Improved performance of ELISA and immunochromatographic tests using a new chimeric A2-based protein for human visceral leishmaniasis diagnosis

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Human visceral leishmaniasis (VL) is a major public health problem worldwide, leading to significant mortality rates if not properly treated and controlled. Precise identification of infected patients is essential to establish treatment and control measures. Although several VL serological diagnosis advances have been accomplished lately, mainly using recombinant antigens and immunochromatographic tests (ICTs), improvements may still be achieved using multiepitope chimeric proteins in different test platforms. Here, we reported on the evaluation of ELISA and an ICT developed with a new chimeric protein, named DTL-4, based on repetitive antigenic sequences, including those present in the A2 protein. Methods. A total of 1028 sera samples were used for the development and validation of ELISA (321 samples from L. infantum-infected patients, 62 samples from VL/AIDS coinfected patients, 236 samples from patients infected with other diseases, and 409 samples from healthy donors). A total of 520 sera samples were used to develop and validate ICT (249 samples from L. infantum-infected patients, 46 samples from VL/AIDS coinfected patients, 40 samples from patients infected with other diseases, and 185 samples from healthy donors). Findings. Using the validation sera panels, DTL-4-based ELISA displayed an overall sensitivity of 94.61% (95% CI: 89.94-97.28), a specificity of 99.41% (95% CI: 96.39-99.99), and an accuracy of 97.02% (95% CI: 94.61-98.38), while for ICT, sensitivity, specificity, and accuracy values corresponded to 91.98% (95% CI: 86.65-95.39), 100.00% (95% CI: 96.30-100.00), and 95.14% (95% CI: 91.62-97.15), respectively. When testing sera samples from VL/AIDS coinfected patients, DTL-4-ELISA displayed a sensitivity of 77.42% (95% CI: 65.48-86.16), a specificity of 99.41% (95% CI: 96.39-99.99), and an accuracy of 93.51% (95% CI: 89.49%-96.10%), while for DTL-4-ICT, sensitivity was 73.91% (95% CI: 59.74-84.40), specificity was 90.63% (95% CI: 81.02-95.63), and accuracy was 82.00% (95% CI: 73.63-90.91). Conclusion. DTL-4 is a promising candidate antigen for serodiagnosis of VL patients, including those with VL/AIDS coinfection, when incorporated into ELISA or ICT test formats.

Abstract

A leishmaniose visceral (LV) humana é um grande problema de saúde pública em todo o mundo, levando a taxas de mortalidade significativas se não for tratada e controlada adequadamente. A identificação precisa dos pacientes infectados é essencial para estabelecer medidas de tratamento e controle. Embora vários avanços no diagnóstico sorológico da LV tenham sido alcançados recentemente, principalmente usando antígenos recombinantes e testes imunocromatográficos (ICTs), melhorias ainda podem ser alcançadas usando proteínas quiméricas multiepítopos em diferentes plataformas de teste. Aqui, relatamos a avaliação do ELISA e de um ICT desenvolvido com uma nova proteína quimérica, denominada DTL-4, com base em sequências antigênicas repetitivas, incluindo aquelas presentes na proteína A2. Métodos. Um total de 1028 amostras de soro foram utilizadas para o desenvolvimento e validação do ELISA (321 amostras de pacientes infectados por L. infantum, 62 amostras de pacientes coinfectados por LV/AIDS, 236 amostras de pacientes infectados com outras doenças e 409 amostras de doadores saudáveis). Um total de 520 amostras de soro foram utilizadas para desenvolver e validar o ICT (249 amostras de pacientes infectados por L. infantum, 46 amostras de pacientes coinfectados por LV/AIDS, 40 amostras de pacientes infectados por outras doenças e 185 amostras de doadores saudáveis). Resultados. Usando os painéis de soros de validação, o ELISA baseado em DTL-4 apresentou uma sensibilidade geral de 94,61% (IC de 95%: 89,94-97,28), uma especificidade de 99,41% (IC de 95%: 96,39-99,99) e uma precisão de 97,02% (IC de 95%: 94,61-98,38), enquanto para ICT, os valores de sensibilidade, especificidade e precisão corresponderam a 91,98% (IC de 95%: 86,65-95,39), 100,00% (IC de 95%: 96,30-100,00) e 95,14% (IC de 95%: 91,62-97,15), respectivamente. Ao testar amostras de soros de pacientes coinfectados por LV/AIDS, o DTL-4-ELISA apresentou sensibilidade de 77,42% (IC de 95%: 65,48-86,16), especificidade de 99,41% (IC de 95%: 96,39-99,99) e precisão de 93,51% (IC de 95%: 89,49%-96,10%), enquanto para o DTL-4-ICT, a sensibilidade foi de 73,91% (IC de 95%: 59,74-84,40), especificidade de 90,63% (IC de 95%: 81,02-95,63) e precisão de 82,00% (IC de 95%: 73,63-90,91). Conclusão. O DTL-4 é um antígeno candidato promissor para sorodiagnóstico de pacientes com LV, incluindo aqueles com coinfecção por LV/AIDS, quando incorporado em formatos de teste ELISA.

Assunto

Anticorpos, Testes de sensibilidade parasitária, Testes sorológicos, Ensaio de imunoadsorção enzimática, Cromatografia, Leishmania infantum, Leishmaniose visceral, Proteínas de protozoários, Sensibilidade e especificidade

Palavras-chave

Antibodies, Parasitic sensitivity tests, Serologic tests, Enzyme-linked immunosorbent assay, Chromatography, Leishmania infantum, Leishmaniasis visceral, Protozoan proteins, Sensitivity and specificity

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https://onlinelibrary.wiley.com/journal/1607

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