Eine vergleichende Bewertung der Probeneignung eines herkömmlichen Nasopharynxabstrichs im Vergleich zu Nasopharynx-Kochsalzlösung, Speichel und Serum zum Testen auf Atemwegsviren und Antikörperreaktion

Atemwegsinfektionen (RTIs) sind häufige Volkskrankheiten und die dritthäufigste Todesursache weltweit. Es wird geschätzt, dass jedes Jahr eine neue Infektionskrankheit auftritt, weshalb die Früherkennung von Krankheiten von entscheidender Bedeutung ist. In den letzten Jahrzehnten haben wir einen Anstieg der Fälle neuartiger Atemwegserkrankungen wie SARS (schweres akutes Atemwegssyndrom), H1N1 (Schweinegrippe), MERS (Middle East Respiratory Syndrome) und SARS-COV-2 (schweres akutes Atemwegssyndrom) beobachtet respiratorisches Syndrom Coronavirus 2). Eine schnelle Diagnose von RTIs ist für die Behandlung von Patienten mit Atemwegsbeschwerden von entscheidender Bedeutung, da sie Entscheidungspunkte wie Behandlung und Disposition beeinflusst. Derzeit gibt es weltweit Millionen bestätigter SARS-COV-2-Fälle. Diese Zahl wird angesichts der Einschränkungen und Hindernisse für Bestätigungstests wahrscheinlich nicht ausreichend angegeben. Dieses Problem wird durch andere RTIs wie Influenza und Rhinovirus verschärft, die ebenfalls anhand einer Nasopharyngealabstrichprobe getestet werden. Nach jüngsten Aktualisierungen des CDC ist der Nasopharyngealabstrich die bevorzugte Methode zur Probenentnahme für SARS-COV-2. Die Nasopharyngealabstrichmethode wird auch häufig zum Testen anderer viraler Krankheitserreger wie Influenza, Respiratory Syncytial Virus (RSV), Rhinovirus und menschlicher Parainfluenza verwendet. Dieser Vorgang kann für Patienten etwas invasiv und traumatisierend sein, da er eine Sondierung (10–20 Sekunden) des hinteren Nasopharynx mit einem steifen Tupferapplikator erfordert. Es ist bekannt, dass dieser Eingriff in einigen Fällen zu Schmerzen und Verletzungen führt. Aufgrund der invasiven Natur des Verfahrens verweigern Patienten oft die Untersuchung oder ziehen sich während des Entnahmevorgangs zurück, was zu einer unzureichenden Probenbeschaffung führt. In unserem Bemühen, den Prozess der Probenentnahme zu optimieren, hat unser Team funktionierende Prototypen von zwei Probengeräten entwickelt (ein NP-Speichelsammelgerät und ein Oral Capsule-Speichelsammelgerät).

• Das NP-Waschgerät dient dazu, den Nasopharyngealgang des Patienten mit 3 ml steriler Kochsalzlösung zu spülen und die Lösung zum Testen aufzufangen. In unseren vorläufigen Tests gelang es dem Studiengerät, RNase P zu 100 % aus den Nasengängen zu sammeln und dabei einen mittleren Zyklusschwellenwert (CT) von 29,5 zu erreichen. Teilnehmer an frühen Studien berichteten auch, dass das Studiengerät komfortabler sei (0,3/10 Schmerzen) als der Nasopharyngealabstrich (8/10 Schmerzen).
• Das Oral Capsule-Gerät ist ein weiches Hohlgerät, das über den Backenzähnen in den Mund eingeführt wird. Wenn der Patient auf das Gerät beißt, erzeugt es eine intermittierende Saugkraft, die Speichel in die Probenkammer des Geräts zieht. In vorläufigen Tests gelang es dem Speichelsammelgerät, innerhalb von 5–10 Sekunden kontinuierlich etwa 1 ml Speichel zu sammeln.

Das Studiendesign dieses neuen Protokolls wird es den Studienforschern ermöglichen, die Empfindlichkeit und Spezifität der Studiengeräte für Pathogentests zu berechnen und die Antikörperreaktion der jeweiligen Probe zu testen und gleichzeitig die Einschreibungsraten zu verbessern. An dieser Studie werden bis zu 1000 Teilnehmer aus einem Pool von ED-Patienten teilnehmen, die im Rahmen ihrer Standarduntersuchung einen Nasopharyngealabstrich für PCR-Tests erhalten haben. Eingeschriebene Patienten stellen vier Proben zur Verfügung: 1) Speichelsabberprobe, 2) Speichelprobe der oralen Kapsel, 3) NP-Waschprobe und 4) Serumprobe aus der Fingerbeere. Die Proben 1, 2 und 3 werden einem RPP-PCR-Test und einem COVID-19-Antikörpertest unterzogen. Probe 4 wird einem COVID-19-Antikörpertest unterzogen. Patienten können sich von jedem der vier Verfahren zur Entnahme von Studienproben abmelden. Die Herstellung der NP Wash- und Oral Capsule-Geräte erfolgt durch das Herstellungslabor der UNMC-Abteilung für Notfallmedizin. Das NP-Waschstudiengerät wird mithilfe der Fused Deposition Modeling (FDM) 3D-Drucktechnologie mit Polymilchsäure (PLA)-Druckmaterial hergestellt. Das Oral Capsule-Gerät wird mithilfe der FDM-3D-Drucktechnologie mit Polypropylen-Druckmaterial hergestellt. Alle Studiengeräte werden durch eine Cidex-Spülung sterilisiert, trocknen gelassen und dann in einem Probenbeutel aufbewahrt. Das NP-Waschgerät dient dazu, die Nasopharynxhöhle des Benutzers mit 3 ml steriler Kochsalzlösung zu spülen und die Spüllösung beim Zurückfließen aus der Nase in eine Probenkammer aufzufangen. Das Oral Capsule-Gerät dient zum Sammeln von Speichel durch intermittierende Saugkraft, die im Gerät erzeugt wird, wenn der Patient wiederholt auf das Gerät beißt. Mit der Implementierung unserer Studiengeräte rechnen wir mit den folgenden möglichen Paradigmenwechseln bei Testverfahren: 1) Minimierung der invasiven Natur des Verfahrens, da kein Tupferapplikator verwendet wird, und 2) das Verfahren kann von einem medizinischen Fachpersonal oder ausschließlich von diesem durchgeführt werden Patienten, wodurch das Risiko einer Kreuzinfektion für das medizinische Fachpersonal minimiert wird. Nasopharyngeale Spülungen sind ein gängiges Hausmittel (Neti-Töpfe/Flaschen) gegen Erkältungssymptome und werden vom Anwender im Allgemeinen gut vertragen.