В недавнем исследовании, опубликованном в журнале PLOS ONE , исследователи продемонстрировали обнаружение коронавируса тяжелого острого респираторного синдрома 2 (SARS-CoV-2) с помощью коммерческого теста анализа дыхания (BAT).

Власти на местном, национальном и международном уровнях были вынуждены оперативно реагировать на риски для здоровья населения, связанные с продолжающейся эпидемией коронавирусной болезни 2019 (COVID-19). Быстрые и неинвазивные методы диагностики могут обеспечить немедленную социальную изоляцию и обнаружение вируса на месте, которые можно использовать в качестве инструментов для эффективного прекращения передачи вирусов. Быстрая идентификация, прекращение распространения вируса и его изоляция в значительной степени зависят от точного диагноза SARS-CoV-2.

Об исследовании

В настоящем исследовании исследователи оценили коммерческий алкотестер (TERA.Bio®) вместе с детерминированным алгоритмом для обнаружения летучих органических соединений, имеющих спектральную характеристику SARS-CoV-2, в образцах выдыхаемого воздуха от лиц с подозрением на COVID-19.

Клинические образцы использовались в проверочном исследовании для оценки способности TERA.Bio® идентифицировать SARS-CoV-2. Чтобы изучить эту коммерческую BAT для диагностики SARS-CoV-2, было разработано проспективное неконтролируемое поперечное исследование с одной группой. Золотым стандартом для оценки чувствительности и специфичности теста в настоящем исследовании была полимеразная цепная реакция с обратной транскрипцией (RT-qPCR).

Столица штата Парана, Куритиба, послужила местом настоящего исследования. В период с 9 по 22 сентября 2020 года бессимптомные и симптоматические лица из Куритибы и близлежащих мегаполисов были случайным образом выбраны для удобной выборки и обследованы в специализированном отделении больницы Освальдо Крус.

Gaia Herbs, Turmeric Supreme, куркума, повышенная сила действия, 120 веганских фито-капсул с жидкостью

Эти участники были амбулаторными больными старше 18 лет, которые подписали заявление о добровольном и информированном согласии с отбором проб для RT-qPCR и BAT SARS-CoV-2, выполненных в один и тот же день. Каждому участнику — с инфекцией SARS-CoV-2 и без нее — было приказано пять раз выдохнуть в одноразовую Teratube, которая собирала пробу вдыхаемого воздуха для последующего обнаружения вызывающего озабоченность варианта SARS-CoV-2 (VOC).

Коммерческий тест анализа дыхания (TERA.Bio®), использованный в этом исследовании, состоял из инструментов чтения, связанных с запатентованным детерминистическим алгоритмом. В целом, биоматериалы респираторных аэрозолей, захваченных во внутренние «Тератубы», были проанализированы с помощью портативной электронной станции «БиоСтанция»®. «Terasystem» и терагерцовая (ТГц) технологическая диагностическая платформа со встроенным программным обеспечением под названием «BioPass®» управляли BioStation, устройством со встроенной и интегрированной технологией. В BioPassStation использовался сканер под названием «TeraScanner» для изучения спектральных характеристик биоматериалов с использованием системы спектроскопии под названием Terasystem.

Два лазера класса IIIB с распределенной обратной связью, а также электрические блоки контроля температуры, блок питания, блок управления и фотомикшеры являются основными элементами BioStation. Фотосмеситель освещался лазерным лучом, модулирующим фототок на настроенной терагерцовой частоте. Луч терагерцового диапазона проходит через тестовый образец, и сигнал поступает в приемник фотомикшера, где он исследуется и подключается к алгоритму. Образцы выдыхаемого воздуха инфицированных и неинфицированных людей SARS-CoV-2 собирали и хранили в Teratube, насадке BioStation, для последующего обнаружения ЛОС с помощью терагерцового спектроскопического сканера.

Полученные результаты

Результаты исследования показали, что коммерческий подход BAT имеет чувствительность 92,7% и специфичность 96,0% по сравнению с золотым стандартом RT-qPCR. Кроме того, положительная прогностическая ценность (PPV) составила 76,5%, а отрицательная прогностическая ценность (NPV) — 99,0%. Используя RT-qPCR в качестве золотого стандарта и рассматривая только пациентов с симптомами, BAT продемонстрировала чувствительность 92,4% и специфичность 95,9% с NPV 98,5% и PPV 81,3%.

Данные были стратифицированы для анализа, включая пациентов с симптомами, у которых симптомы проявлялись до семи дней, в свете того факта, что наилучшее окно возможностей для отбора проб для RT-qPCR, как сообщалось, состоит из первых семи дней с симптомами. В таком случае результаты BAT SARS-CoV-2 продемонстрировали чувствительность 90,2% и специфичность 95,5% по сравнению с RT-qPCR с NPV 97,4% и PPV 84,1%. Когда рассматривались только бессимптомные пациенты, результаты продемонстрировали 100% чувствительность, 96,3% специфичность, PPV 40% и NPV 100%.

В дополнение к тестированию на SARS-CoV-2 образцы мазков были одновременно протестированы на вирусную панель из 15 дополнительных респираторных вирусов, большинство из которых были зарегистрированы у бразильских пациентов. Коинфекция аденовирусом, бокавирусом, различными коронавирусами и риновирусом была обнаружена с помощью RT-qPCR как респираторные вирусы у 5,61% лиц, прошедших тестирование. Отмечен единичный случай коинфекции, одновременно выявлены и коронавирус, и риновирус. У пациентов с симптомами в основном проявлялись респираторные симптомы, миалгия и/или артралгия, лихорадка и/или озноб и желудочно-кишечные проблемы, в то время как у 21,9% пациентов с другими респираторными вирусами не было никаких симптомов. Ложноположительные результаты SARS-CoV-2 не были связаны с другими респираторными вирусными инфекциями.

В заключение, результаты исследования показали, что сравнение RT-qPCR и коммерческой BAT (TERA.Bio®) для диагностики SARS-CoV-2 показало приемлемую чувствительность 92,6% и точность 94,4% для диагностического использования, за исключением бессимптомные пациенты.