Background review for diagnostic test development for Zika virus infection
- PMID: 27516635
- PMCID: PMC4969995
- DOI: 10.2471/BLT.16.171207
Background review for diagnostic test development for Zika virus infection
Abstract
Objective: To review the state of knowledge about diagnostic testing for Zika virus infection and identify areas of research needed to address the current gaps in knowledge.
Methods: We made a non-systematic review of the published literature about Zika virus and supplemented this with information from commercial diagnostic test kits and personal communications with researchers in European preparedness networks. The review covered current knowledge about the geographical spread, pathogen characteristics, life cycle and infection kinetics of the virus. The available molecular and serological tests and biosafety issues are described and discussed in the context of the current outbreak strain.
Findings: We identified the following areas of research to address current knowledge gaps: (i) an urgent assessment of the laboratory capacity and capability of countries to detect Zika virus; (ii) rapid and extensive field validation of the available molecular and serological tests in areas with and without Zika virus transmission, with a focus on pregnant women; (iii) monitoring the genomic diversity of circulating Zika virus strains; (iv) prospective studies into the virus infection kinetics, focusing on diagnostic sampling (specimen types, combinations and timings); and (v) developing external quality assessments for molecular and serological testing, including differential diagnosis for similar viruses and symptom clusters. The availability of reagents for diagnostic development (virus strains and antigens, quantified viral ribonucleic acid) needs to be facilitated.
Conclusion: An international laboratory response is needed, including preparation of protocols for prospective studies to address the most pressing information needs.
Objectif: Faire le point sur l'état des connaissances concernant les tests de diagnostic de la maladie à virus Zika et déterminer les domaines de recherche à approfondir pour combler les lacunes actuelles en la matière.
Méthodes: Nous avons procédé à une revue non systématique de la documentation publiée au sujet du virus Zika, que nous avons complétée par des renseignements issus de kits de diagnostic du commerce et de communications personnelles avec des chercheurs travaillant dans des réseaux européens de préparation aux épidémies. Lors de cette revue, nous avons examiné les connaissances actuelles sur la couverture géographique, les caractéristiques pathogènes et le cycle de vie du virus, ainsi que sur la cinétique d'infection par celui-ci. Les tests moléculaires et sérologiques disponibles, tout comme les questions de biosécurité, sont décrits et abordés dans le cadre de la flambée actuelle et de sa souche.
Résultats: Nous avons identifié les domaines de recherche suivants à approfondir pour combler les lacunes qui existent à l'heure actuelle: (i) évaluation urgente des moyens des laboratoires et des capacités des pays à détecter le virus Zika; (ii) validation rapide et généralisée sur le terrain des tests moléculaires et sérologiques disponibles dans les zones touchées ou non par la transmission du virus Zika, notamment pour les femmes enceintes; (iii) surveillance de la diversité génomique des souches du virus Zika en circulation; (iv) études prospectives sur la cinétique de l'infection par le virus, axées sur l'échantillonnage de diagnostic (types d'échantillons, combinaisons et chronologie); (v) élaboration d'évaluations externes de la qualité des tests moléculaires et sérologiques, avec diagnostic différentiel par rapport aux virus similaires et aux symptômes. Il est nécessaire de faciliter l'accès à des réactifs pour la réalisation du diagnostic (souches du virus et antigènes, quantification de l'acide ribonucléique viral).
Conclusion: Une intervention des laboratoires est nécessaire à l'échelle internationale, notamment pour préparer des protocoles d'études prospectives permettant de répondre aux besoins les plus urgents en matière d'information.
Objetivo: Revisar el estado del conocimiento sobre las pruebas de diagnóstico para la infección por el virus de Zika e identificar las áreas de investigación necesarias para abordar las actuales lagunas en los conocimientos.
Métodos: Se llevó a cabo una revisión no sistemática de las publicaciones sobre el virus de Zika y se complementó con información derivada de equipos de pruebas de diagnóstico comerciales y comunicaciones personales con investigadores de redes de preparación europeas. La revisión abarcó el conocimiento actual sobre la propagación geográfica, las características patógenas, el ciclo de vida y la cinética de infección del virus. Las pruebas moleculares y serológicas disponibles, así como temas relativos a la bioseguridad, se describen y debaten en el contexto de la cepa del brote actual.
Resultados: Se identificaron las siguientes áreas de investigación para abordar las actuales lagunas en los conocimientos: (i) una evaluación urgente de la capacidad de laboratorio y de los países para detectar el virus de Zika; (ii) una validación de campo rápida y extensa de las pruebas moleculares y serológicas disponibles en zonas con y sin la transmisión del virus de Zika, prestando especial atención a las mujeres embarazadas; (iii) un seguimiento de la diversidad genómica de las cepas del virus de Zika activas; (iv) estudios prospectivos sobre la cinética de infección del virus, con especial atención a las muestras de diagnóstico (tipos de espécimen, combinaciones y tiempos); y (v) desarrollo de evaluaciones de calidad externas para las pruebas moleculares y serológicas, incluidos diagnósticos diferenciales para virus similares y conjuntos sintomáticos. Es necesario facilitar la disponibilidad de reactivos para desarrollar los diagnósticos (cepas del virus y antígenos, ácido ribonucleico viral cuantificado).
Conclusión: Se necesita una respuesta de laboratorios internacionales, incluida la preparación de protocolos para estudios prospectivos, a fin de satisfacer las necesidades informativas más urgentes.
الغرض: مراجعة الحالة المعرفية بالاختبارات المخصصة لتشخيص العدوى بفيروس زيكا وتحديد مجالات البحوث اللازمة للتعامل مع القصور الحالي في المستوى المعرفي.
الطريقة: قمنا بإجراء مراجعة بصورة غير منهجية للكتابات المنشورة حول فيروس زيكا وألحقنا ذلك بمعلومات من أدوات الاختبار التشخيصي التجارية والمقابلات الشخصية مع الباحثين في الشبكات الأوروبية التي هي على قدر من التأهب. وقد تناولت المراجعة مستوى المعرفة الحالي بمدى الانتشار الجغرافي للفيروس، وخصائص العوامل المسببة للأمراض فيه، ودورة حياته، وسماته الحركية المسببة للعدوى. وتم تحليل الاختبارات المتاحة المتعلقة بالجزيئات واستخدام الأمصال بجانب مشكلات السلامة البيولوجية ومناقشتها في ضوء السلالة الحالية المتفشية من الفيروس.
النتائج: قمنا بتحديد المجالات البحثية التالية اللازمة للتعامل مع القصور الحالي في المستوى المعرفي: ضرورة التقييم العاجل لمستوى الإمكانيات بالمختبرات وقدرة البلدان على اكتشاف عدوى فيروس زيكا؛ و(2) التحقق الميداني السريع والشامل من صحة الاختبارات المتاحة المتعلقة بالجزيئات واستخدام الأمصال التي يتم إجراؤها في مناطق مؤهلة وغير مؤهلة لانتشار فيروس زيكا فيها مع صب التركيز على السيدات الحوامل؛ و(3) مراقبة التنوع الجيني في سلالات فيروس زيكا المنتشرة؛ و(4) إجراء دراسات استباقية حول سمات الفيروس الحركية المسببة للعدوى مع التركيز على استخدام العينات التشخيصية (أنواع العينات والمجموعات والتوقيتات)؛ و(5) تطوير التقييمات الخارجية لجودة الاختبارات المتعلقة بالجزيئات واستخدام الأمصال بما في ذلك التشخيصات المتباينة لفيروسات مشابهة ومجموعات من الأعراض. الكاشفات المسؤولة عن التطور التشخيصي (سلالات الفيروس ومُستضداته، والحمض الرّيبي النووي للفيروس الذي يتم تحديد مقداره) بحاجة إلى تيسير مدى توافرها.
الاستنتاج: يلزم وجود استجابة دولية بخصوص المختبرات بما في ذلك التحضير للبروتوكولات اللازمة للدراسات الاستباقية لتلبية أكثر الرغبات الملحّة للحصول على معلومات.
目的: 旨在对寨卡病毒感染诊断试验的知识状态进行综述，并确定要弥补当下知识缺口所需的研究领域。.
方法: 我们对已出版的关于寨卡病毒的文献进行了非系统化综述，并且利用商业诊断试剂盒上的信息以及同欧洲技术解答网络研究人员的个人交流信息对其进行了补充。 本综述内容包括该病毒的地理分布、病原体特性、生命周期以及传染动力学相关知识。 文章描述并讨论了在当前爆发菌株的背景下可实现的分子学以及血清学试验。.
结果: 我们确定了以下研究领域以弥补当前的知识空缺：(i) 对各国实验室检测寨卡病毒的能力进行紧急评估；(ii) 在有和没有寨卡病毒传播的区域对可开展的分子学和血清学试验进行快速、广泛的实地验证，重点关注孕妇群体。(iii) 监控传播中的寨卡病毒菌株的基因组多样性；(iv) 开展病毒传染动力学前瞻研究，重点关注诊断用取样（样本类型、样本组合以及取样时间）；以及 (v) 对分子学和血清学试验（包括相似病毒以及症状群集的鉴别诊断）进行外部质量评估。 亟待提升诊断研发（病毒菌株和病原体、量化的病毒核糖核酸）试剂的可获取性。.
结论: 需要建立一套国际性实验室响应机制，包括制定解决最紧急信息需求所需的前瞻研究方案。.
Цель: Проанализировать изученность тестирования для диагностики заражения вирусом Зика и определить, в какие области исследования необходимо направить деятельность, чтобы восполнить имеющиеся пробелы в знаниях.
Методы: Авторы провели несистематический обзор опубликованной литературы, посвященной вирусу Зика, и объединили эту информацию с информацией, полученной с помощью коммерческих диагностических тест-наборов и в ходе личного общения с исследователями в европейских системах готовности. В обзор были включены существующие знания о географическом распространении, особенностях возбудителя, жизненном цикле и кинетике вируса. Доступные молекулярные и серологические методы тестирования, а также проблемы в области биобезопасности описаны и изучены в контексте циркулирующего сегодня эпидемического штамма.
Результаты: Было определено, что в настоящий момент пробелы в знаниях имеются в следующих областях исследования: (i) неотложная оценка лабораторного потенциала и способности стран выявлять вирус Зика; (ii) быстрое и исчерпывающее подтверждение результатов доступных молекулярных и серологических тестов в полевых условиях как в регионах распространения вируса Зика, так и во всех остальных с выделением беременных женщин в группу особого внимания; (iii) отслеживание геномного разнообразия циркулирующих штаммов вируса Зика; (iv) проспективные исследования кинетики вируса, акцентирующие внимание на взятии проб для диагностики (виды, сочетания проб и сроки их взятия); (v) разработка процедур внешней оценки качества молекулярных и серологических методов тестирования, в том числе дифференциальной диагностики для схожих вирусов и симптомокомплексов. Необходимо увеличить доступность реагентов для развития диагностики (штаммы и антигены вируса, вирусная рибонуклеиновая кислота в количественном выражении).
Вывод: От лабораторий всего мира требуются ответные действия, включающие подготовку инструкций для проспективных исследований, которые позволили бы удовлетворить наиболее неотложные потребности в информации.
Figures
References
-
- WHO statement on the first meeting of the International Health Regulations (2005) (IHR 2005) Emergency Committee on Zika virus and observed increase in neurological disorders and neonatal malformations. Geneva: World Health Organization; 2016. Available from: http://www.who.int/mediacentre/news/statements/2016/1st-emergency-commit...http://[cited 2016 Apr 16].
Publication types
MeSH terms
LinkOut - more resources
Full Text Sources
Other Literature Sources
Medical