מאמר זה ממליץ על מערכת משולבת אוטומטית לחלוטין המשתמשת בטכנולוגיית PCR משולשת לאבחון בו-זמנית זיהומים משותפים של צ'יקונגוניה, דנגי ונגיף זיקה באמצעות דגימה אחת, ובכך למקסם את יעילות הבדיקות במעבדות קליניות ורפואה ראשונית.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
מאמר זה ממליץ על מערכת משולבת אוטומטית לחלוטין המשתמשת בטכנולוגיית PCR משולשת לאבחון בו-זמנית זיהומים משותפים של צ'יקונגוניה, דנגי ונגיף זיקה באמצעות דגימה אחת, ובכך למקסם את יעילות הבדיקות במעבדות קליניות ורפואה ראשונית.
קדחת צ'יקונגוניה (CHIKF), מחלה ויראלית חריפה המועברת על ידי יתושים והתגלתה לראשונה בטנזניה בשנת 1952, הראתה התפשטות לסירוגין בסין, עם התפרצויות מקומיות גוברות. עד יולי 2025, מחוז גואנגדונג, שהוא כיום מרכז ההתפרצות, דיווח על 4,824 מקרים מקומיים, כולל כמעט 3,000 נדבקים חדשים בשבוע אחד בלבד. העלייה המהירה הזו יוצרת צורך דחוף בטכנולוגיות אבחון מתקדמות. כלים כאלה קריטיים לתמיכה במאמצי הבלימה בקו החזית. אנו מציעים פתרון לגילוי מהיר וסימולטני של זיהומי דנגי (DENV), צ'יקונגוניה (CHIKV) ונגיף זיקה (ZIKV) כדי לשפר את יכולות המניעה והשליטה המוקדמת של מגפות. גישה זו כוללת פיתוח פרוטוקולי בדיקה מותאמים אישית לנקודות ביקורת בגבול ולמתקני בריאות ראשוניים.
שיטות אבחון מסורתיות ל-CHIKV ו-DENV לעיתים קרובות חסרות רגישות/ספציפיות במקרים של זיהום משותף. מכיוון ש-CHIKV, DENV ו-ZIKV חולקים דפוסי העברה ותסמינים דומים, ניטור סימולטני הוא קריטי. פרוטוקול זה מציג שיטת qPCR טריפלקס באמצעות גשושי TaqMan לזיהוי ארבו-וירוסים אלה בצינור יחיד בתוך 90 דקות. בהשוואה לתרבות ויראליות ובדיקות סרולוגיות, שיטה זו משפרת את היעילות על ידי זיהוי זיהומים פעילים וזיהומים משותפים בספציפיות גבוהה, תוך פישוט תהליך העבודה וביטול דרישות ציוד מיוחד.
אימות עם דגימות קליניות והערכת איכות חיצונית (EQA) אישר התאמה מלאה עם בדיקות סינגלפלקס סטנדרטיות זהב. שיטה זו משמשת ככלי יעיל למעקב אחר מחלות חום באזורים אנדמיים, במיוחד בסביבות עם משאבים מוגבלים שבהם שליטה מהירה בהתפרצויות היא קריטית.
קדחת צ'יקונגוניה (CHIKF) היא מחלה ארבו-ויראלית נפוצה יותר ומועברת בעיקר על ידי וקטורי היתושים Aedes aegypti ו-Aedes albopictus. המחלה מאופיינת בהתפרצויות חוזרות באזורים טרופיים, והיא מתבטאת קלינית כמחלה חריפה עם חום חריפה, שלרוב מלווה בכאבי מפרקים חמורים ודלקת מפרקים מתמשכת1. נכון ל-26 ביולי, סך המקרים המאומתים במעבדה בעיר פושאן הגיע ל-4,824, כאשר 87.2% מהמקרים הללו התרחשו במחוז שונדה. ריכוז גאוגרפי בולט זה מטיל נטל משמעותי על תשתית הבריאות הציבורית האזורית ומוביל לעלויות בריאות משמעותיות, יחד עם אתגרים מקרו-כלכליים רחביםיותר.
בהקשר של ההתפשטות ההולכת וגדלה של וירוסי CHIKV, DENV ו-ZIKV, מתודולוגיות האבחון הנוכחיות מתמודדות עם שלוש מגבלות עיקריות. ראשית, בדיקות סרולוגיות אינן מסוגלות להבחין בזיהומים חריפים בשל ההתמדה הממושכת של נוגדנים לאחר ניקוי ויראלי1. שנית, טכניקות תרבית ויראליות מציגות שיעורי רגישות נמוכים ודורשות מספר ימים, מה שמקשה על קבלת החלטות קליניות בזמן. שלישית, אף שבדיקות PCR כמותיות מראות ספציפיות גבוהה (מעל 95%), הן אינן יכולות לזהות זיהומים משותפים בתוך תגובה אחת, מה שמהווה חיסרון משמעותי לאור שיעור ההדבקה המשותף המדווח של 12.8%בהודו. ניטור פילוגנטי מצביע על שינוי פרדיגמה. שושלת ECSA, שהייתה דומיננטית במהלך מגפת 2019-2022 בהודו, רכשה מוטציות מתכנסות בחלבוני המעטפת שלה: E1-A226V (מגביר זיהום יתושים) ו-E2-K252Q (קשור להתחמקות חיסונית). מוטציות אלו הובילו לגנוטיפ עם אלימות גבוהה יותר מתועדת, כפי שדווח במחקרי מעקב אחרונים מקרלה ומהאראשטרה3. במקביל, סין מתמודדת עם אתגרים מהייבוא של הגנוטיפ ECSA, כפי שתועד בהתפרצות יונאן, וגנוטיפים נוספים, כאשר דווח על העברה אוטוכטונית במספר מחוזות, כולל יונאן4.
מציאויות אלו יוצרות צרכים דחופים ומוגבלים במשאבים ל-(i) אבחון מבדל למרות חפיפות קליניות5, (ii) בדיקות אבחון שמבטלות את המורכבות של הכלים הנדרשת בדרך כלל ב-PCR כמותי בזמן אמת קונבנציונלי (qPCR)6, ו-(iii) אימות מקיף של טכנולוגיות חדשות בנקודת טיפול, כולל RT-LAMP ושיטות מבוססות CRISPR5. כדי להתמודד עם אתגרי האבחון הללו, אנו מציעים מבחן PCR משולש מהיר המשתמש במערכת משולבת אוטומטית לחלוטין, המאפשרת זיהוי סימולטני של CHIKV, DENV ו-ZIKV בתגובה אחת. אימתנו את ביצועי מבחן ה-qPCR הטריפלקס שלנו באמצעות השוואה ישירה עם מבחני סינגלפלקס5 הקיימים, ששימשו כסטנדרט ייחוס. הסעיפים הבאים מפרטים את ההליכים הן למבחן טריפלקס והן לבדיקות סינגלפלקס ייחוס. הניתוח ההשוואתי של התוצאות משתי השיטות מוצג בסעיף תוצאות מייצגות.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מחקר זה עומד בהנחיות האתיות שנקבעו על ידי ועדת האתיקה של בית החולים העממי המחוזי של גואנגדונג, האוניברסיטה הרפואית הדרומית, גואנגג'ואו, סין (מספר אישור: KY2025-510-01). מידע מפורט על החומרים בהם נעשה שימוש במחקר זה (מגבים, כימיקלים, ציוד ותוכנה) ניתן למצוא בטבלת החומרים.
1. בחירת משתתפים
2. איסוף ועיבוד דגימות
3. זיהוי אוטומטי של QPCR ב-Triplex של CHIKV, DENV ו-ZIKV
4. התייחסות לבדיקות qPCR של Singleplex להשוואת שיטות
5. בטיחות ביולוגית והשלכת פסולת
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כדי לאמת את היציבות והדיוק של מערכת הזיהוי המשולשת PCR, בחרנו חמש דגימות מייצגות קלינית מהמעבדה הפנימית שלנו ועשר דגימות עיוורות חיצוניות של EQA לאימות. חמשת הדגימות הקליניות המייצגות כוללות גם מקרים שליליים וגם חיוביים (S1-S5), כולל מדגמים חיוביים ל-CHIKV ו-DENV, שנבחרו כדי להוכיח את היישום הקליני של הבדיקה ולתמוך באימות פנימי של ביצועי הבדיקה (טבלה 1). פאנל הדגימה העיוור של EQA לשנת 2025 עבור פתוגנים מתפתחים המועברים על ידי יתושים כלל 10 דגימות פלזמה מושבתות (DZC2511-2520). אלה הכילו ריכוזים ושילובים ש...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
CHIKV הוא וירוס RNA חד-גדילי בעל חוש חיובי, המסווג בסוג אלפא-וירוס ממשפחת טוגאווירידיים7. ההתחממות הגלובלית המואצת, הסחר הבינלאומי המועצם ורשתות התיירות המתרחבות הגבירו יחד את הסיכון לחשיפה אנושית לאיומי ארבו-וירוס8. בעשור האחרון, ההתפתחות המהירה של האבחון המולקולרי שינתה באופן יסודי את נוף ניהול המחלות הזיהומיות. מבין הטכנולוגיות הללו, qPCR זכה לפרסום מיוחד במעבדות קליניות ברחבי סין בזכות השינוי המהיר, רגישותו האנליטית יוצאת הדופן, דיוק כמ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים מתחרים.
מחקר זה מומן על ידי קרן המחקר הרפואי של גואנגדונג (A2025034). למממנים לא היה תפקיד בעיצוב המחקר, באיסוף וניתוח הנתונים, בהחלטה לפרסם או בהכנת כתב היד.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מחלץ חומצות גרעין אוטומטי | דאן | סמארט 32 | לצורך חילוץ DNA |
| בקמן X-12 | בקמן | ALA04H01 | עבור צנטריפוגציה בדם |
| BSC-1500IIA2-X | ביובייס | SEDA 20143222263 | ארון בטיחות ביולוגית |
| צנטריפוגה אלקטרונית | WEALTEC | צנטריפוגה את הנוזל שנותר מדופן הצינור | |
| אנלייזר PCR רפואי אוטומטי לחלוטין | Bioustar | UP0102 | הגברה כמותית פלואורסצנטית של PCR |
| ערכת זיהוי חומצות גרעין לווירוס צ'יקונגוניה (שיטת PCR-פלואורסצנטי פלואורסצנטי) | DAAN | 20250804 | זיהוי של גנים של וירוס צ'יקונגוניה |
| ערכת זיהוי חומצות גרעין לנגיף דנגי (שיטת PCR-פלואורסצנטית) | DAAN | 202504003 | זיהוי של גנים של וירוס דנגי |
| ערכת זיהוי חומצות גרעין לנגיף דנגי, וירוס זיקה ווירוס צ'יקונגוניה (שיטת PCR-גלאי פלואורסצנטי) | Bioustar | 20250724 | זיהוי של וירוס דנגי, וירוס הזיקה וגנים של וירוס צ'יקונגוניה |
| ערכת זיהוי חומצות גרעין לנגיף הזיקה (שיטת PCR-פלואורסצנט) | DAAN | 202508041 | גילוי נגיף הזיקה גנים |
| ערכת חילוץ חומצות גרעין | דאן | הפקת חומצה גרעינית | |
| מערכת ניתוח PCR רפואית אוטומטית מלאה של SLAN | הונגשי | ניתוח נתונים | |
| מכונת PCR בזמן אמת SLAN-96S | הונגשי | SLAN-96S | הגברה כמותית פלואורסצנטית של PCR |
| מקפיאים בטמפרטורות אולטרה-נמוכות (DW-YL450) | מלינג | SEDA 20172220091 | -20 & דרגה C לאחסון מגבים |
| וורטקס-5 | קיילין-בל | לערבוב מגיב |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה