$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Hondenrabië is de belangrijkste oorzaak van menselijke hondsdolheid, wereldwijd verantwoordelijk voor ongeveer 59.000 menselijke sterfgevallen per jaar, bijna allemaal in lage- en middeninkomenslanden (LMC's) in Azië en Afrika1. De belangrijkste etiologische agent is een neurotrope hondshond-geassocieerde klassieke rabiës virus (RABV, familie Rhabdoviridae, geslacht Lyssavirus, soort Hondsdolheid lyssavirus). Andere rabiësgerelateerde lyssavirussen, die voornamelijk circuleren bij vleermuissoorten, veroorzaken echter ook ziekte2,3. In de getroffen regio's worden ziektebewaking en -bestrijding vaak belemmerd door een laag politiek engagement dat waarschijnlijk het gevolg is van een gebrek aan betrouwbare gegevens4,5,6. Een van de redenen voor de onderrapportage van de ziekte is het ontbreken van laboratoriumdiagnose, deels als gevolg van beperkte toegang tot uitgeruste laboratoria en opgeleid personeel, alsmede de moeilijkheden bij de verzending van de specimens. Laboratoriumdiagnose is noodzakelijk om gevallen van hondsdolheid te bevestigen en bovendien de genetische karakterisering van de betrokken stammen mogelijk te maken, waardoor inzicht wordt verheldert over de overdracht van virussen opregionaalniveau 4,5,7.
De huidige gouden normen voor postmortem rabiës diagnose, goedgekeurd door zowel de World Health Organization (WHO) en de World Organization for Animal Health (OIE), zijn de directe fluorescerende antilichaam test (DFAT), de directe snelle immunohistochemie test (DRIT) en moleculaire methoden (bijvoorbeeld, omgekeerde transcriptie polymerase kettingreactie (RT-PCR))4,8. De juiste toepassing in LMC's blijft echter beperkt als gevolg van ontoereikende laboratoriumfaciliteiten met inconsistente stroomvoorziening, ongekoeld monstertransport en het ontbreken van een kwaliteitsmanagementsysteem. Omdat de diagnose van hondsdolheid van dieren wordt meestal alleen uitgevoerd in centrale veterinaire laboratoria in LMC's, weerspiegelen de bestaande bewakingsgegevens voornamelijk de rabiëssituatie in stedelijke gebieden.
Recent ontwikkelde diagnostische alternatieven voor weinig technologie bieden mogelijkheden om rabiësdiagnose in afgelegen gebieden vast te stellen en gedecentraliseerde laboratoria voor rabiës4,8,9. De snelle immunochromatografische diagnostische test (RIDT) is een laterale stroomtest op basis van immunochromatografie met behulp van gouden geconjugeerde detectorantilichamen en is een veelbelovend rabiësdiagnostisch instrument10,11,12,13. Het principe is eenvoudig: na verdunning wordt hersenmateriaal gemengd in de meegeleverde buffer en worden enkele druppels aangebracht op de teststrip waar goud geconjugeerde monoklonale antilichamen specifiek binden aan rabiësantigenen, voornamelijk de nucleoproteïnen (figuur 1). De antigeen-antilichaamcomplexen ondergaan vervolgens zijdelingse stroommigratie, die zich aan de testlijn (T-lijn) binden aan vaste antilichamen tegen rabiësantigenen, wat resulteert in een duidelijk zichtbare paarse lijn. De resterende gouden geconjugeerde antilichamen die niet gebonden zijn aan rabiësantigenen blijven migreren en zich tot het membraan vastzetten door middel van extra targetingantilichamen, wat resulteert in een duidelijk zichtbare paarse regel (C-lijn).
De one-step, low cost methode is snel, zeer eenvoudig en vereist geen dure apparatuur of speciale opslagomstandigheden. Met wijziging van het fabrieksprotocol om de verdunningsstap te elimineren, zijn bijna alle apparatuur en reagentia die nodig zijn om de test uit te voeren opgenomen in de kit14. Het resultaat wordt gelezen na 5-10 minuten zonder microscoop. Dit is een groot voordeel ten opzichte van de DFAT-test, die een fluorescentiemicroscoop en immunofluorescentieconjugaat vereist, samen met gekoeld transport en monsteropslag. Zelfs de DRIT-test, die met een lichtmicroscoop kan worden uitgevoerd, vereist een doorlopende koudeketen om de anti-rabiësantilichamen op te slaan, die ook nog niet commercieel verkrijgbaar zijn. In vergelijking met de DRIT vereist het RIDT geen giftige chemicaliën, een bijzonder voordeel in landen waar de afvalverwijdering slecht gereguleerd is. De snelle test is minder tijdrovend met veel gemakkelijker interpretatie in vergelijking met de gouden standaard tests DFAT en DRIT. Dit maakt het mogelijk om ter plaatse te testen door personeel met beperkte technische expertise.
Op basis van deze testeigenschappen wordt een snelle diagnose van verdachte dieren in afgelegen gebieden haalbaar, waardoor de implementatie van profylaxe na blootstelling (PEP) voor blootgestelde mensen zo snel mogelijk wordt vergemakkelijkt. Bovendien is het vervoer op afstand van rabiësmonsters niet nodig, wat resulteert in een betere monsterkwaliteit op het moment van het testen. De resultaten die met de RIDT-tests zijn verkregen, moeten momenteel echter worden bevestigd met behulp van een referentiediagnosetest zoals DFAT of DRIT.
RIDT-technieken voor de detectie van RABV en andere lyssavirussen zijn geëvalueerd. Een van de eerste studies werd uitgevoerd door Koreaanse onderzoekers in 200710. Vergeleken met de DFAT-methode vertoonde de RIDT in 51 dierproeven en 4 RABV-isolaten een gevoeligheid en specificiteit van respectievelijk 91,7% en 100%. Deze resultaten werden later bevestigd met 110 dierlijke hersenmonsters uit Korea, met gevoeligheid en specificiteit, in vergelijking met DFAT, van 95% en 98,9%, respectievelijk15. Meer recent beoordeelden andere studies de prestaties van deze RIDT met behulp van virus isolaten en/of geïnfecteerde hersenmonsters van verschillende dieren met verschillende geografische oorsprong. Een panel van 21 monsters, waaronder Afrikaanse RABV en andere Afrikaanse lyssavirussen (Duvenhage virus (DUVV), Lagos bat virus (LBV) en Mokola virus (MOKV)), werden met succes gedetecteerd, met een gevoeligheid van 100% in vergelijking met de DFAT16. Vergelijkbare hoge gevoeligheid (96,5%) en specificiteit (100%) waarden werden verkregen uit een panel van 115 hersenmonsters uit Ethiopië17. Een andere studie evalueerde Europese RABV-isolaten, twee andere Europese lyssavirussen (Europees vleermuislyssavirus type 1 (EBLV-1) en type 2 (EBLV-2)), en het Australische vleermuislyssavirus (ABLV)18. Op basis van analyse van 172 dierlijk hersenmonsters had de RIDT-kit 88,3% gevoeligheid en 100% specificiteit ten opzichte van DFAT, en de drie rabiësgerelateerde lyssavirussen werden met succes gedetecteerd. In deze studie, sommige van de valse negatieve resultaten kwam uit hersenmonsters opgeslagen in glycerol buffer, wat suggereert dat onjuiste glycerol verwijdering beïnvloed capillaire stroom of antilichaam binding. Een recente analyse van 43 klinische monsters van Australische vleermuizen bevestigde eerdere testresultaten, met volledige overeenstemming met DFAT19. Twee studies werden uitgevoerd in India met behulp van de RIDT op een beperkt aantal klinische monsters (11 en 34 monsters). In vergelijking met DFAT lag de gevoeligheid tussen 85,7% en 91,7% en was de specificiteit 100%20,21. Een andere evaluatie van deze kit met behulp van 80 dierlijke hersenen monsters uit Afrika, Europa en het Midden-Oosten verkregen volledige overeenstemming met DFAT voor specificiteit (100%) maar een hogere gevoeligheid (96,9%) ten opzichte van de vorige studies22. In een recente interlaboratoriumvergelijking van deze RIDT uitgevoerd in 22 verschillende laboratoria met behulp van een paneel van 10 monsters, bedroeg de totale concordantie 99,5%23.
Slechts één recente multicentrische studie toonde onbevredigende totale RIDT-prestaties24. Monsters van drie verschillende datasets werden getest en leverden variabele gevoeligheids- en specificiteitswaarden in vergelijking met DFAT. Zo gaven gevoeligheid en specificiteit verkregen met het eerste paneel (n=51) en het tweede paneel (n=31) van monsters van proefgeïreerde dieren, allemaal getest in laboratorium A, een gevoeligheid van respectievelijk 16% en 43%, terwijl de specificiteit voor beide 100% was. Omgekeerd vormden de resultaten van het derde paneel (n=30) van door laboratorium B geanalyseerde veldklinische monsters een volledige overeenstemming met de resultaten van DFAT, die verder bijna volledig werd bevestigd door laboratorium A (85% gevoeligheid en 100% specificiteit). Batch-to-batch variatie werd voorgesteld als een mogelijke verklaring voor de fluctuerende relatief lage gevoeligheid met RIDT24.
Tegelijkertijd voerde een andere studie een soortgelijk validatieproces uit van het hierboven beschreven RIDT, met een wijziging van het door de fabrikant aanbevolen protocol14. De preverdunningsstap (1:10) in PBS werd weggelaten tijdens de bereiding van het hersenmateriaal. Op basis van dit eenvoudiger gewijzigde protocol verkregen de auteurs gevoeligheid en specificiteit van respectievelijk 95,3% en 93,3%, vergeleken met DFAT door onder laboratoriumomstandigheden een dataset te testen van 73 dierlijke hersenmonsters, die natuurlijk of experimenteel besmet zijn met verschillende RABV-stammen. De studie presenteerde de eerste evaluatie van deze RIDT in een veldomgeving (Tsjaad, Afrika). In 48 klinische hersenmonsters waren gevoeligheid en specificiteit respectievelijk 94,4% en 100%. De discrepanties tussen DFAT en RIDT waren te wijten aan vals-positieve resultaten met DFAT, bepaald na bevestiging met RT-PCR. Toen deze resultaten werden verwijderd, was er volledige overeenstemming, en het toonde aan dat de RIDT betrouwbaarder was dat DFAT onder deze veldomstandigheden14. Er werd geen batch-to-batch variatie waargenomen met behulp van het gewijzigde protocol. Toen het gewijzigde protocol werd toegepast op een klein aantal van de DFAT/ RIDT divergerende monsters (n=8) in de studie van Eggerbauer et al.24, werden ze allemaal concordant bevonden (100% gevoeligheid).
Een ander groot voordeel van de RIDT is secundair gebruik voor het detecteren van viraal RNA dat op de strip is bevestigd met behulp van moleculaire technieken (zoals RT-PCR) en het daaropvolgende genotyping14,24. Na een extractiestap demonstreerden Léchenne et al.14 viraal RNA dat op het anigenapparaatmembraan was bevestigd met RT-PCR met 86,3% gevoeligheid in een paneel van 51 monsters (waaronder 18 monsters die bij omgevingstemperatuur vanuit Tsjaad werden getest en verzonden). Vervolgens was genotyping mogelijk in 93% van de 14 geteste monsters. Sanger sequencing van PCR amplicons van ten minste 500 nucleotiden in lengte werden gebruikt. Naast RABV-isolaten detecteerde de test vier andere lyssavirussoorten, DUVV, EBLV-1, EBLV-2 en Bokeloh bat lyssavirus (BBLV), tijdens een volledig concordante internationale interlaboratoriumtest14. De gevoeligheid van virale RNA-detectie was nog hoger (100%) in de studie van Eggerbauer et al., op basis van laboratoriummonsters onderzoek24. Deze laatste studie toonde ook aan dat de buffer die wordt gebruikt in de RIDT-kit het virus heeft geïnactiveerd. Hierdoor kunnen de apparaten gemakkelijk worden verzonden, bij omgevingstemperatuur zonder specifieke bioveiligheidsmaatregelen voor referentielaboratoria, voor moleculaire bevestiging en genotyping.
Op basis van de eerdere evaluaties bieden RIDT-tools tal van voordelen voor gebruik in veldinstellingen, vooral wanneer de referentiediagnosetechnieken niet beschikbaar zijn. Deze test kent echter ook enkele beperkingen, met name een lage gevoeligheid van antigeendetectie14,24. De test is van toepassing op monsters die grote hoeveelheden virale antigenen bevatten, zoals hersenmonsters. Het is echter niet geschikt voor andere monsters zoals speeksel of andere lichaamsvloeistoffen. Een ander nadeel is de kosten van het apparaat (ongeveer 5-10 euro in Europa), dat is minder duur in vergelijking met de kosten van het uitvoeren van DFAT, RT-PCR of DRIT, maar die nog steeds hoog blijft voor LMC's. De toekomstige ontwikkeling en validatie van soortgelijke RIDT's van andere bedrijven zou echter kunnen leiden tot een prijsdaling. Een studie gemeld batch-to-batch variaties. Hoewel niet gemeld door anderen, moeten echter strenge kwaliteitscontroles worden uitgevoerd bij het testen van een nieuwe batch, zoals voor elk reagens dat wordt gebruikt in een kwaliteitsbeheeromgeving. Het gebruik van het gewijzigde protocol is niet gewijzigd bij het gebruik van verschillende batches14. Op één studie na bleek dat de gevoeligheid van RDIT hoog was in vergelijking met DFAT (ongeveer 90%-95%). Omdat hondsdolheid altijd fataal is, wordt het nog steeds sterk aanbevolen om negatieve resultaten met RDIT te bevestigen met behulp van een referentiediagnosetest zoals DFAT, DRIT of RT-PCR14.
In dit manuscript presenteren we een compleet protocol voor de diagnose van dierlijke rabiës op basis van een voorbeeld van een gecommercialiseerde RIDT, van de verzameling van hersenmonsters tot de toepassing van een gewijzigd protocol in vergelijking met de aanbevelingen van de fabrikant (die eerder14jaar werden gevalideerd) en de daaropvolgende moleculaire analyse. Dit protocol werd vele malen toegepast en gevalideerd onder veldomstandigheden in West- en Centraal-Afrika, waar de RIDT routinematig werd gebruikt voor de diagnose van hondsdolheid naast de DFAT-test. We demonstreren bovendien een tweede toepassing voor het apparaat, in laboratoriumomgevingen, voor extractie en detectie met behulp van RT-PCR van viraal RNA dat op het apparaat is bevestigd.