
• प्रजाति और जीनोटाइप टाइपिंग
• मिश्रित और कम-घनत्व संक्रमणों का पता लगाना
• विश्लेषणात्मक संवेदनशीलता और विशिष्टता
• डीएनए का पता लगाना बनाम जीव की व्यवहार्यता

Mechanisms

ये विधियाँ परजीवी डीएनए की अनुक्रम-विशिष्ट पहचान का उपयोग करती हैं। पीसीआर में, थर्मोस्टेबल पॉलीमरेज़ और लक्ष्य अनुक्रम को घेरने वाले प्राइमर विकृतीकरण, एनीलिंग और विस्तार के दोहराए गए चक्रों के माध्यम से घातीय प्रवर्धन को बढ़ावा देते हैं, ताकि बहुत कम प्रारंभिक प्रतियों का भी पता लगाया जा सके; नेस्टेड पीसीआर संवेदनशीलता और विशिष्टता को बढ़ावा देने के लिए एक दूसरा प्राइमर युग्म जोड़ता है, और रियल-टाइम पीसीआर प्रवर्धन की प्रगति के साथ उसे मापता है। LAMP जैसी आइसोथर्मल विधियाँ कई प्राइमर और एक स्ट्रैंड-विस्थापित पॉलीमरेज़ का उपयोग करके एक ही तापमान पर प्रवर्धन प्राप्त करती हैं, जिससे थर्मल साइक्लिंग की आवश्यकता समाप्त हो जाती है और सरल, क्षेत्र-तैनात प्रारूप सक्षम होते हैं। क्योंकि प्रवर्धन एक व्यवहार्य जीव के बजाय न्यूक्लिक एसिड को लक्षित करता है, एक सकारात्मक परिणाम की व्याख्या इस चेतावनी के साथ की जानी चाहिए कि परजीवी के जीवित न रहने के बाद भी अवशिष्ट डीएनए बना रह सकता है।

Clinical relevance

आणविक तकनीकें कम-घनत्व और मिश्रित संक्रमणों का पता लगाने में सुधार करती हैं और प्रजातियों और जीनोटाइप की पहचान को सक्षम करती हैं जो निगरानी और मामले के लक्षण वर्णन का मार्गदर्शन करती हैं। यह प्रविष्टि विधियों और साक्ष्य के रूप में उनकी व्याख्यात्मक सीमाओं का वर्णन करती है और प्रयोगशाला प्रोटोकॉल या नैदानिक निर्णय लेने का विकल्प नहीं है।

Epidemiology

माइक्रोस्कोपिक सीमा से नीचे के संक्रमणों का पता लगाकर और प्रजातियों के मिश्रण को हल करके, आणविक विधियों ने मलेरिया और अन्य संक्रमणों में सबमाइक्रोस्कोपिक परजीवी वाहक के अनुमानों को संशोधित किया है, जिससे संचरण मॉडल और नियंत्रण-कार्यक्रम मूल्यांकन की जानकारी मिलती है; स्थानिक, संसाधन-सीमित सेटिंग्स में विकेन्द्रीकृत परीक्षण के लिए आइसोथर्मल प्रारूपों की तेजी से खोज की जा रही है।

History

1988 में सैकी और सहयोगियों द्वारा थर्मोस्टेबल-पॉलीमरेज़ पीसीआर की शुरुआत ने नियमित न्यूक्लिक-एसिड प्रवर्धन को व्यावहारिक बना दिया और जल्द ही परजीवियों के लिए अनुकूलित किया गया, जिसमें 1990 के दशक की शुरुआत तक नेस्टेड-पीसीआर परख ने मलेरिया का पता लगाने की संवेदनशीलता को काफी बढ़ा दिया। 2000 में लूप-मीडिएटेड आइसोथर्मल एम्प्लीफिकेशन के विवरण ने उपकरण-रहित, पॉइंट-ऑफ-केयर आणविक निदान का मार्ग प्रशस्त किया जिसे परजीवी रोगों के लिए विकसित किया जाना जारी है।

Debates

क्या परजीवी डीएनए का पता लगाना सक्रिय संक्रमण को साबित करता है?

प्रवर्धन परजीवी न्यूक्लिक एसिड की उपस्थिति की पुष्टि करता है लेकिन यह स्वयं स्थापित नहीं कर सकता है कि एक व्यवहार्य जीव मौजूद है, क्योंकि अवशिष्ट डीएनए निकासी के बाद भी बना रह सकता है; यह उपचार के परीक्षण के रूप में आणविक सकारात्मकता के उपयोग को जटिल बनाता है।

Seminal works

• saiki-1988
• notomi-2000
• snounou-1993

Frequently asked questions

आणविक परीक्षण अक्सर माइक्रोस्कोपी की तुलना में अधिक संवेदनशील क्यों होते हैं?

प्रवर्धन परजीवी डीएनए की कुछ प्रतियों को एक पता लगाने योग्य संकेत में गुणा कर सकता है, इसलिए बहुत कम परजीवी घनत्व वाले संक्रमण जिन्हें माइक्रोस्कोपी से नहीं पहचाना जा सकता है, उनका भी पता लगाया जा सकता है और प्रजातियों की पहचान की जा सकती है।

LAMP पारंपरिक पीसीआर पर क्या लाभ प्रदान करता है?

LAMP बिना थर्मल साइक्लर के एक ही स्थिर तापमान पर डीएनए को प्रवर्धित करता है, जिससे यह सरल, तेज और पॉइंट-ऑफ-केयर और फील्ड सेटिंग्स के लिए अधिक उपयुक्त हो जाता है, हालांकि परख डिजाइन और व्याख्या के लिए अभी भी सावधानी की आवश्यकता होती है।