Эндопротезирование суставов может успешно лечить инвалидизирующий остеоартрит. Однако, инфекция является важной причиной неудачи. Адекватная диагностика остаётся сложной задачей. Сочетание современных методов визуализации с секвенированием следующего поколения образцов, полученных эндоскопически, должно помочь в картировании и характеристике. (PJI MAP/DEF)

Возможность проведения дополнительного анализа ДНК на остаточном материале из этих образцов (который в противном случае был бы утилизирован) открывает перспективу получения более точной картины микробиома и биопленки, присутствующих на протезных компонентах. Это и является целью проекта. На основании критериев подозрения на инфекцию (Общество по инфекциям опорно-двигательного аппарата и Европейское общество по инфекциям костей и суставов) отобранные пациенты проходят стандартное тестирование посредством анализа образцов крови, синовиальной жидкости, тканей и кости (костного мозга), а также визуализационные исследования, такие как рентген, МРТ и ядерные сканы. Если на основе этого (Этап 1) диагноз и характер инфекции ясны, проводится диагностическая процедура артроскопии в сочетании с биопсией перипротезной синовиальной ткани, кости и костного мозга (Этап 2) и переход непосредственно к открытой операции, при которой часть или весь протез заменяется за один или два сеанса (Этап 3), а также берутся образцы синовиальной жидкости, тканей, кости и костного мозга.

Все образцы, полученные на Этапе 1, 2 или 3, подвергаются стандартному микробиологическому и патологическому тестированию; однако остаточный материал теперь также подвергается генетическому анализу бактериальной/грибковой ДНК. ДНК человека пациента не тестируется. Образцы получают с использованием отдельных инструментов для предотвращения перекрестного загрязнения. Синовиальная жидкость (от 1 до 10 мл), синовиальная ткань (от 2 до 6 мм³) и кость (костный мозг) (от 2 до 6 мл), собранные в протезных компонентах и вокруг них, собираются и хранятся в стерильных контейнерах для микробиологического исследования и в стерильных контейнерах с формальдегидом для патологического исследования. Каждый контейнер маркируется идентификатором пациента и местом забора (например, голень, латеральная сторона). Пакет, содержащий от 6 до 8 маркированных контейнеров, транспортируется в микробиологическую лабораторию. Аналогичный пакет отправляется в патологическую лабораторию. Всегда остается избыток жидкости, ткани, кости или костного мозга (от 1 до 2 мл или мм³ на участок). Этот материал обычно утилизируется. Для данного исследовательского проекта он собирается, но в отличие от микробиологических и патологических образцов, эти контейнеры только кодируются (например, SEPTORT001 (номер означает пациента один) синовиальная жидкость, синовий 1, синовий 2, (биопленка в) вертлужной впадине, (биопленка в) большом вертеле бедренной кости, (биопленка) средней части диафиза бедренной кости, (биопленка на) кончике ножки в тазобедренном протезе). В конце сеанса контейнеры собираются в небольшой пластиковый пакет. Этот пакет помещается в больший пластиковый пакет вместе с формой MicroGenDx. Эта форма содержит следующую информацию: SEPTORT и номер пациента, возраст, пол, правая или левая сторона, сустав (тазобедренный, коленный, плечевой протез…), дата сбора, рабочий диагноз (перипротезная инфекция сустава), флажок для ортопедического обследования, флажок для желаемого анализа (qPCR Rapid Screening и NGS), а также подпись главного исследователя. В конце хирургического сеанса он лично доставляет это в Биобанк HIRUZ для передачи на хранение в морозильник при -80°C. Как только за несколько недель собирается около пяти пакетов, международный курьер забирает картонную коробку, содержащую эти пакеты. Коробка для медицинских исследований (не требующая сухого льда) опечатывается лаборантом в Биобанке HIRUZ. Коробка обычно забирается во вторник днем и прибывает в лабораторию в Техасе на следующее утро в среду (по местному времени). В зависимости от обычной клинической нагрузки исследовательские образцы обрабатываются для генетического анализа микробиома либо в тот же день, либо позже после хранения. Американская лаборатория не получает никаких данных, которые могли бы идентифицировать пациента. Данные результатов генетического анализа шифруются и передаются электронным способом в безопасном формате главному исследователю в UZ Gent. Только главный исследователь и профессор Давид Крейтенс имеют право доступа к этой базе данных. Оба несут ответственность за постоянный контроль качества системы безопасности, тем самым предотвращая несанкционированный доступ к данным в соответствии с руководящими принципами Надлежащей клинической практики. Это исследование должно позволить нам подтвердить или исключить, является ли лежащая в основе протезная инфекция действительно причиной симптомов пациента, но оно также может помочь определить топографию инфекции — в частности, является ли она диффузной или сосредоточена в конкретном протезном компоненте — а также состав микробиома и биопленки.