
La amplificación isotérmica mediada por bucles con transcripción inversa ( RT-LAMP ) es un método de amplificación de ácidos nucleicos de un solo paso para multiplicar secuencias específicas de ARN. Se utiliza para diagnosticar enfermedades infecciosas causadas por virus de ARN . [ 1 ]
Combina la detección de ADN mediante LAMP [ 2 ] con la transcripción inversa , creando ADNc a partir de ARN antes de ejecutar la reacción. [ 3 ] La RT-LAMP no requiere ciclos térmicos (a diferencia de la PCR ) y se realiza a una temperatura constante entre 60 y 65 °C.
La RT-LAMP se utiliza en la detección de virus de ARN (grupos II, IV y V en el sistema de clasificación de virus de Baltimore ), como el virus SARS-CoV-2 [ 4 ] y el virus del Ébola . [ 5 ]
Aplicaciones
La técnica RT-LAMP se utiliza para detectar la presencia de muestras de ARN específicas de virus, buscando la secuencia específica del virus, lo cual es posible comparando las secuencias con una gran base de datos externa de referencias.
Detección del virus SARS-CoV-2
La técnica RT-LAMP se está utilizando como una alternativa más económica y sencilla a la RT-PCR para el diagnóstico precoz de personas infecciosas con COVID-19 . [ 6 ] Existen diseños de pruebas de acceso abierto (incluidas las proteínas recombinantes ), lo que permite legalmente que cualquier persona pueda producir una prueba. A diferencia de las pruebas rápidas clásicas de flujo lateral , la RT-LAMP permite el diagnóstico precoz de la enfermedad mediante la detección del ARN viral . [ 7 ]
Las pruebas se pueden realizar sin aislamiento previo de ARN, detectando los virus directamente a partir de hisopos [ 8 ] o de saliva . [ 9 ]
Detección de virus no humanos
Un ejemplo de caso de uso de RT-LAMP fue como experimento para detectar un nuevo virus similar al Tembusu del pato , BYD, llamado así por la región, Baiyangdian , donde fue aislado por primera vez [ 10 ] [ 11 ] [ 1 ] Otra aplicación de este método fue en un experimento de 2013 para detectar un virus Akabane usando RT-LAMP. El experimento, realizado en China, aisló el virus de fetos de terneros abortados. [ 12 ]
Detección de fluidos corporales
La RT-LAMP también se utiliza en serología forense para identificar fluidos corporales. Los investigadores han realizado experimentos para demostrar que este método puede identificar eficazmente ciertos fluidos corporales. Conscientes de sus limitaciones, Su et al. concluyeron que la RT-LAMP solo era capaz de identificar sangre. [ 13 ] [ 14 ]
Metodología
Transcripción inversa
Se detecta una secuencia específica del ADNc mediante cuatro cebadores LAMP . Dos de ellos son cebadores internos (FIP y BIP), que sirven de base para que la enzima Bst copie la plantilla en un nuevo ADN. Los cebadores externos (F3 y B3) se unen a la cadena plantilla y facilitan el desarrollo de la reacción.
Al igual que en el caso de la RT-PCR , el procedimiento RT-LAMP comienza con la síntesis de ADN a partir del ARN de la muestra. Esta conversión la realiza una transcriptasa inversa , una enzima derivada de retrovirus capaz de llevar a cabo dicha conversión. [ 15 ] Este ADN derivado del ARN se denomina ADNc o ADN complementario. La transcriptasa inversa utiliza el cebador FIP para construir una copia de ADN de cadena simple. El cebador F3 también se une a este lado de la cadena molde y desplaza la copia previamente formada.
Amplificación
Esta copia monocatenaria desplazada es una mezcla de ARN diana y cebadores. Los cebadores están diseñados para tener una secuencia que se une a la propia secuencia, formando un bucle.
El cebador BIP se une al otro extremo de esta cadena simple y la ADN polimerasa Bst lo utiliza para construir una cadena complementaria, formando así ADN de doble cadena. El cebador F3 se une a este extremo y desplaza, una vez más, esta molécula de ADN monocatenario recién generada .
Esta nueva cadena simple liberada servirá como punto de partida para la amplificación cíclica LAMP. Este ADN monocatenario tiene una estructura similar a una mancuerna , ya que sus extremos se pliegan y se unen entre sí, formando dos bucles.
La ADN polimerasa y los cebadores FIP o BIP continúan amplificando esta cadena, extendiendo así el producto de la reacción LAMP. Este ciclo puede iniciarse desde el extremo directo o inverso de la cadena utilizando el cebador adecuado. Una vez iniciado, la cadena experimenta una síntesis de ADN autocebada durante la etapa de elongación del proceso de amplificación. Esta amplificación se lleva a cabo en menos de una hora, en condiciones isotérmicas entre 60 y 65 °C.
Leer
La lectura de las pruebas RT-LAMP suele ser colorimétrica. Dos de los métodos más comunes se basan en la medición del pH o de los iones de magnesio . La reacción de amplificación provoca una disminución del pH y una caída de los niveles de Mg²⁺. Esto se puede detectar mediante indicadores como el rojo de fenol para el pH y el azul de hidroxinaftol (HNB) para el magnesio. [ 15 ] Otra opción es utilizar SYBR Green I , un colorante intercalante del ADN. [ 16 ]

Ventajas y desventajas

Este método resulta especialmente ventajoso porque se puede realizar rápidamente en un solo paso. La muestra se mezcla con los cebadores, la transcriptasa inversa y la ADN polimerasa, y la reacción se lleva a cabo a temperatura constante. La temperatura requerida se puede alcanzar con un simple baño de agua caliente.
La PCR requiere termociclado ; la RT-LAMP no, lo que la hace más eficiente en tiempo y muy rentable. [ 3 ] Este método económico y simplificado puede utilizarse con mayor facilidad en países en desarrollo que no tienen acceso a laboratorios de alta tecnología.
Una desventaja de este método es la generación de cebadores específicos para cada secuencia. Para cada ensayo LAMP, los cebadores deben diseñarse específicamente para que sean compatibles con el ADN diana. Esto puede resultar difícil, lo que desalienta a los investigadores a utilizar el método LAMP en su trabajo. [ 1 ] Sin embargo, existe un software gratuito llamado Primer Explorer, desarrollado por Fujitsu en Japón, que puede ayudar en la selección de estos cebadores.
Véase también
Referencias
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Enlaces externos
- Explorador de introducción a la lámpara
- MorphoCatcher, una herramienta para el diseño de cebadores específicos de especies.
- Página de Scholia para RT-LAMP
- Protocolos de acceso abierto para RT-LAMP para la detección del SARS-CoV-2
- Técnicas de biología molecular
- ARN