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Mar 23, 2024

마우스 전혈에서 T. gondii를 검출하기 위해 RPA와 결합된 CRISPR/Cas12a

기생충 및 벡터 16권, 기사 번호: 256(2023) 이 기사 인용 280 액세스 1 Altmetric Metrics 세부 정보 Toxoplasma gondii는 인간과 신체 어디에나 존재하는 기회주의적 원생동물입니다.

기생충 및 벡터 16권, 기사 번호: 256(2023) 이 기사 인용

280 액세스

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측정항목 세부정보

톡소플라즈마 곤디(Toxoplasma gondii)는 인간과 동물 어디에나 존재하는 기회주의적 원생동물입니다. 이는 인간의 모든 기관에 침입하여 톡소포자충 안병증, 수막뇌염, 간 괴사 등 심각한 질병을 일으킬 수 있습니다. 돼지 톡소플라스마증은 중국에서 널리 퍼져 있습니다. CRISPR(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) 및 Cas(CRISPR 관련 단백질) 시스템은 유전자 편집 및 병원체 검출에 널리 사용됩니다. CRISPR 기반 진단은 높은 민감도와 특이도로 기생충을 검출하기 위해 개발된 분자 분석법입니다.

이 연구는 B1 유전자와 529 bp 반복 요소(529 RE)를 표적으로 삼아 T. gondii에 대한 결합된 CRISPR/Cas12a 및 RPA 신속 검출 방법을 확립하는 것을 목표로 했습니다. 검출 결과는 형광 또는 측면 흐름 스트립(LFS)을 통해 시각화할 수 있습니다. 방법의 민감도와 특이성을 평가하고 T. gondii에 감염된 마우스 혈액을 검출에 사용했습니다.

결과는 T. gondii 검출을 위해 확립된 방법이 두 유전자좌에 대한 검출 한계가 1.5cp/μl로 만족스러웠다는 것을 나타냅니다. 더욱이, B1 유전자는 반응당 1개의 타키조이트를 검출할 수 있었고, 529 RE는 매우 민감한 중첩 중합효소 연쇄 반응(PCR) 결과와 일관되게 반응당 0.1의 타키조이트를 검출할 수 있었습니다. 이 방법은 RH를 포함한 계통에 적합했으며 비슷한 습관을 가진 다른 원생동물 DNA와 교차 반응하지 않았습니다. T. gondii에 감염된 마우스 혈액 샘플은 감염 후 1, 3, 5일(dpi)에 T. gondii에 대해 모두 양성이었습니다.

이 연구는 현장에서 T. gondii 검출을 위한 대체 도구가 될 가능성이 있는 T. gondii에 대한 신속하고 민감하며 시간을 절약하는 DNA 검출 방법을 확립했습니다.

톡소플라스마증(Toxoplasmosis)은 특화된 세포내 기생충인 Toxoplasma gondii에 의해 발생하는 인간-동물 질병으로, 전 세계적으로 분포되어 있습니다[1]. Toxoplasma gondii gondii는 인간을 포함한 모든 온혈 동물을 감염시킬 수 있습니다[2]. 면역 능력이 있는 개인의 경우 T. gondii 감염은 해결되기 전까지 몇 주에서 몇 달 동안 지속되는 독감과 유사한 증상을 유발할 수 있습니다. 그러나 후천성 면역결핍 증후군(AIDS) 환자, 노인, 면역억제제를 복용하는 사람 등 면역이 저하된 개인은 T. gondii 감염 후 심각한 질병에 걸릴 위험이 더 높으며 심지어 사망할 수도 있습니다[3]. T. gondii에 감염된 임산부는 또한 태아의 선천성 톡소플라스마증에 걸릴 위험이 있으며, 이는 유산, 기형 또는 사산과 같은 다양한 부작용을 초래할 수 있습니다[4]. 중국의 일부 지역에서 인간에 대한 T. gondii의 혈청학적 양성률은 23.41%에 달하는 것으로 보고되었으며, 이는 중국 내 감염이 널리 퍼져 있음을 나타냅니다[5]. T. gondii는 인간 건강에 미치는 영향 외에도 축산업에도 상당한 영향을 미치며, 연구에 따르면 돼지에서 T. gondii의 전 세계 혈청 유병률은 19%입니다[6]. 돼지에서 T. gondii에 감염되면 발열, 설사, 폐부종, 암퇘지 유산 등 다양한 증상이 나타날 수 있습니다. 돼지고기가 인간의 주요 고기 공급원이라는 점을 고려할 때 돼지 톡소플라스마증은 인간 T. gondii 감염 가능성을 증가시킵니다. T. gondii의 예방과 선별이 점점 더 중요해지고 있습니다. 그러나 톡소플라스마증의 특정 임상 증상이 없기 때문에 진단에 어려움이 있으며 보다 효과적인 T. gondii 검출 방법 개발의 필요성이 강조됩니다.

Toxoplasma gondii gondii 검출은 병인학적, 면역학적, 분자적 기술을 포함한 다양한 방법을 통해 달성될 수 있습니다. 복막액 도말 및 조직학적 단면 염색과 같은 병인학적 방법은 시간이 많이 걸리고 위음성 비율이 높습니다. ELISA(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay)와 같은 면역학적 검사는 톡소플라스마증을 검출하는 가장 일반적인 방법입니다. ELISA는 간단하고 신속하지만, 감염 창기(window period)에 있는 환자는 놓칠 수 있고 류마티스 인자 등 다양한 방해 요인이 있다[7]. 또한, 만성림프구성백혈병(CLL) 및 이차성 저감마글로불린혈증 환자는 IgG 항체를 생성할 수 없기 때문에 위음성 결과가 나올 수 있습니다[8]. 분자 생물학에서는 PCR 기술이 가장 널리 사용됩니다. Burget al. 20세기에 B1 유전자를 표적 유전자로 사용하여 혈액에서 T. gondii DNA를 검출하기 위해 PCR 기술을 성공적으로 사용했습니다[9]. P30 유전자 및 SAG1 유전자와 같은 보존된 유전자의 사용은 T. gondii를 검출하는 데 성공적이었습니다[10, 11]. 정량적 PCR(Q-PCR)은 정성적 분석과 정량적 분석 모두에 사용할 수 있는 유용한 PCR 파생물입니다. 그러나 Q-PCR은 값비싸고 정밀한 장비가 필요하기 때문에 실험실에서만 사용이 제한되어 현장 적용에는 적합하지 않습니다.