$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
W sytuacjach wybuchu epidemii wirusa, gdy pacjenci są zamknięci w szpitalnych izolatkach lub gdy potrzebna jest szybka diagnoza, bezpieczna, prosta i dokładna diagnoza molekularna w miejscu opieki nad pacjentem jest niezbędna do opieki nad pacjentem i ograniczenia ryzyka. Dwa niedawne wybuchy wirusa, wirusa Ebola (EBOV) w Afryce Zachodniej (2013) i wirusa Zika w Ameryce Południowej (2015), zwiększyły zainteresowanie ulepszonymi molekularnymi testami diagnostycznymi w miejscu opieki nad pacjentem, takimi jak amplifikacja izotermiczna za pośrednictwem pętli odwrotnej transkrypcji (RT-LAMP)1,2 i amplifikacja polimerazy rekombinazy (RPA)3,4. Zarówno RT-LAMP, jak i RPA są szybkimi, czułymi i specyficznymi testami molekularnymi, które można wykonywać na uproszczonych preparatach próbek. W przypadku wirusa Zika RT-LAMP połączono z testem przepływu bocznego (LFA), który może wykryć wirusa Zika w nieoczyszczonych próbkach krwi pełnej w ciągu 30 min1; jednak w przypadku EBOV, który jest klasyfikowany jako patogen grupy ryzyka 4 i jest wysoce zaraźliwy, próbki muszą być traktowane w warunkach 4 poziomu bezpieczeństwa biologicznego (BSL-4) i inaktywowane, zanim będzie można przeprowadzić jakiekolwiek bezpieczne procedury diagnostyczne.
Uproszczone metody inaktywacji dla EBOV, takie jak dodawanie do lizy do próbki2,3,4,5, były używane podczas wybuchu epidemii; jednak metody te wymagają co najmniej obsługi w warunkach BSL-4 za pomocą sprzętu laboratoryjnego, takiego jak komory bezpieczeństwa biologicznego BSL-3, wirówki, bloki grzewcze i pipety. Sprzęt ten zwykle nie jest obecny na oddziałach izolacyjnych ani w szpitalach polowych. Aby sprostać temu wyzwaniu, podjęto próby przeprowadzenia diagnostyki w suitcases3, a także opracowano kilka przenośnych urządzeń i maszyn [np. przenośne urządzenie do ekstrakcji kwasów nukleinowych (NA)]6. Jednak próbki z dodatnim wynikiem EBOV nadal muszą zostać dezaktywowane, zanim będzie można użyć tych urządzeń.
Wcześniej informowaliśmy o metodzie szybkiej inaktywacji wirusa przy łóżku pacjenta dla klasy EBOV7, wirusa krowianki i wirusa ospy krowiej8 poprzez dodanie komercyjnego buforu do lizy/wiązania do zwykłych probówek do pobierania krwi próżniowej, co pozwala na bezpośredni transfer krwi od pacjenta do buforu inaktywacyjnego7. Ta bezpośrednia i natychmiastowa inaktywacja w systemie zamkniętym eliminuje potrzebę obchodzenia się z próbkami przy użyciu dowolnych rygorystycznych zabezpieczeń, takich jak warunki BSL-47, a próbki mogą być obsługiwane w normalnych warunkach BSL-2. Ta metoda inaktywacji jest kompatybilna z kilkoma systemami ekstrakcji NA, takimi jak roboty i zestawy do oczyszczania rąk7; Metody te wymagają jednak sprzętu laboratoryjnego, takiego jak roboty, wirówki i energia elektryczna, które nie zawsze są obecne w warunkach polowych lub na szpitalnych oddziałach izolacyjnych.
W tym raporcie opisujemy bezpieczną, szybką i uproszczoną metodę ręcznej ekstrakcji NA do późniejszego molekularnego wykrywania wirusa w lizie/wiązaniu buforu inaktywowanego przez pełną krew. Metoda ekstrakcji NA nie wymaga żadnego sprzętu poza magnesem/uchwytem magnetycznym. Do ekstrakcji NA nie są potrzebne wirówki, bloki grzewcze ani energia elektryczna. W związku z tym metoda ta nie jest zależna od zaplecza laboratoryjnego i może być z łatwością stosowana w dowolnym miejscu (np. w szpitalach polowych, na szpitalnych oddziałach izolacyjnych lub w warunkach o niskich zasobach). Metoda ekstrakcji NA jest szybka i prosta i może być stosowana bezpośrednio w dowolnych dalszych testach NA, takich jak qPCR, RT-qPCR, LAMP lub RT-LAMP. Gdy ta metoda ekstrakcji NA jest połączona z LAMP i przenośnym przyrządem izotermicznym zasilanym bateryjnie, diagnozę przy łóżku pacjenta można uzyskać w ciągu 40 minut od pobrania krwi.