Kloubní endoprotézy mohou úspěšně léčit invalidizující osteoartrózu. Nicméně infekce je důležitou příčinou selhání. Přiměřená diagnostika zůstává náročná. Kombinace pokročilého zobrazování s sekvenováním nové generace vzorků získaných endoskopicky by měla pomoci při mapování a charakterizaci. (PJI MAP/DEF)

Možnost provést další analýzu DNA na zbytkovém materiálu z těchto vzorků (který by byl jinak vyhozen) nabízí vyhlídku na získání přesnějšího obrazu o mikrobiomu a biofilmu přítomném na protetických komponentách. Toto je cíl projektu. Na základě kritérií pro podezření na infekci (Musculoskeletal Infection Society a European Society for Bone and Joint Infections) podstupují vybraní pacienti standardní testování prostřednictvím analýzy vzorků krve, synoviální tekutiny, tkáně a kosti (kostní dřeně), stejně jako zobrazovací metody jako jsou rentgenové snímky, magnetická rezonance a nukleární skeny. Pokud je na základě tohoto (Fáze 1) diagnóza a povaha infekce jasná, diagnostický postup artroskopie kombinovaný s biopsiemi periprotetické synoviální tkáně, kosti a kostní dřeně (Fáze 2) a přímý přechod k otevřené operaci, při které je část nebo celá protéza nahrazena v jednom nebo dvou sezeních (Fáze 3), a jsou také odebrány vzorky synoviální tekutiny, tkáně, kosti a kostní dřeně.

Všechny vzorky získané během Fáze 1, 2 nebo 3 jsou podrobeny standardnímu mikrobiologickému a patologickému testování; nicméně zbytkový materiál je nyní také podroben genetické analýze bakteriální/houbové DNA. Lidská DNA pacienta není testována. Vzorky jsou získávány pomocí samostatných nástrojů, aby se zabránilo křížové kontaminaci. Synoviální tekutina (1 až 10 ml), synoviální tkáň (2 až 6 mm³) a kost (kostní dřeň) (2 až 6 ml) odebrané na a kolem protetických komponent jsou sbírány a skladovány ve sterilních nádobách pro mikrobiologické vyšetření a ve sterilních nádobách obsahujících formaldehyd pro patologické vyšetření. Každá nádoba je označena identifikací pacienta a místem odběru (např. dolní končetina, boční strana). Pytel obsahující 6 až 8 označených nádob je transportován do mikrobiologické laboratoře. Podobný pytel je odeslán do patologické laboratoře. Vždy je přítomen přebytek tekutiny, tkáně, kosti nebo kostní dřeně (1 až 2 ml nebo mm³ na místo). Tento materiál je normálně vyhozen. Pro tento výzkumný projekt je sbírán, ale na rozdíl od mikrobiologických a patologických vzorků jsou tyto nádoby pouze kódovány (např. SEPTORT001 (číslo označuje pacienta jedna) synoviální tekutina, synoviální tkáň 1, synoviální tkáň 2, (biofilm v) acetabulu, (biofilm v) velkém trochanteru femuru, (biofilm) střední diafýze femuru, (biofilm na) špičce stonku v kyčelní protéze). Na konci sezení jsou nádoby shromážděny v malém plastovém sáčku. Tento sáček je umístěn do většího plastového sáčku spolu s formulářem MicroGenDx. Tento formulář obsahuje následující informace: SEPTORT a číslo pacienta, věk, pohlaví, pravá nebo levá strana, kloub (kyčelní, kolenní, ramenní protéza…), datum odběru, pracovní diagnóza (periprotetická kloubní infekce), zaškrtávací políčko pro ortopedické vyšetření, zaškrtávací políčko pro požadovanou analýzu (qPCR Rapid Screening a NGS), stejně jako podpis hlavního vyšetřovatele. Na konci operačního sezení osobně přináší toto do HIRUZ BioBank k předání pro uložení v mrazáku na -80°C. Jakmile je za období několika týdnů shromážděno asi pět sáčků, mezinárodní kurýr vyzvedne kartonovou krabici obsahující tyto sáčky. Krabice pro lékařský výzkum (nepotřebuje suchý led) je zapečetěna laboratorním technikem v HIRUZ Biobank. Krabice je obvykle vyzvednuta v úterý odpoledne a dorazí do laboratoře v Texasu následující ráno ve středu (místní čas). V závislosti na běžné klinické pracovní zátěži jsou výzkumné vzorky zpracovány pro genetickou analýzu mikrobiomu buď ve stejný den, nebo později po uskladnění. Americká laboratoř nedostává žádná data, která by mohla identifikovat pacienta. Data z výsledků genetické analýzy jsou zašifrována a elektronicky přenesena v zabezpečeném formátu k hlavnímu vyšetřovateli v UZ Gent. Pouze hlavní vyšetřovatel a profesor David Creytens jsou oprávněni přistupovat k této databázi. Oba jsou odpovědni za kontinuální kontrolu kvality bezpečnostního systému, čímž zabraňují neoprávněnému přístupu k datům v souladu s pokyny Dobré klinické praxe. Tento výzkum by nám měl umožnit potvrdit nebo vyloučit, zda je základní protetická infekce skutečně příčinou pacientových příznaků, ale může také pomoci určit topografii infekce – konkrétně, zda je difúzní nebo koncentrovaná v konkrétní protetické komponentě – stejně jako složení mikrobiomu a biofilmu.