Nivelproteesit voivat onnistuneesti hoitaa invalidisoivaa nivelrikkoa. Infektio on kuitenkin tärkeä epäonnistumisen syy. Riittävän diagnostiikan löytäminen on edelleen haastavaa. Edistyneen kuvantamisen yhdistäminen endoskooppisesti saatujen näytteiden seuraavan sukupolven sekvensointiin auttaisi kartoittamisessa ja karakterisoinnissa. (PJI MAP/DEF)

Mahdollisuus suorittaa lisä-DNA-analyysiä näistä näytteistä jäävälle materiaalille (joka muuten hävitetään) tarjoaa mahdollisuuden saada tarkempi kuva mikrobiomista ja proteesikomponenttien pinnalla olevasta biofilmiistä. Tämä on projektin tavoite. Epäillyn infektion kriteerien perusteella (Musculoskeletal Infection Society ja European Society for Bone and Joint Infections) valitut potilaat läpikäyvät standarditestauksen veri-, nivelneste-, kudos- ja luu (ydin) näytteiden analyysin sekä kuvantamisen, kuten röntgen-, magneettikuvaus- ja isotooppikuvauksen avulla. Jos tämän (vaihe 1) perusteella infektion diagnoosi ja luonne ovat selviä, diagnoosimenettelynä on nivelpeilinäytteenotto yhdistettynä proteesin ympäriltä otettuihin nivelkalvon, luun ja luuytimen koepaloihin (vaihe 2) ja siirrytään suoraan avoleikkaukseen, jossa osa tai koko proteesi korvataan yhdessä tai kahdessa istunnossa (vaihe 3), ja myös nivelneste-, kudos-, luu- ja luuytimenäytteet otetaan.

Kaikki vaiheissa 1, 2 tai 3 saadut näytteet käyvät läpi standardimikrobiologisen ja patologisen testauksen; jäävä materiaali kuitenkin käy nyt myös läpi bakteeri- ja sienien DNA:n geneettisen analyysin. Potilaan ihmisen DNA:ta ei testata. Näytteet otetaan erillisillä instrumenteilla ristisaastumisen estämiseksi. Proteesikomponenteista ja niiden ympäriltä kerätty nivelneste (1–10 ml), nivelkalvokudos (2–6 mm³) ja luu (luuydin) (2–6 ml) kerätään ja säilytetään steriileissä astioissa mikrobilääketieteellistä tutkimusta varten ja steriileissä formaldehydiä sisältävissä astioissa patologista tutkimusta varten. Jokainen astia merkitään potilaan tunnisteella ja näytteenoton sijainnilla (esim. alaraaja, ulkoreuna). Kuudesta kahdeksaan merkittyä astiaa sisältävä pussi kuljetetaan Mikrobiologian laboratorioon. Samanlainen pussi lähetetään Patologian laboratorioon. Neste-, kudos-, luu- tai luuydinmateriaalia on aina ylimääräistä (1–2 ml tai mm³ per näytteenottopaikka). Tämä materiaali hävitetään normaalisti. Tätä tutkimusprojektia varten se kerätään, mutta toisin kuin mikrobilääketieteelliset ja patologiset näytteet, nämä astiat vain koodataan (esim. SEPTORT001 (numero tarkoittaa potilasta yksi) nivelneste, nivelkalvo 1, nivelkalvo 2, (biofilmi) lonkkaluontion, (biofilmi) reisiluun suuri sarvennoke, (biofilmi) reisiluun keskivartalo, (biofilmi) varren kärki lonkkaproteesissa). Istunnon lopussa astiat kerätään pieneen muovipussiin. Tämä pussi sijoitetaan isompaan muovipussiin yhdessä MicroGenDx-lomakkeen kanssa. Tämä lomake sisältää seuraavat tiedot: SEPTORT ja potilaan numero, ikä, sukupuoli, oikea tai vasen puoli, nivel (lonkka, polvi, olkapääproteesi...), keräyspäivämäärä, työdiagnoosi (proteesiinfektio), valintaruutu ortopediselle tutkimukselle, valintaruutu halutulle analyysille (qPCR Rapid Screening ja NGS) sekä päävastuun tutkijan allekirjoitus. Leikkausistunnon lopussa hän henkilökohtaisesti vie tämän HIRUZ BioBankiin luovutettavaksi säilytettäväksi –80°C pakastimeen. Kun noin viisi pussia on kerätty muutaman viikon aikana, kansainvälinen kuriiri noutaa pahvilaatikon, joka sisältää nämä pussit. Lääketieteellisen tutkimuksen laatikon (kuivajäätä ei tarvita) sulkee HIRUZ Biobankin laboratoriotechnikko. Laatikko noudetaan yleensä tiistai-iltapäivänä ja saapuu Texasin laboratorioon seuraavana aamuna keskiviikkona (paikallista aikaa). Normaalin kliinisen työkuorman mukaan tutkimusnäytteet käsitellään mikrobiomin geneettistä analyysiä varten joko samana päivänä tai myöhemmin säilytyksen jälkeen. Yhdysvaltalainen laboratorio ei saa mitään tietoja, jotka voisivat tunnistaa potilaan. Geneettisen analyysin tulosten tiedot salataan ja lähetetään sähköisesti turvallisessa muodossa päävastuun tutkijalle UZ Gentissä. Vain päävastuun tutkija ja professori David Creytens ovat valtuutettuja käyttämään tätä tietokantaa. Molemmat ovat vastuussa turvallisuusjärjestelmän jatkuvasta laadunvalvonnasta, mikä estää luvattoman pääsyn tietoihin hyvän kliinisen käytännön ohjeiden mukaisesti. Tämän tutkimuksen tulisi mahdollistaa sen vahvistaminen tai poissulkeminen, onko taustalla oleva proteesiinfektio todellakin potilaan oireiden syy, mutta se voi myös auttaa määrittämään infektion topografian – erityisesti onko se diffuusi vai keskittynyt tiettyyn proteesikomponenttiin – sekä mikrobiomin ja biofilmin koostumuksen.