Чувствительное выявление полиовируса с использованием вложенной ПЦР и секвенирования нанопор: проспективное валидационное исследование

Природная микробиология, том 8, страницы 1634–1640 (2023 г.) Процитировать эту статью

Доступы 1957 г.

98 Альтметрика

Подробности о метриках

Для ликвидации полиовируса необходимо своевременное выявление вспышек, однако в Демократической Республике Конго «золотой стандарт» выявления занимает 30 дней (в среднем). Прямое молекулярное обнаружение и секвенирование нанопор (DDNS) полиовируса в образцах стула является многообещающим быстрым методом. Здесь мы сообщаем о проспективном тестировании образцов стула от подозреваемых случаев полиомиелита и их контактов в Демократической Республике Конго в период с 10 августа 2021 года по 4 февраля 2022 года. сочетание клеточной культуры, количественной ПЦР и секвенирования по Сэнгеру выявило полиовирусы в 51/2339 (2,2%) тех же образцов. DDNS предоставила подтверждение случая через 7 дней (в среднем) в условиях обычного наблюдения. DDNS позволил подтвердить три вспышки циркулирующего полиовируса вакцинного происхождения серотипа 2 на 23 дня (в среднем) раньше (диапазон 6–30 дней), чем метод «золотого стандарта». Среднее сходство последовательностей между последовательностями, полученными двумя методами, составило 99,98%. Наши данные подтверждают возможность внедрения DDNS в национальной полиовирусной лаборатории.

Несмотря на значительный прогресс, достигнутый Глобальной инициативой по ликвидации полиомиелита (GPEI), с момента ее создания в 1988 году полиомиелит остается серьезной проблемой общественного здравоохранения в странах с низким охватом вакцинацией. Кампании массовой вакцинации с использованием оральной полиомиелитной вакцины (ОПВ) используются во время вспышек полиовируса для прекращения передачи инфекции. Однако сочетание медленной доставки образцов стула, трудоемкого выделения вируса с использованием клеточной культуры и недостаточных возможностей секвенирования задерживает реакцию на вспышки и снижает воздействие кампаний массовой вакцинации1,2,3.

В августе 2020 г. было объявлено о прекращении передачи дикого полиовируса (ДПВ) в Африканском регионе4. Вакцинация ОПВ привела к вспышкам циркулирующего полиовируса вакцинного происхождения (цПВВП), который возникает в результате реверсии аттенуирующих мутаций в штамме живой вакцины. Штаммы живых вакцин выделяются с фекалиями после вакцинации и могут распространяться в недостаточно иммунизированных популяциях, при этом аттенуирующие мутации со временем теряются5,6. Эпидемии цПВВП серотипа 2 (цПВВП2) среди детей раннего возраста поражают Африку и Западную Азию в эпоху после ДПВ. В 2020 г. было зарегистрировано 959 случаев паралича, вызванного цПВВП2, в 27 странах, в том числе в 21 стране Африки7; в 2021 году во всем мире было зарегистрировано 692 случая, вызванных цПВВП2, и 20 случаев, вызванных цПВВП серотипа 1, главным образом в Африке, включая Нигерию и Демократическую Республику Конго (ДРК)8. В 2022 году было зарегистрировано не менее 843 случаев ПВВП, 502 из которых произошли в ДРК8.

В ДРК спустя 10 лет после последнего случая ДПВ наблюдается почти постоянная циркуляция цПВВП2 в результате появления цПВВП2 после использования ОПВ серотипа 2 в ответ на существующие вспышки. Реагирование затруднено из-за неадекватного эпиднадзора и длительного периода времени, прежде чем вспышки будут подтверждены. Эпиднадзор за полиовирусом основан на сборе образцов стула у детей с острым вялым параличом (ОВП) и их контактов, а также на отборе проб из окружающей среды (сточных вод). Эффективный эпиднадзор за полиовирусом зависит от высококачественного сбора проб и лабораторных исследований. Кал, собранный у пациента с ОВП, считается достаточным для тестирования, если два стула были собраны с интервалом 48 часов, в течение 2 недель после начала паралича, и доставлены посредством холодовой цепи с надлежащей документацией. В ДРК доля случаев ОВП с неадекватным сбором проб кала в 2018 году составила 23% (ссылка 8). Кроме того, логистические проблемы с доставкой образцов в лабораторию, лабораторными исследованиями образцов и международной отправкой (в Южную Африку) для секвенирования приводят к задержке выявления вспышек полиовируса. По оценкам, число случаев вспышки увеличивается примерно на 12% (95%-ный доверительный интервал 5–21%) каждую дополнительную неделю9 (средние данные по Африканскому региону) из-за этих логистических проблем. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) назвала задержки в выявлении одной из основных проблем, стоящих перед программой ликвидации полиомиелита10.