LAMP-based molecular diagnostics of SARS-CoV-2

Projectomschrijving

Het snel en efficiënt kunnen bepalen of iemand besmet is met het SARS CoV-2 Coronavirus is van groot belang om verdere verspreiding van de besmetting te voorkomen. In de huidige aanpak zijn er gevoelige methoden (o.a. qPCR) beschikbaar die relatief langzaam zijn (18-30 uur), en snelle methoden die relatief ongevoelig zijn. Bij een ongevoelige test kunnen personen negatief testen die toch besmet zijn; een trage testuitslag kan ertoe leiden dat personen onnodig lang in quarantaine zitten, maar verhoogt ook de kans op besmetting wanneer mensen zich niet strikt aan de quarantainemaatregelen houden.

In dit project is gewerkt aan een alternatieve testmethode RT-LAMP die zowel snel als gevoelig is. De testmethode kan op de grotere testlocaties worden ingezet door middel van een ‘pop-up lab’. Alhoewel de RT-LAMP test binnen 45 minuten een testresultaat kan genereren, is onder praktijk omstandigheden gebleken dat de testuitslag binnen twee uur afgegeven kan worden. Om te zorgen dat de nieuwe testmethode minder gevoelig is voor tekorten in reagentia en laboratorium benodigdheden is onder andere een productiewijze opgezet voor kritische reagentia.

Meer informatie:

Verslagen


Eindverslag

De huidige aanpak voor het diagnosticeren/detecteren van het coronavirus is gebaseerd op RT-qPCR (real-time reverse transcriptase polymerase chain reactie) oftewel PCR-tests. Deze manier van testen is zeer betrouwbaar, maar de benodigde inzet van deze test vraagt veel van de huidige laboratoriuminfrastructuur en zorgt voor tekorten in de benodigde materialen en reagentia voor het uitvoeren van deze tests. Hierdoor is het grootschalig testen van mensen op COVID-19 een enorme (logistieke) uitdaging. Diagnostiek gebaseerd op loop-mediated isothermal amplification (LAMP) is een alternatief voor het testen met PCR en kan worden ingezet om de huidige testcapaciteit voor COVID-19 op te schalen. LAMP kan parallel met de bestaande PCR-tests worden uitgevoerd en kan daarmee de testcapaciteit in Nederland aanzienlijk vergroten. In dit onderzoek is toegewerkt naar een op LAMP gebaseerde testmethode voor COVID-19 en uitgerold in een GGD teststraat.

Samenvatting van de aanvraag

The current SARS-CoV-2 outbreak has an unimaginable and disruptive impact on our society. Elaborate testing is essential to control the virus in society, and to safeguard health of individuals in vital jobs, as well as individuals in care position for vulnerable members in society. The current diagnostic approach for SARS-CoV-2 is dominated by RT-qPCR (real time reverse transcriptase polymerase chain reaction) assay. While offering excellent specificity and sensitivity, the approach is demanding with regard to reagents and laboratory infrastructure. The worldwide shortage of supplies and technological demands challenge large-scale testing of individuals for SARS-CoV-2 infection. Loop mediated isothermal amplification (LAMP) based diagnostics of SARS-CoV-2 provides a viable alternative for PCR to scale up current testing capacity. A large number of scientific publications have demonstrated usefulness of LAMP detection and showed equal performance compared to PCR based methods. Recently, two LAMP based methods have received Emergency Use Authorization (EUA) from the FDA 1,2 As LAMP uses different enzymes, reagents and instruments, it can be applied in conjunction to existing PCR based testing, and thereby significantly increase testing capacity in The Netherlands. Major potential benefits for LAMP-based testing are speed and sensitivity, robustness, lower sensitivity to inhibitors in complex samples, allowing simplified extraction procedures, and little requirement with regard to instrumentation (incubation at a single temperature). In this project we aim to establish a LAMP based testing method for SARS-CoV-2 and implementation plan for large scale LAMP based testing in The Netherlands. In order to achieve this, we will: 1. Establish a simplified and practical sample handling procedure for LAMP based testing, aligned with the current testing workflow 2. Establish a protocol for LAMP-based detection of SARS-CoV-2 to be implemented in diagnostic laboratories in The Netherlands. 3. Validate the LAMP based protocol in a clinical setting, by comparing it to the current RT-qPCR standard with respect to sensitivity, reproducibility and robustness. 4. Establish regional production capacity for selected critical enzymes for the LAMP assay. 5. Develop a plan for implementation for large scale LAMP based testing, accounting for possible issues on test performance, IP, infrastructure, sample and data logistics reagent availability.

Onderwerpen

Kenmerken

Projectnummer:
10430012010005
Looptijd: 100%
2020
2021
Onderdeel van programma:
Gerelateerde subsidieronde:
Urgent traject aandachtsgebied 1 en 2
Projectleider en penvoerder:
Dr. ir. J. Kieboom
Verantwoordelijke organisatie:
TNO