Reverse-Transcription Loop-Mediated Isothermal Amplification and alternative protocols for lower cost, large-scale COVID-19 testing: lessons from an emerging economy

Segura-Ulate, Ismael; Bolívar-González, Alejandro; Madrigal-Redondo, Germán; Nuñez-Corrales, Santiago; Gatica-Arias, Andrés

Abstract Introduction:

Most successful cases of COVID-19 pandemic mitigation and handling have relied on extensive reverse-transcription quantitative polymerase chain reaction (RT-qPCR). However, many emerging economies have struggled with current molecular testing demands due to economic, technical and technological constraints.

Objective:

To define a potential diagnostic protocol to increase testing capacity in current and post-pandemic conditions.

Methods:

We reviewed the literature, patents and commercial applications, for alternatives.

Results:

We found a good potential in saliva samples, viral inactivation and quick RNA extraction by heating; the use of an isothermal technology such as loop mediated isothermal amplification (LAMP) and naked eye test-result visualization by in-tube colorimetry or turbidity.

Conclusions:

Saliva samples with quick RNA extraction by heating and colorimetric LAMP are promising options for countries with economic and infrastructure limitations.

Resumen Introducción:

La mayoría de los casos exitosos de mitigación y manejo de la pandemia de COVID-19 se han dado mediante pruebas basadas en la reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa (RT-qPCR por sus siglas en inglés). Sin embargo, muchas economías emergentes han tenido problemas con las demandas actuales de pruebas moleculares debido a limitaciones económicas, técnicas y tecnológicas.

Objetivo:

Definir un protocolo de diagnóstico potencial para aumentar la capacidad de prueba en las condiciones actuales y posteriores a la pandemia.

Métodos:

Revisamos la literatura, las patentes y las aplicaciones comerciales, en busca de alternativas.

Resultados:

Encontramos un buen potencial en muestras de saliva, inactivación viral y extracción rápida de ARN por calentamiento; el uso de una tecnología isotérmica como la amplificación isotérmica mediada por horquillas (LAMP, por sus siglas en inglés) y la visualización del resultado de la prueba a simple vista mediante colorimetría o turbidez en el tubo.

Conclusiones:

Las muestras de saliva con extracción rápida de ARN por calentamiento y LAMP colorimétrico son opciones prometedoras para países con limitaciones económicas y de infraestructura.