Comparative Analysis of DNA Extraction Methods from Formalin-Fixed and Paraffin-Embedded Echinococcus Cyst Tissue for Molecular Identification
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Aidana Tautanova
Department of Microbiology and Virology, Astana Medical University, Astana, Kazakhstan
tautanovaidana@gmail.com
Karina Jazina
Laboratory of Biodiversity and Genetic Resources, National Center for Biotechnology, Astana, Kazakhstan
Dzhazinak01@gmail.com
Rabiga Uakhit
Laboratory of Biodiversity and Genetic Resources, National Center for Biotechnology, Astana, Kazakhstan
erken.uakhitrabiga@gmail.com
Ainur Smagulova
Laboratory of Biodiversity and Genetic Resources, National Center for Biotechnology, Astana, Kazakhstan
smagulova0114@gmail.com
Marat Dusmagambetov
Department of Microbiology and Virology, Astana Medical University, Astana, Kazakhstan
dusmagambetov.m@amu.kzАннотация
Архивтік формалинмен бекітілген және парафинге енгізілген (FFPE) эхинококк кисталарының үлгілері Echinococcus туысына жататын паразиттер қоздыратын инфекциялардың молекулалық-эпидемиологиялық зерттеулері үшін құнды биологиялық ресурс болып табылады. Алайда формалинмен бекіту және ұзақ сақтау ДНҚ сапасына айтарлықтай әсер етіп, оның фрагментациясына және нуклеин қышқылдары мен ақуыздар арасында айқаспалы байланыстардың түзілуіне әкеледі. Бұл зерттеудің мақсаты эхинококк кисталарының FFPE-материалынан ДНҚ бөліп алу әдістерінің тиімділігін салыстырмалы бағалау және олардың қоздырғышты молекулалық сәйкестендіруге жарамдылығын анықтау болды. Зерттеу материалы ретінде FFPE-үлгілерден бөлініп алынған эхинококк кисталарының хитинді ламинацияланған қабаттары пайдаланылды. Нәтижелер ксилолмен депарафинизациялауды қамтитын ДНҚ бөліп алу әдісі ДНҚ-ның жоғары концентрациясын, яғни 13,1-ден 1161,8 нг/мкл-ге дейінгі аралықты, және нуклеин қышқылдарының жақсы тазалығын қамтамасыз ететінін көрсетті. Ал Raissol Bio жинағы арқылы алынған ДНҚ төмен концентрациямен, 0,6-дан 10,2 нг/мкл-ге дейін, және ПТР-амплификацияны тежеуі мүмкін ақуыздық немесе органикалық ластану белгілерімен сипатталды. Ксилолды депарафинизация парафинді тиімді жоюға, ДНҚ сапасын сақтауға және молекулалық сәйкестендіруді сәтті жүргізуге мүмкіндік берді. Молекулалық-генетикалық сәйкестендіру үшін митохондриялық cox1 генінің маркерлік фрагменті қолданылды. Алынған нәтижелер FFPE-материалынан ДНҚ бөліп алудың оңтайландырылған хаттамалары зертханалық диагностика және эхинококкоздың ретроспективті молекулалық-эпидемиологиялық зерттеулері үшін перспективалы екенін көрсетеді.
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
##plugins.generic.dates.accepted## 2026-07-02
##plugins.generic.dates.published## 2026-07-02
Библиографиялық сілтемелер
World Health Organization. Echinococcosis // World Health Organization. – 2023. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/echinococcosis
Yang Z., Liu K., Wen B., Fu T., Qin X., Li R., Lu M., Wang Y., Zhang W., Shao Z., Long Y. Changes in the global epidemiological characteristics of cystic echinococcosis over the past 30 years and projections for the next decade: Findings from the Global Burden of Disease Study 2019 // Journal of Global Health. – 2024. – Vol. 14. – Article 04056. https://doi.org/10.7189/jogh.14.04056.
Wen H., Vuitton L., Tuxun T., Li J., Vuitton D.A., Zhang W., McManus D.P. Echinococcosis: advances in the 21st century // Clinical Microbiology Reviews. – 2019. – Vol. 32(2). – Article e00075-18. https://doi.org/10.1128/CMR.00075-18.
Thompson R.C. Biology and systematics of Echinococcus // Advances in Parasitology. – 2017. – Vol. 95. – P. 65–109. https://doi.org/10.1016/bs.apar.2016.07.001.
Bowles J., Blair D., McManus D.P. Genetic variants within the genus Echinococcus identified by mitochondrial DNA sequencing // Molecular and Biochemical Parasitology. – 1992. – Vol. 54(2). – P. 165–173. https://doi.org/10.1016/0166-6851(92)90109-W.
Saarma U., Jõgisalu I., Moks E., Varcasia A., Lavikainen A., Oksanen A., Simsek S., Andresiuk V., Denegri G., González L.M., Ferrer E., Gárate T., Rinaldi L., Maravilla P. A novel phylogeny for the genus Echinococcus, based on nuclear data, challenges relationships based on mitochondrial evidence // Parasitology. – 2009. – Vol. 136(3). – P. 317–328. https://doi.org/10.1017/S0031182008005453.
Knapp J., Nakao M., Yanagida T., Okamoto M., Saarma U., Lavikainen A., Ito A. Phylogenetic relationships within Echinococcus and Taenia tapeworms (Cestoda: Taeniidae): an inference from nuclear protein-coding genes // Molecular Phylogenetics and Evolution. – 2011. – Vol. 61(3). – P. 628–638. https://doi.org/10.1016/j.ympev.2011.07.022.
Nakao M., Lavikainen A., Yanagida T., Ito A. Phylogenetic systematics of the genus Echinococcus (Cestoda: Taeniidae) // International Journal for Parasitology. – 2013. – Vol. 43(12–13). – P. 1017–1029. https://doi.org/10.1016/j.ijpara.2013.06.002.
Uakhit R., Tautanova A., Smagulova A., Hermosilla C., Abdybekova A., Lider L., Jazina K., Dusmagambetov M., Kiyan V. Prevalence and Genetic Diversity of Echinococcus granulosus Sensu Stricto in Sheep from Kazakhstan // Biology. – 2026. – Vol. 15(10). – Article 779. https://doi.org/10.3390/biology15100779.
Uakhit R., Smagulova A., Syzdykova A., Abdrakhmanov S., Kiyan V. Genetic diversity of Echinococcus spp. in wild carnivorous animals in Kazakhstan // Veterinary World. – 2022. – Vol. 15(6). – P. 1489–1496. https://doi.org/10.14202/vetworld.2022.1489-1496.
Khan S.S., Tijare M., Kasetty S., Jain M., Alamoudi A., Bahammam H.A., Bahammam S.A., Bahammam M.A., Varadarajan S., Thirumal Raj A., Patil S. Evaluation and Comparison of Genomic DNA Extraction Methods and PCR Optimization on Archival Formalin-Fixed and Paraffin-Embedded Tissues of Oral Squamous Cell Carcinoma // Diagnostics. – 2022. – Vol. 12(5). – Article 1219. https://doi.org/10.3390/diagnostics12051219.
Srinivasan M., Sedmak D., Jewell S. Effect of fixatives and tissue processing on the content and integrity of nucleic acids // American Journal of Pathology. – 2002. – Vol. 161(6). – P. 1961–1971. https://doi.org/10.1016/S0002-9440(10)64472-0.
Knapp J., Lallemand S., Monnien F., Felix S., Courquet S., Umhang G., Millon L. Real-time multiplex PCR for human echinococcosis and differential diagnosis // Parasite. – 2023. – Vol. 30. – Article 3. https://doi.org/10.1051/parasite/2023003.
Guyard A., Boyez A., Pujals A., Robe C., Tran Van Nhieu J., Allory Y., Moroch J., Georges O., Fournet J.C., Zafrani E.S., Leroy K. DNA degrades during storage in formalin-fixed and paraffin-embedded tissue blocks // Virchows Archiv. – 2017. – Vol. 471(4). – P. 491–500. https://doi.org/10.1007/s00428-017-2213-0.
Gilbert M.T.P., Haselkorn T., Bunce M., Sanchez J.J., Lucas S.B., Jewell L.D., Van Marck E., Worobey M. The isolation of nucleic acids from fixed, paraffin-embedded tissues – which methods are useful when? // PLoS ONE. – 2007. – Vol. 2(6). – Article e537. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0000537.
Knapp J., Lallemand S., Monnien F., Felix S., Valmary-Degano S., Courquet S., Demonmerot F., Heyd B., Turco C., Doussot A., Bourgeois L., Bresson-Hadni S., Richou C., Millon L. Molecular diagnosis of alveolar echinococcosis in patients based on frozen and formalin-fixed paraffin-embedded tissue samples // Parasite. – 2022. – Vol. 29. – Article 4. https://doi.org/10.1051/parasite/2022004.
Sengüven B., Baris E., Oygur T., Berktas M. Comparison of Methods for the Extraction of DNA from Formalin-Fixed, Paraffin-Embedded Archival Tissues // International Journal of Medical Sciences. – 2014. – Vol. 11(5). – P. 494–499. https://doi.org/10.7150/ijms.8842.
Elyasi H., Farbodnia T., Javaheri E. Genetic Characteristics of Echinococcus granulosus from Fixed Paraffin-Embedded Tissue Samples in Human Isolates Based on the High-Resolution Melting Point Analysis in Sabzevar, Northeast Iran // Iranian Journal of Parasitology. – 2024. – Vol. 19(3). – P. 305–313. https://doi.org/10.18502/ijpa.v19i3.16388.
Rahpima B., Dabirzadeh M. Molecular diagnosis of echinococcosis in patients based on frozen paraffin tissue samples and fixed formalin and hydatid cysts isolated from livestock in a slaughterhouse // Tropical Parasitology. – 2024. – Vol. 14(1). – P. 16–22. https://doi.org/10.4103/tp.tp_41_23.
Barazesh A., Fouladvand M., Rayani M., Ebrahimi S. Comparison of various methods for DNA extraction from human isolated paraffin-embedded hydatid cyst samples // Journal of Parasitic Diseases. – 2020. – Vol. 44(3). – P. 613–617. https://doi.org/10.1007/s12639-020-01236-2.
Gholami Koohestan M., Saberi R., Daryani A., Sarvi S., Sharifdini M., Anvari D., Shariatzadeh S.A., Hosseini S.A., Gholami S. Identification and genotyping of Echinococcus granulosus from human clinical samples in Guilan province, north of Iran // Parasite Epidemiology and Control. – 2024. – Vol. 25. – Article e00353. https://doi.org/10.1016/j.parepi.2024.e00353.
Ereqat S., Al-Jawabreh A., Al-Jawabreh H., Nasereddin A. Use of the EmsB microsatellite-based next generation sequencing for genotyping of Echinococcus granulosus sensu lato in hydatid cyst tissue samples from animals and humans // Folia Parasitologica. – 2024. – Vol. 71. – Article 014. https://doi.org/10.14411/fp.2024.014.
Dieki R., Eyang-Assengone E.R., Makouloutou-Nzassi P., Bangueboussa F., Nsi Emvo E., Akue J.P. Comparison of six methods for Loa loa genomic DNA extraction // PLoS ONE. – 2022. – Vol. 17(3). – Article e0265582. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0265582.
Ullah I., Sattar S., Ali I., Farid A., Ullah A., Eid R.A., Zaki M.S.A., Alaa Eldeen M., Ahmed I., Ullah I. Molecular epidemiology of cystic echinococcosis in rural Baluchistan, Pakistan: A cross-sectional study // Pathogens. – 2023. – Vol. 12(1). – Article 40. https://doi.org/10.3390/pathogens12010040.