Rhinovirus detection by real time PCR in children with acute respiratory infection

Abstract

Human rhinoviruses (HRV), the major cause of common colds, have a significant genetic diversity and are classified into 3 species (A, B, C) with more than 100 serotypes. HRV species C, described in 2006, can only be detected using molecular methods. The objectives of this paper were to adapt a real-time reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) assay for HRV detection and to further determine the frequency of HRV in respiratory samples from children under 2 years of age, with acute respiratory infection (ARI), from Buenos Aires, Argentina. Two real-time RT-PCR assays amplifying the 207 base pair of the 5´ non-coding region were compared. The original protocol includes locked nucleic acid analogues and a pyrimidine derivative in the forward primer, while the adapted protocol avoided those molecules. Of 67 respiratory samples, 17 (25.4 %) were positive with the original protocol, and 20 (29.9 %) with the adapted one. Discrepant results were confirmed by sequencing analysis. An expanded gold standard was defined to determine the performance of both assays, and was used to describe the clinical characteristics of positive patients. Better sensitivity and specificity were obtained with the adapted protocol. Considering the expanded gold standard, HRV were detected in 23/67 (34.3 %) patients with ARI: 8/18 (44.4 %) outpatients and 15/49 (30.6 %) hospitalized. Wheezing episodes were more frequent in HRV positive patients (43.5 %) than in HRV negative patients (18.2 %) (p = 0.041). This study describes the utility and clinical sensitivity of an adapted real-time RT-PCR assay for HRV detection.

Los rinovirus humanos (RVH) constituyen la principal causa de resfrío común y poseen una gran diversidad genética, con más de 100 serotipos clasificados en tres especies (A, B, C). Los RVH C fueron descritos en 2006 y solo pueden detectarse utilizando métodos moleculares. El objetivo del presente trabajo fue adaptar un protocolo de transcripción reversa seguida de reacción en cadena de polimerasa (RT-PCR) en tiempo real para detectar RVH y posteriormente determinar su frecuencia en muestras de niños menores de 2 años con infección respiratoria aguda (IRA). Se compararon dos protocolos de RT-PCR en tiempo real, que amplifican 207 pares de bases de la región 5’ no codificante. El protocolo original incluyó un cebador directo con análogos de nucleótidos bloqueados (LNA) y un derivado pirimidínico en su secuencia, mientras que el protocolo adaptado no los incluyó. De 67 muestras, 17 (25,4 %) fueron positivas con el protocolo original y 20 (29,9 %) con el protocolo adaptado; los resultados discrepantes se confirmaron por secuenciación. Se definió un gold standard expandido para determinar el desempeño de ambos ensayos y describir las características clínicas de los pacientes RVH positivos. La mejor sensibilidad y especificidad se obtuvo con el protocolo adaptado. Considerando el gold standard expandido, se detectó RVH en 23/67 (34,3 %) pacientes con IRA: 44,4 % (8/18) ambulatorios y 30,6 % (15/49) internados. Los episodios de sibilancias fueron más frecuentes en pacientes RVH positivos (43,5 %) que en RVH negativos (18,2 %) (p = 0,041). El presente estudio describe la utilidad y la sensibilidad clínica de esta RT-PCR en tiempo real adaptada para detectar RVH.