Le endoprotesi articolari possono trattare con successo l'osteoartrite invalidante. Tuttavia, l'infezione è un'importante causa di fallimento. La diagnostica adeguata rimane una sfida. La combinazione di imaging avanzato con il sequenziamento di nuova generazione di campioni ottenuti endoscopicamente dovrebbe aiutare nella mappatura e caratterizzazione. (PJI MAP/DEF)

La capacità di eseguire ulteriori analisi del DNA sul materiale residuo di questi campioni (che altrimenti verrebbe scartato) offre la prospettiva di ottenere un quadro più accurato del microbioma e del biofilm presenti sui componenti protesici. Questo è l'obiettivo del progetto. Sulla base dei criteri per sospetta infezione (Società per le Infezioni Muscoloscheletriche e Società Europea per le Infezioni Ossee e Articolari), i pazienti selezionati vengono sottoposti a test standard tramite analisi di campioni di sangue, liquido sinoviale, tessuto e osso (midollo), nonché a imaging come radiografie, risonanza magnetica e scintigrafie. Se, in base a ciò (Fase 1), la diagnosi e la natura di un'infezione sono chiare, si procede alla procedura diagnostica di artroscopia combinata con biopsie di tessuto sinoviale periprotetico, osso e midollo osseo (Fase 2) e si passa direttamente all'intervento chirurgico aperto, in cui parte o tutta la protesi viene sostituita in una o due sessioni (Fase 3), e vengono prelevati anche campioni di liquido sinoviale, tessuto, osso e midollo osseo.

Tutti i campioni ottenuti durante la Fase 1, 2 o 3 sono sottoposti a test microbiologici e patologici standard; tuttavia, il materiale residuo viene ora sottoposto anche all'analisi genetica del DNA batterico/fungino. Il DNA umano del paziente non viene testato. I campioni vengono ottenuti utilizzando strumenti separati per prevenire la contaminazione incrociata. Liquido sinoviale (da 1 a 10 mL), tessuto sinoviale (da 2 a 6 mm³) e osso (midollo osseo) (da 2 a 6 mL) raccolti all'interno e intorno ai componenti protesici vengono raccolti e conservati in contenitori sterili per l'esame microbiologico e in contenitori sterili contenenti formaldeide per l'esame patologico. Ogni contenitore è etichettato con l'identificazione del paziente e la posizione del prelievo (ad esempio, gamba inferiore, lato laterale). Una busta contenente da 6 a 8 contenitori etichettati viene trasportata al laboratorio di Microbiologia. Una busta simile viene inviata al laboratorio di Patologia. C'è sempre materiale in eccesso di liquido, tessuto, osso o midollo osseo (da 1 a 2 ml o mm³ per sito). Questo materiale normalmente viene scartato. Per questo progetto di ricerca, viene raccolto, ma a differenza dei campioni microbiologici e patologici, questi contenitori sono solo codificati (ad esempio, SEPTORT001 (il numero indica il paziente uno) liquido sinoviale, sinovia 1, sinovia 2, (biofilm in) acetabolo, (biofilm in) grande trocantere del femore, (biofilm) diafisi media del femore, (biofilm sulla) punta dello stelo in una protesi d'anca). Alla fine della sessione, i contenitori vengono raccolti in una piccola busta di plastica. Questa busta viene posta in una busta di plastica più grande insieme a un modulo MicroGenDx. Questo modulo contiene le seguenti informazioni: SEPTORT e numero del paziente, età, sesso, lato destro o sinistro, articolazione (protesi d'anca, ginocchio, spalla...), data di raccolta, diagnosi di lavoro (infezione periprotetica articolare), casella di controllo per l'esame ortopedico, casella di controllo per l'analisi desiderata (qPCR Rapid Screening e NGS), nonché la firma del ricercatore principale. Alla fine della sessione chirurgica, egli porta personalmente questo al Biobanca HIRUZ per la consegna da conservare in un congelatore a -80°C. Una volta raccolte circa cinque buste in un periodo di poche settimane, un corriere internazionale ritira una scatola di cartone contenente queste buste. La scatola per la ricerca medica (non richiede ghiaccio secco) viene sigillata da un tecnico di laboratorio presso la Biobanca HIRUZ. La scatola viene solitamente ritirata il martedì pomeriggio e arriva al laboratorio in Texas la mattina successiva, mercoledì (ora locale). A seconda del normale carico di lavoro clinico, i campioni di ricerca vengono processati per l'analisi genetica del microbioma lo stesso giorno o in un momento successivo dopo la conservazione. Il laboratorio statunitense non riceve alcun dato che possa identificare il paziente. I dati dei risultati dell'analisi genetica vengono crittografati e trasmessi elettronicamente in un formato sicuro al ricercatore principale presso l'UZ Gent. Solo il ricercatore principale e il professor David Creytens sono autorizzati ad accedere a questo database. Entrambi sono responsabili del controllo di qualità continuo del sistema di sicurezza, prevenendo così l'accesso non autorizzato ai dati, in conformità con le linee guida della Buona Pratica Clinica. Questa ricerca dovrebbe consentirci di confermare o escludere se un'infezione protesica sottostante sia effettivamente la causa dei sintomi del paziente, ma può anche aiutare a determinare la topografia dell'infezione - in particolare, se è diffusa o concentrata in uno specifico componente protesico - nonché la composizione del microbioma e del biofilm.