Петлевая изотермическая амплификация (LAMP) как метод детекции вируса гриппа птиц в полевых условиях (обзор)

В настоящее время вирус гриппа птиц продолжает оставаться глобальной биологической угрозой, затрагивая популяции диких и домашних птиц, а также млекопитающих (включая человека). Циркулирующие штаммы вируса негативно влияют не только на природные экосистемы, но и на экономическую стабильность агропромышленного сектора. Постоянная генетическая изменчивость вируса диктует необходимость наличия эффективных, быстрых и надежных средств лабораторной диагностики. Несмотря на высокую точность, «золотой стандарт» диагностики – полимеразная цепная реакция (ПЦР) – ограничен в применении в лабораториях с минимальным оснащением и в полевых условиях из-за требований к специализированному оборудованию и высококвалифицированному персоналу. Представленный обзор рассматривает петлевую изотермическую амплификацию (LAMP) как альтернативу ПЦР для мониторинга вируса гриппа птиц в лабораториях с ограниченными ресурсами и в полевых условиях. Данный метод обеспечивает амплификацию нуклеиновых кислот при постоянной температуре (60–65 °C), обладает высокой скоростью анализа (15–40 минут), чувствительностью и специфичностью. Ключевое преимущество заключается в возможности визуализации результатов с использованием колориметрических индикаторов, минимизируя потребность в специальном оборудовании. Особое внимание уделяется современным модификациям метода: ОТ-LAMP для работы с РНК, мультиплексные форматы, интеграции с микрочиповыми платформами. Практическое подтверждение характеристик метода демонстрирует его соответствие показателям ОТ-ПЦР и эффективность в мониторинге. Таким образом, LAMP становится надежным инструментом оперативного скрининга, повышающим качество эпизоотического контроля. Для массового внедрения необходимо стандартизировать протоколы и интегрировать их в официальные рекомендации по ветеринарному надзору.

1. Kaplan B.S., Webby R.J. The Avian and Mammalian Host Range of Highly Pathogenic Avian H5N1 Influenza // Virus Research. 2013. Vol. 178. N 1. P. 3–11. DOI: 10.1016/j.virusres.2013.09.004.

2. Mekkawy K.M., Abdalla F., Ali A. The Biology of Avian Influenza Virus: A Comprehensive Review With Insights Into Novel Therapeutic Strategies // Open Veterinary Journal. 2025. Vol. 15. N 7. P. 2925. DOI: 10.5455/ovj.2025.v15.i7.4.

3. Сидоренкова М.С., Посябин С.В., Абрамов П.Н., Борунова С.М. Современные Методы и Подходы К Молекулярной Диагностике Высокопатогенного Гриппа Птиц // Ветеринария, Зоотехния И Биотехнология. 2025. Т. 8. № 140. С. 91–106. DOI: 10.36871/vetzoo.bio.202508111.

4. Woolston C.D. How Researchers in Remote Regions Handle the Isolation // Nature. 2024. Vol. 629. N 8014. P. 1193–1195. DOI: 10.1038/d41586-024-01523-5.

5. Srivastava P., Prasad D. Isothermal Nucleic Acid Amplification And Its Uses In Modern Diagnostic Technologies // 3 Biotech. 2023. Vol. 13. N 6. P. 200. DOI: 10.1007/s13205-023-03628-6.

6. Becherer L., Borst N., Bakheit M., Frischmann S., Zengerle R., von Stetten F. Loop-Mediated Isothermal Amplification (LAMP): Review and Classification Of Methods For Sequence-Specific Detection // Analytical Methods. 2020. Vol. 12. P. 717–746. DOI: 10.1039/C9AY02246E.

7. Notomi T., Okayama H., Masubuchi H., Yonekawa T., Watanabe K., Amino N., Hase T. Loop-Mediated Isothermal Amplification of DNA // Nucleic Acids Research. 2000. Vol. 28. N 12. P. e63. DOI: 10.1093/nar/28.12.e63.

8. Nagamine K., Hase T., Notomi T. Accelerated Reaction By Loop-Mediated Isothermal Amplification Using Loop Primers // Molecular and Cellular Probes. 2002. Vol. 16. P. 223–229. DOI: 10.1006/mcpr.2002.0415.

9. Ахметзянова Л.У. Компьютерная Программа Подбора Праймеров Для LAMP-Амплификации // Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don). 2024. Т. 24. № 1. С. 98–108.

10. Furuyama Y., Takahashi Y., Noguchi K., Murakami H., Sakaguchi M., Hisamatsu S., Usui T., Yamaguchi T., Ito T., Tsukamoto K. Subpopulation Primers Essential For Exhaustive Detection Of Diverse Hemagglutinin Genes Of H5 Subtype Avian Influenza Viruses By Loop-Mediated Isothermal Amplification Method // Journal of Clinical Microbiology. 2018. Vol. 56. N 10. P. e00985-18. DOI: 10.1128/JCM.00985-18.

11. Chen H.T., Zhang J., Sun D.H., Ma L.N., Liu X.T., Cai X.P., Liu Y.S. Development of Reverse Transcription Loop-Mediated Isothermal Amplification for Rapid Detection of H9 Avian Influenza Virus // Journal of Virological Methods. 2008. Vol. 151. N 2. P. 200–203. DOI: 10.1016/j.jviromet.2008.05.009.

12. Nakauchi M., Yoshikawa T., Nakai H., Sugata K., Yoshikawa A., Asano Y., Ihira M., Tashiro M., Kageyama T. Evaluation of Reverse Transcription Loop-Mediated Isothermal Amplification Assays for Rapid Diagnosis of Pandemic Influenza A/H1N1 2009 Virus // Journal of Medical Virology. 2011. Vol. 83. P. 10–15. DOI: 10.1002/jmv.21934.

13. Tanner N.A., Zhang Y., Evans T.C. Jr. Simultaneous Multiple Target Detection in Real-Time Loop-Mediated Isothermal Amplification // BioTechniques. 2012. Vol. 53. N 2. P. 81–89. DOI: 10.2144/0000113902.

14. Kamel M., Davidson J.L., Verma M.S. A Paper-Based Loop-Mediated Isothermal Amplification (LAMP) Assay for Highly Pathogenic Avian Influenza // bioRxiv: Preprint. 2024. Art. 607641. DOI: 10.1101/2024.08.12.607641.

15. Shivakoti S., Ito H., Murase T., Ono E., Takakuwa H., Yamashiro T., Otsuki K., Ito T. Development of Reverse Transcription-Loop-Mediated Isothermal Amplification (RT-LAMP) Assay for Detection of Avian Influenza Viruses in Field Specimens // Journal of Veterinary Medical Sciences. 2010. Vol. 72. N 4. P. 519–523. DOI: 10.1292/jvms.09-0473.

16. Yoshida H., Sakoda Y., Endo M., Motoshima M., Yoshino F., Yamamoto N., Okamatsu M., Soejima T., Senba S., Kanda H., Kida H. Evaluation of Reverse Transcription Loop-Mediated Isothermal Amplification (RT-LAMP) as a Screening Method for Detection of Influenza Viruses in Fecal Materials of Water Birds // Journal of Veterinary Medical Sciences. 2011. Vol. 73. N 6. P. 753–758. DOI: 10.1292/jvms.10-0505.

17. Ito M., Watanabe M., Nakagawa N., Ihara T., Okuno Y. Rapid Detection and Typing of Influenza A and B by Loop-Mediated Isothermal Amplification: Comparison with Immunochromatography and Virus Isolation // Journal of Virological Methods. 2006. Vol. 135. P. 272–275. DOI: 10.1016/j.jviromet.2006.03.003.

18. Zhang S., Shin J., Shin S., Chung Y.J. Development of Reverse Transcription Loop-Mediated Isothermal Amplification Assays for Point-of-Care Testing of Avian Influenza Virus Subtypes H5 and H9 // Genomics & Informatics. 2020. Vol. 18. N 4. P. e40. DOI: 10.5808/GI.2020.18.4.e40.

19. Golabi M., Flodrops M., Grasland B., Vinayaka A.C., Quyen T.L., Nguyen T., Bang D.D., Wolff A. Development of Reverse Transcription Loop-Mediated Isothermal Amplification Assay for Rapid and On-site Detection of Avian Influenza Virus // Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 2021. Vol. 11. P. 652048. DOI: 10.3389/fcimb.2021.652048.

20. Moehling T.J., Choi G., Dugan L.C., Salit M., Meagher R.J. LAMP Diagnostics at the Point-of-Care: Emerging Trends and Perspectives for the Developer Community // Expert Review of Molecular Diagnostics. 2021. Vol. 21. N 1. P. 43–61. DOI: 10.1080/14737159.2021.1873769.

21. Tomita N., Mori Y., Kanda H., Notomi T. Loop-Mediated Isothermal Amplification (LAMP) of Gene Sequences and Simple Visual Detection of Products // Nature Protocols. 2008. Vol. 3. N 5. P. 877–882. DOI: 10.1038/nprot.2008.57.

22. Mori Y., Nagamine K., Tomita N., Notomi T. Detection of Loop-Mediated Isothermal Amplification Reaction by Turbidity Derived From Magnesium Pyrophosphate Formation // Biochemical and Biophysical Research Communications. 2001. Vol. 289. P. 150–154. DOI: 10.1006/bbrc.2001.5921.

23. Soroka M., Wasowicz B., Rymaszewska A. Loop-Mediated Isothermal Amplification (LAMP): The Better Sibling of PCR // Cells. 2021. Vol. 10. N 8. P. 1931. DOI: 10.3390/cells10081931.

24. Zhang J., Feng Y., Hu D., Lv H., Zhu J., Cao M., Zheng F., Zhu J., Gong X., Hao L., Srinivas S., Ren H., Qi Z., Li B., Wang C. Rapid and Sensitive Detection of H7N9 Avian Influenza Virus by Use of Reverse Transcription-Loop-Mediated Isothermal Amplification // Journal of Clinical Microbiology. 2013. Vol. 51. N 11. P. 3760–3764. DOI: 10.1128/JCM.01907-13.

25. Chi Y., Ge Y., Zhao K., Zou B., Liu B., Qi X., Bian Q., Shi Z., Zhu F., Zhou M., Cui L., Su C. Multiplex Reverse-Transcription Loop-Mediated Isothermal Amplification Coupled with Cascade Invasive Reaction and Nanoparticle Hybridization for Subtyping of Influenza A Virus // Scientific Reports. 2017. Vol. 7. P. 44924. DOI: 10.1038/srep44924.

26. Ahn S.J., Baek Y.H., Lloren K.K.S., Choi W.S., Jeong J.H., Antigua K.J.C., Kwon H.I., Park S.J., Kim E.H., Kim Y.I., Si Y.J., Hong S.B., Shin K.S., Chun S., Choi Y.K., Song M.S. Rapid and Simple Colorimetric Detection of Multiple Influenza Viruses Infecting Humans Using a Reverse Transcriptional Loop-Mediated Isothermal Amplification (RT-LAMP) Diagnostic Platform // BMC Infectious Diseases. 2019. Vol. 19. N 1. P. 676. DOI: 10.1186/s12879-019-4277-8.

27. Fan Q., Xie Z., Zhao J., Hua J., Wei Y., Li X., Li D., Luo S., Li M., Xie L., Zhang Y., Zhang M., Wang S. , Ren H. , Wan L. Simultaneous Differential Detection of H5, H7 and H9 Subtypes of Avian Influenza Viruses by Triplex Fluorescence Loop-Mediated Isothermal Amplification Assay // Frontiers in Veterinary Science. 2024. Vol. 11. P. 1419312. DOI: 10. 3389/fvets. 2024.1419312.

28. Imai M. , Ninomiya A. , Minekawa H. , Notomi T. , Ishizaki T. , Tashiro M. , Odagiri T. Development of H5-RT-LAMP (Loop-Mediated Isothermal Amplification) System for Rapid Diagnosis of H5 Avian Influenza Virus Infection // Vaccine. 2006. Vol. 24. P. 6679–6682. DOI: 10. 1016/j.vaccine.2006.05.046.

29. Pasick J. Advances in Molecular Based Techniques for Diagnosis and Characterization of Avian Influenza Virus Infections // Transboundary and Emerging Diseases. 2008. Vol. 55. N 8. P. 329–338. DOI: 10. 1111/j.1865-1682.2008.01047. x.

30. Tanner N. A. , Li Z. , Bruce J. L. , Moncion R. A. , Cunningham C. V. , Langhorst B. W. , Carlow C. B-213 Colorimetric LAMP as an Effective Tool for Rapid Molecular Diagnostics // Clinical Chemistry. 2023. Vol. 69. Supp. 1. P. 097. 540. DOI: 10. 1093/clinchem/hvad097.540.

31. Wang L. C. , Huang D. , Chen H. W. Simultaneous Subtyping and Pathotyping of Avian Influenza Viruses in Chickens in Taiwan Using Reverse Transcription Loop-Mediated Isothermal Amplification and Microarray // Journal of Veterinary Medical Sciences. 2016. Vol. 78. N 8. P. 1223–1228. DOI: 10. 1292/jvms. 15-0602.

32. Filaire F. , Sécula A. , Lebre L. , Croville G. , Guerin J. L. A Real-Time Colourimetric Reverse Transcription Loop-Mediated Isothermal Amplification (RT-LAMP) Assay for Rapid Detection of Highly Pathogenic H5 Clade 2. 3. 4. 4b Avian Influenza Viruses // Avian Pathology. 2024. Vol. 53. N 2. P. 93–100. DOI: 10. 1080/03079457.2023.2276849.