Una valutazione comparativa dell'adeguatezza del campione di un tampone nasofaringeo tradizionale rispetto al lavaggio con soluzione fisiologica nasofaringea, alla saliva e al siero per testare i virus respiratori e la risposta anticorpale

Le infezioni del tratto respiratorio (RTI) sono malattie della comunità ad alta prevalenza ed è la terza causa di morte in tutto il mondo. Si stima che una nuova malattia infettiva emerga al ritmo di una all'anno, rendendo la diagnosi precoce della malattia di fondamentale importanza. Negli ultimi decenni, abbiamo assistito a un aumento dei casi di nuove malattie respiratorie come la SARS (sindrome respiratoria acuta grave), H1N1 (influenza suina), MERS (sindrome respiratoria mediorientale) e SARS-COV-2 (sindrome respiratoria acuta grave). sindrome respiratoria coronavirus 2). La diagnosi rapida di RTI è essenziale per la gestione dei pazienti che manifestano sintomi respiratori in quanto guida i punti decisionali come il trattamento e la disposizione. Attualmente ci sono milioni di casi confermati di SARS-COV-2 a livello globale. Questo numero è probabilmente sottostimato date le limitazioni e gli ostacoli ai test di conferma. Questo problema è aggravato da altri RTI come l'influenza e il rinovirus, anch'essi testati tramite un campione di tampone nasofaringeo. Secondo recenti aggiornamenti del CDC, il tampone nasofaringeo è il metodo preferito di raccolta dei campioni per SARS-COV-2. Il metodo del tampone rinofaringeo è anche comunemente usato nei test di altri agenti patogeni virali come l'influenza, il virus respiratorio sinciziale (RSV), il rinovirus e la parainfluenza umana. Questo processo può essere alquanto invasivo e traumatizzante per i pazienti in quanto richiede il sondaggio (10-20 secondi) del rinofaringe posteriore con un applicatore di tampone rigido. In alcuni casi, è noto che questa procedura provoca dolore e lesioni. A causa della natura invasiva della procedura, i pazienti spesso rifiutano il test o si ritirano durante il processo di raccolta, con conseguente approvvigionamento inadeguato dei campioni. Nel nostro sforzo per semplificare il processo di raccolta dei campioni, il nostro team ha sviluppato prototipi funzionanti di due dispositivi per campioni (un dispositivo di raccolta del lavaggio NP e un dispositivo di raccolta della saliva della capsula orale).

• Il dispositivo di lavaggio NP è progettato per irrigare il passaggio nasofaringeo del paziente con 3 ml di soluzione fisiologica sterile e raccogliere la soluzione per il test. Nei nostri test preliminari, il dispositivo di studio è riuscito a raccogliere RNase P dai passaggi nasali il 100% delle volte, raggiungendo un valore medio di soglia del ciclo (CT) di 29,5. I partecipanti ai primi studi hanno anche riferito che il dispositivo in studio era più confortevole (0,3/10 del dolore) rispetto al tampone rinofaringeo (8/10 del dolore).
• Il dispositivo Oral Capsule è un dispositivo morbido-cavo che viene inserito nella bocca, sovrastante i loro molari. Quando il paziente morde il dispositivo, genera una forza di aspirazione intermittente che attira la saliva nella camera del campione del dispositivo. Nei test preliminari, il dispositivo per la raccolta della saliva è riuscito a raccogliere costantemente circa 1 ml di saliva con 5-10 secondi di utilizzo.

Il disegno dello studio di questo nuovo protocollo consentirà ai ricercatori dello studio di calcolare la sensibilità e la specificità dei dispositivi di studio per i test sui patogeni e il test per la risposta anticorpale da ciascun rispettivo campione, oltre a migliorare i tassi di arruolamento. Questo studio arruolerà fino a 1000 partecipanti da un pool di pazienti ED che hanno ricevuto un tampone rinofaringeo per il test PCR come parte del loro lavoro standard. I pazienti arruolati forniranno quattro campioni 1) campione di bava di saliva, 2) campione di saliva della capsula orale, 3) campione di lavaggio NP e 4) campione di siero prelevato dal polpastrello. I campioni 1, 2, 3 saranno sottoposti a test PCR RPP e test anticorpali COVID-19. Il campione 4 sarà sottoposto a test anticorpale COVID-19. I pazienti possono rinunciare a uno qualsiasi dei quattro processi di raccolta dei campioni dello studio. La produzione dei dispositivi NP Wash e Oral Capsule è gestita dal laboratorio di fabbricazione del Dipartimento di medicina d'urgenza dell'UNMC. Il dispositivo di studio del lavaggio NP è prodotto utilizzando la tecnologia di stampa 3D di modellazione a deposizione fusa (FDM) con materiale di stampa di acido polilattico (PLA). Il dispositivo Oral Capsule è prodotto utilizzando la tecnologia di stampa 3D FDM con materiale di stampa in polipropilene. Tutto il dispositivo dello studio verrà sterilizzato tramite un risciacquo con cidex, lasciato asciugare, quindi conservato in un sacchetto per campioni. Il dispositivo di lavaggio NP è progettato per irrigare la cavità nasofaringea dell'utente con 3 ml di soluzione fisiologica sterile e recuperare la soluzione di irrigazione in una camera per campioni mentre drena dal naso. Il dispositivo Oral Capsule è progettato per raccogliere la saliva tramite una forza di aspirazione intermittente generata all'interno del dispositivo mentre il paziente morde ripetutamente il dispositivo. Con l'implementazione dei nostri dispositivi di studio, anticipiamo i seguenti potenziali cambiamenti di paradigma nelle procedure di test: 1) ridurre al minimo la natura invasiva della procedura poiché non viene utilizzato un applicatore di tamponi e 2) la procedura può essere eseguita da un operatore sanitario o esclusivamente dal paziente, riducendo al minimo il rischio di infezione crociata per l'operatore sanitario. L'irrigazione nasofaringea è un comune rimedio casalingo (neti-pot/flaconi) per i sintomi del raffreddore ed è generalmente ben tollerata dall'utente.