مسحات سطحية، مسحات سطحية معقمة1

أُعدّت الدراسة المُقدّمة هنا خصيصًا لتقييم جدوى وإمكانية تكرار طريقة أخذ عينات مُناسبة لتحديد نمط ميكروبات الأمعاء، والتي يُمكن استخدامها بسهولة في بيئة بحثية روتينية. وفيما يتعلق بالتزام المرضى، وجدنا أنهم عادةً ما يكونون مُستعدين للخضوع للإجراء بعد شرح مُختصر. ونظرًا لنقص الكتلة الحيوية، لم نجد دليلًا على هذه المشكلة النظرية في دراستنا. ونفترض أن مدى هذه المشكلة المُحتملة محدود، حيث أن الحمل البكتيري في المستقيم أعلى بكثير من الحمل على الجلد. وقد أجرينا سابقًا دراسات حول إمكانية التكرار وإمكانية التكرار على خزعات الغشاء المخاطي وعينات البراز.

في السابق، اقتصر جمع العينات القائمة على المسحات للاختبارات الجينية على أنواع ومواد محددة من المسحات، غالبًا ما تكون مصنوعة من الألياف الصناعية. لكن iSWAB Microbiome يتيح لنا استخدام أي نوع متوفر من المسحات بسهولة وموثوقية، بما في ذلك الألياف الصناعية، والرايون، والداكرون، ومسحات القطن الرخيصة، لجمع العينات لاختبار كوفيد-19.

هنا، نصف طريقةً مُبسَّطةً لإعداد كلٍّ من عينات الميكروبيوم المُخصَّبة بالفيروسات وعينات الميكروبيوم الكاملة من مسحة جلدية أو جرحية واحدة منخفضة الكتلة الحيوية. باستخدام هذه التقنية، نُنتِج عينات مُخصَّبة بـ VLP مع إثراءٍ مُضاعفٍ للحمض النووي الفيروسي بمئات الأضعاف، بالإضافة إلى الاحتفاظ بجزءٍ كاملٍ من الميكروبيوم. يُنتج كلا الجزءين أحيانًا كميةً كافيةً من الحمض النووي لإعداد مكتبة التسلسل. قد تُوفِّر هذه الطريقة الفائدة العملية التالية في المجال الطبي.

القيم المُقاسة هنا لمسحات المستقيم مُشابهة للغاية للنتائج المُعلنة سابقًا. وقد تعززت إمكانية إعادة إنتاج عينات مسحات المستقيم من خلال الارتباطات الشاملة العالية وتشابه مؤشرات النطاق. أنابيب المسحات من Greiner Bio-One مُناسبة لأخذ العينات البكتريولوجية أو المصلية أو الخلوية غير البشرية في التحاليل البيطرية. كما أنها مُفيدة في الضوابط الصحية في قطاع الأغذية، وكذلك في أخذ العينات البيئية. أنابيب المسحات المُزودة بمسحات قطنية هي واحدة من أفضل المنتجات المُتاحة للاستخدام المختبري.

من المرجح أن يكون العائد المتزايد من هذا البروتوكول ناتجًا عن تراكم التحسينات الصغيرة. إضافةً إلى ذلك، وجدنا أن استخدام ترسيب الإيثانول لتنقية الحمض النووي VLP أكثر فعالية من التنقية القائمة على الأعمدة.

يُعد هذا النظام مثاليًا لجمع العينات في كل من الدول المتقدمة والنامية، إذ يتيح استخدام أي مسحات متاحة. كما يُخفف العبء على سلسلة التوريد، ويزيد من عدد الأدوات المتاحة لمكافحة جائحة كوفيد-19.

طبّقنا هذه المنهجية في العيادة، ووجدنا أنها قلّلت بشكل كبير من كمية الملوثات الكواشفية والاستهلاكية المُكتشفة في بيانات تسلسل الرنا الريبوسومي 16S. إضافةً إلى ذلك، أنتجت هذه الطريقة عينات مُدعّمة بـ VLP بمعدلات قراءة فيروسية أعلى مقارنةً بالاستخلاصات القائمة على العبوة. مع ذلك، ظلت معدلات قراءة الفيروس منخفضة نسبيًا، ويعود ذلك على الأرجح إلى التلوث العالي بالحمض النووي البشري وعدم اكتمال قاعدة بيانات مرجعية فيروسية. نفترض أن ارتفاع مستوى تلوث الحمض النووي البشري يعود إلى زيادة إنتاج الحمض النووي وعدم كفاية هضم إنزيم DNase I، والذي يمكن علاجه بتركيزات أعلى من النوكلياز وزيادة فترات الحضانة.

— مما يعني أن نسيج المسحة لن يتداخل مع الوظائف اللاحقة، مثل تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) والاختبارات القائمة على التسلسل. يمكن استخدام العينات المأخوذة من الألياف الصناعية، والقطن مع جذع بلاستيكي أو خشبي، ومسحات ألجينات الكالسيوم، بكفاءة متساوية تقريبًا في تسلسل الجيل التالي وتفاعل البوليميراز المتسلسل، وفقًا لما أثبتته شركة ماوي دي إن إيه تكنولوجيز وشركاؤها.

قام الباحثون بتسجيل أشخاص متتاليين، بدون أعراض، معرضين لخطر كبير، وأشخاص يعانون من أعراض خفيفة تشير إلى الإصابة بكوفيد-19. من بين 1939 عينة مقترنة من المسحات واللعاب التي تم تحليلها، تم اكتشاف جين SARS-CoV-2 E في 70 عينة، 80.0% منها بالمسحات و68.6% باللعاب. أظهرت نتائج اختبار 34 شخصًا (48.6%) إيجابية لـ SARS-CoV-2 في كل من عينات المسحات واللعاب. لوحظت نتائج اختبار متضاربة لدى 22 مشاركًا (31.4%) ممن جاءت نتائجهم إيجابية بالمسحة وحدها، و14 مشاركًا (20%) ممن جاءت نتائجهم إيجابية باللعاب وحده. تم أخذ مسحات من البلعوم الأنفي لدى 35.7% من المشاركين الذين جاءت نتائجهم إيجابية باللعاب وحده، مقارنة بـ 9.1% ممن جاءت نتائجهم إيجابية بالمسحة وحدها.

معظم المحاليل العازلة غير متوفرة في الأسواق بالتركيزات المستخدمة هنا، ولكن يتم تحضيرها وتخزينها بسهولة. يتطلب فحص PS2 وقتًا أطول على المختبر، ولكنه أقل تكلفة من حيث الكواشف، بالإضافة إلى إنتاجه المستمر لنتائج DNA أعلى من PS1، مما ينتج عنه بيانات تسلسل 16S rRNA وبيانات تسلسل ميتاجينومي أفضل.