Disciplina Discipline VPS5708

Fundamentos em Diagnóstico Molecular e Sorológico de Doenças Causadas por Agentes Transmissíveis com Ênfase em Doenças de Bovinos
Fundamentals in Molecular and Serological Diagnosis of Diseases Caused by Transmissible Agents with Emphasis on Cattle Diseases

Desenvolver e estimular a capacidade de avaliação crítica de resultados de provas diagnósticas para infecções causadas por agentes transmissíveis empregadas em estudos clínicos e epidemiológicos, com enfoque em doenças de relevância na bovinocultura.

To develop and to stimulate the capacity for critical evaluation of results of diagnostic tests for infections caused by transmissible agents used in clinical and epidemiological studies, focusing on diseases of relevance in cattle farming.

O desempenho de provas diagnósticas empregadas em estudos sobre doenças causadas por agentes transmissíveis é muito dependente de características da população em que são utilizadas e também das características intrínsecas da prova, ou seja, das bases bioquímicas e biológicas em que se processam as interações moleculares em um dado teste. Então, para que o usuário de uma prova diagnóstica desenvolva capacidade crítica para compreender o real significado e o impacto da positividade ou negatividade encontrada em investigações clínicas ou epidemiológicas, o conhecimento de conceitos estatísticos e bioquímicos neste tema são capitais. Entendendo com que frequência e em que condições uma prova diagnóstica indica um resultado falso positivo ou um resultado falso negativo, o usuário poderá analisar de forma crítica o resultado de uma prova diagnóstica e isto o municiar de argumentos consistentes para sua tomada de decisão.

The performance of diagnostic tests used in studies on diseases caused by transmissible agents is very dependent on the characteristics of the population in which they are used and also on the intrinsic characteristics of the test, that is, on the biochemical and biological bases in which the molecular interactions are processed in a given test . So that for the user to develop critical ability to understand the real meaning and impact of positivity or negativity found in clinical or epidemiological investigations, the knowledge of statistical and biochemical concepts in this subject are capital. Understanding how often and under what conditions a diagnostic test indicates a false positive result or a false negative result, the users can critically analyze the result of a diagnostic test and this will provide them with consistent arguments for decision making.

A disciplina será oferecida em 9 horas semanais (5 horas de aulas teóricas e 4 horas para estudo), durante 10 semanas. Atividades teóricas serão intercaladas por períodos para estudo. As aulas teóricas serão ministradas presencialmente. Nos períodos para estudo (não presencial), os estudantes devem estudar o tema da aula seguinte com orientação dos docentes. Na primeira aula será feita a apresentação da disciplina e uma aula introdutória sobre o tema. Na segunda aula, serão apresentados conceitos em desempenho de provas diagnósticas como sensibilidade, especificidade, valores preditivos positivos e negativos e razão entre probabilidades. Também neste período serão desenvolvidos conhecimentos em testes de concordância entre provas diagnósticas: estatísticas Kappa, McNemar e respectivos intervalos de confiança. Na terceira aula será realizada uma revisão sobre os princípios da resposta imune adquirida direcionada aos elementos utilizados como marcadores de infecção para o diagnóstico. Na quarta aula serão abordadas as bases bioquímicas das provas imunodiagnósticas em seus diversos formatos, relacionadas à interação antígeno-anticorpo e também baseadas em resposta celular. Métodos moleculares abrangendo a reação em cadeia pela polimerase e conceitos em marcadores moleculares para diagnóstico e uso de ferramentas básicas em bioinformática serão abordados na quinta aula. Nas demais aulas será realizada uma avaliação crítica dos métodos de diagnóstico aplicados às seguintes enfermidades de relevância na bovinocultura: brucelose, tuberculose, tripanossomose, raiva e diarreia viral bovina, por meio de discussões em sala de aula.

The subject will be offered in 9 hours per week (5 hours of theoretical classes and 4 hours for study), for 10 weeks. Theoretical activities will be interspersed with study periods. Theoretical classes will be taught in person. During study periods (not in person), students must study the topic of the next class with guidance from teachers. In the first class there will be a presentation of the subject and an introductory class on the topic. In the second class, concepts in the performance of diagnostic tests will be presented such as sensitivity, specificity, positive and negative predictive values and probability ratios. Also during this period, knowledge will be developed in tests of agreement between diagnostic tests: Kappa and McNemar statistics and respective confidence intervals. In the third class, a review will be carried out on the principles of the acquired immune response directed to elements used as infection markers for diagnosis. In the fourth class, the biochemical bases of immunodiagnostic tests in their various formats will be addressed, related to antigen-antibody interaction and also based on cellular response. Molecular methods covering the polymerase chain reaction and concepts in molecular markers for diagnosis and use of basic tools in bioinformatics will be covered in the fifth class. In the remaining classes, a critical evaluation of the diagnostic methods applied to the following diseases of relevance in cattle farming will be carried out: brucellosis, tuberculosis, trypanosomosis, rabies and bovine viral diarrhea, through classroom discussions.

No final de cada aula teórica será aplicado um exercício referente ao conteúdo ministrado e uma nota será atribuída para cada exercício. De 10 exercícios (1 para cada aula), os sete exercícios com melhores desempenhos serão considerados para a computação do desempenho final. Todos os exercícios terão pesos idênticos. Os exercícios serão disponibilizados na plataforma e-disciplinas.

At the end of each theoretical class, an exercise will be applied relating to the content taught and a grade will be assigned for each exercise. Of 10 exercises (1 for each class), the seven exercises with the best performance will be considered for computing the final performance. All exercises will have identical weights.

A disciplina será ministrada presencialmente no campus USP Fernando Costa em Pirassununga, SP.

The course will be taught in person at the Fernando Costa USP campus in Pirassununga, SP.

Al Shabab, R. (2018). Basic Serological Testing. Springer International Publishing. eBook ISBN 978-3-319-77694-1. Buckingham, L. (2012). Molecular diagnostics fundamentals, methods, and clinical applications (2nd ed.). Philadelphia: F.A. Davis. Byrt, T., Bishop, J., Carlin, J.B. (1993). Bias, prevalence and kappa. J Clin Epidemiol. May;46(5):423-9. Day, M.J. (2015). Introduction to Antigen and Antibody Assays. Top Companion Anim Med. Dec;30(4):128-31. Gardner, I.A., Hietala, S., Boyce, W.M. Validity of using serological tests for diagnosis of diseases in wild animals. Rev Sci Tech. 1996 Mar;15(1):323-35. Glas, A.S., Lijmer, J.G., Prins, M.H., Bonsel, G.J., Bossuyt, P.M. (2003). The diagnostic odds ratio: a single indicator of test performance. J Clin Epidemiol. Nov;56(11):1129-35. Hall BG. Phylogenetic Trees Made Easy. Sunderland: Sinauer Associates, 2001. 179p. Hillis DM, Moritz C, Mable BK. Molecular Systematics, 2nd Ed., Sunderland: Sinauer Associates, 1996.; Jacobson, R.H. (1998). Validation of serological assays for diagnosis of infectious diseases. Rev Sci Tech. Aug;17(2):469-526. Lefferts, C.L., Lefferts, J.A. (2017). Essential Concepts and Techniques in Molecular Biology. In: Coleman W., Tsongalis G. (eds) The Molecular Basis of Human Cancer. Humana Press, New York, NY. Lewin, B., Krebs, J., Kilpatrick, S., & Goldstein, E. (2011). Lewin's genes X (10.th ed.). Sudbury, Mass: Jones and Bartlett. Masatoshi N, Kumar S. Molecular Evolution and Phylogenetics. Oxford: University Press, 2000. 333p. McGee, S. (2002). Simplifying likelihood ratios. J Gen Intern Med. Aug;17(8):646-9. OIE. (2018). Manual of Diagnostic Tests and Vaccines for Terrestrial Animals. http://www.oie.int/standard-setting/terrestrial-manual/access-online/ Petrie, A., Watson, P. (2006). Statistics for veterinary and animal science (2nd ed.). Oxford Ames, Iowa: Blackwell Pub. Page RDM; Holmes EC. Molecular Evolution: A Phylogenetic Approach. Oxford: Blackwell Publishing, 1998. Stevens, C. (2010). Clinical immunology & serology a laboratory perspective (3rd ed.). Philadelphia, PA: F.A. Davis. Thrusfield, M. (2007). Veterinary epidemiology (3rd ed. [pbk. with updates 2007]. ed.). Oxford Ames, Iowa: Blackwell Science. Tizard, I., Camargo, M., Gomes, C., Scavone, R., Bombardieri, C., Fotin, C., . . . Vieira, N. (2014). Imunologia veterinária (9.th ed.). Rio de Janeiro: Elsevier. Van Stralen, K.J., Stel, V.S., Reitsma, J.B., Dekker, F.W., Zoccali, C., Jager, K.J. (2009). Diagnostic methods I: sensitivity, specificity, and other measures of accuracy. Kidney Int. Jun;75(12):1257-1263. Viera, A.J., Garrett, J.M. (2005). Understanding interobserver agreement: the kappa statistic. Fam Med. May;37(5):360-3. Watson, J., Baker, T., Bell, S., Gann, A., Levine, M., & Losick, R. (2008). Molecular biology of the gene (6th ed.). San Francisco Cold Spring Harbor, N.Y: Pearson/Benjamin Cummings Cold Spring Harbor Laboratory Press. Artigos científicos os temas propostos também serão disponibilizados ao longo da disciplina.