La preparación y tratamiento de manchas de sangre seca (DBS) para su análisis final son todavía poco estandarizados para diagnóstico mayoría de las aplicaciones. Para superar esta deficiencia, un completo protocolo paso a paso se sugiere y posteriormente evaluado en cuanto a su eficacia para la detección de marcadores de las infecciones virales.
La idea de recolectar sangre en una tarjeta de papel y posteriormente usando las manchas de sangre seca (DBS) para el diagnóstico que se originó hace un siglo. Desde entonces, DBS pruebas por décadas se ha mantenido predominantemente centrado en el diagnóstico de enfermedades infecciosas especialmente en contextos de recursos limitados o sistemática de los recién nacidos para trastornos metabólicos hereditarios y sólo recientemente tienen una variedad de nuevas e innovadoras aplicaciones de DBS comenzadas a surgir. Durante muchos años, sólo inadecuadamente se consideraron variables pre analíticas en el campo de pruebas de DBS y aún hoy, con excepción de recién nacidos cribado, la fase pre-analítica completa, que comprende la preparación y procesamiento de DBS para su definitiva no se ha estandarizado. Dado este contexto, un amplio protocolo paso a paso, que cubre a las fases esenciales, se propone, es decir, acumulación de sangre; preparación de manchas de sangre; secado de manchas de sangre; almacenamiento y transporte de DBS; elución de DBS y finalmente análisis de eluatos DBS. La eficacia de este protocolo fue evaluada primero con pares acoplados 1.762 suero/DBS para la detección de marcadores de virus de la hepatitis B, virus de la hepatitis C y las infecciones del virus de inmunodeficiencia humana en una plataforma analítica automatizada. En un segundo paso, el protocolo se utilizó durante un estudio piloto, que se llevó a cabo sobre los usuarios de droga activa en las ciudades alemanas de Berlín y Essen.
La idea de utilizar sangre recogidas en una tarjeta de papel de celulosa se atribuye a Ivar Christian Bang (1869-1918), el padre de moderno microanálisis clínicos1, 2. En 1913, Bang determinó glucosa de eluatos de sangre seca manchas (DBS)3 y, posteriormente, también realizadas mediciones de nitrógeno utilizando el método de Kjeldahl con esta técnica de papel de filtro2. Posteriormente, varios investigadores informaron sobre el uso de DBS para prueba serológica para diagnosticar sífilis2. Como temprano como en 1924, Chapman resume las ventajas de la DBS prueba cuando particularmente destacó cuatro elementos, que siguen siendo válidas hoy: punción venosa en comparación con convencional (1), se requiere menos volumen de sangre y este hecho fue más importante en Pediatría diagnóstico; (2) colección de la sangre es simple, no invasivo y de bajo costo; (3) el riesgo de contaminación bacteriana o de hemólisis es mínimo; y (4) DBS pueden ser conservados durante largos períodos con casi ninguna deterioración de los analitos2, 4. Además de su uso en las pruebas para sífilis, otras primeras aplicaciones de la técnica DBS incluyen, por ejemplo, la detección de anticuerpos contra sarampión, paperas, poliomielitis, virus de parainfluenza y virus sincitial respiratorio (VSR) en 19532, la identificación de Shigella en heces secas sobre papel de filtro y enviados por correo ordinario a Indonesia a Leiden en los países bajos, así como la detección de anticuerpos contra Schistosoma en DBS en áreas endémicas y analizado más de tres meses más tarde5 . En 1963, cincuenta años después de la explosión original comunicación2, 6, Guthrie finalmente publicó su famoso método para el diagnóstico de fenilcetonuria de DBS obtenido por un pinchazo del talón de los recién nacidos de7, 8.
Aunque desde ese momento en adelante, DBS fueron mirada como un método general aplicable para recoger, almacenar, transportar y analizar una variedad de fluidos del cuerpo humano5, su uso en el diagnóstico seguía siendo predominantemente centrado en el diagnóstico de infecciones especialmente en contextos de recursos limitados y la proyección sistemática de los recién nacidos para trastornos metabólicos hereditarios para décadas9, 10. Desde 2005, sin embargo, una variedad de nuevas e innovadoras aplicaciones de DBS han comenzado a surgir. Esto resultó en un incremento casi exponencial del número de publicaciones científicas respectivas en DBS de cerca de 50 a casi 450 anualmente en la actualidad. Entre las aplicaciones emergentes son campos tan diversos como toxico – y estudios farmacocinéticos, perfiles metabólicos, monitoreo de drogas terapéuticas, toxicología forense o control de la contaminación del medio ambiente10, 11.
DBS de prueba por lo tanto, ha hecho una marcha triunfal a través de diagnóstico clínico de laboratorio durante los últimos 100 años2. Como en química clínica12, sin embargo, durante este mes de marzo variables pre-analíticas no eran adecuadamente consideradas durante muchos años. De hecho, incluso hoy, después de actividades eminentes como los CDC papel filtro evaluación proyecto13 o la formulación de un estándar nacional para recolección de sangre en papel filtro en el marco del recién nacido14, de detección de la fase pre analítica sigue siendo en gran parte infravalorados en la mayoría de los otros campos, en el cual prueba de DBS es aplicada5, 10.
Dado este contexto, sugiere un amplio protocolo paso a paso14-16 para su uso en inmunoensayos y en técnicas moleculares, que cubre todos los pasos esenciales, para la preparación y procesamiento de DBS en la siguiente comunicación: (1) colección de la sangre; (2) preparación de manchas de sangre; (3) sequedad de manchas de sangre; (4) almacenamiento y transporte; (5) elución de DBS; y finalmente (6) análisis de eluatos DBS. La eficacia del protocolo primero se evaluó con pares acoplados 1.762 suero/DBS para detectar hepatitis B virus (HBV) antígeno de superficie (HBsAg), anticuerpos contra el antígeno core de VHB (anti-HBc), anticuerpos contra el antígeno de superficie de VHB (anti-HBs), HBV DNA, anticuerpos para el virus de la hepatitis C (HCV) (anti-HCV), pruebas de ARN del VHC y virus de inmunodeficiencia humana (VIH) 1-p24-antígeno/anti-VIH 1/2 utilizando una plataforma totalmente automatizada o sensibles ácidos nucleicos cualitativa. 17. en un segundo paso, el protocolo se utilizó en el estudio piloto “drogas y enfermedades infecciosas crónicas” (“estudio de DRUCK”) que se llevó a cabo por el Instituto Robert Koch-en estrecha colaboración con el Centro Nacional de referencia para la Hepatitis C en activo usuarios de drogas en las ciudades alemanas de Berlín y Essen18.
DBS se han utilizado durante 100 años2 pero, sorprendentemente, todavía hay no hay un consenso general sobre su preparación y procesamiento. Hasta la fecha, una suficiente estandarización de esta importante fase pre-analítica sólo se ha logrado en el campo de la evaluación del recién nacido14, considerando que existe una variedad de diferentes protocolos para todas las demás aplicaciones de DBS de prueba5, 16, 23. Para superar esta heterogeneidad notable, una completa instrucciones paso a paso para la preparación y procesamiento de DBS a utilizarse a inmunoensayos y por técnicas moleculares se presenta en esta comunicación y evaluados en cuanto a su eficacia para la detección de marcadores de VHB, VHC y VIH infecciones. El foco de la discusión siguiente se coloca principalmente en los distintos pasos del protocolo sugerido.
En la historia de DBS prueba muchos papel de filtro diferentes tarjetas han sido utilizadas2 pero hoy solamente dos fuentes comerciales son aprobadas por la FDA como dispositivos médicos de clase II para colección de sangre5, 16. Estos sistemas de filtro de la tarjeta son muy uniformes y tienen características muy similares de absorción para que los resultados analíticos obtenidos de sangre capilar, preparado en cualquiera de ellos no difieren en más de 4% – 5%28. No en vano, Masciotra y colaboradores29 por lo tanto detecta VIH-1 ARN igualmente bien con un análisis cualitativo después de elución de las tarjetas de colección de sangre de diferentes fuentes. Teniendo en cuenta estos datos, que puede ser prácticamente excluido que cualquiera de las discrepancias observadas cuando juntado parejas suero/DBS por marcadores de VHB, VHC y VIH infecciones17 fue causado por la elección de la tarjeta de filtro solo. Sin embargo, cuando precisa cuantificación de un analito es indispensable, a la fuente variación ya no puede ser insignificante y técnicas más sofisticadas, por ejemplo, perforada DBS (PDBS) como un método para microsampling30 o la preparación de manchas de suero seco (DSS)31 deba aplicarse en lugar de DBS convencional prueba10.
Puesto que sólo pequeñas cantidades de sangre se utilizan para pruebas de DBS (una gota de sangre capilar consiste en aproximadamente 50 μL)5, 16, las variaciones en el volumen de la muestra son cruciales y, ciertamente, al menos algunas de las discrepancias entre resultados serológicos y de los participantes informaron estado VHB y VHC en el pilotaje del “Estudio de DRUCK” son atribuibles a esta variable. El factor más importante para reducir al mínimo las “fluctuaciones” del volumen de muestra es sin duda una técnica correcta de recolección de sangre capilar, que sólo puede lograrse mediante la cuidadosa y constante capacitación del personal técnico22. Además, como medida de control de calidad, todos los laboratorios trabajando con DBS deben haber ya iniciado procedimientos para identificar y posteriormente excepto a muestras DBS que tienen que ser considerados como insatisfactoria o nula16.
Estudios realizados principalmente en el contexto del VIH32 y evaluación del recién nacido33 han demostrado que la alta humedad puede conducir a una degradación de analitos, pero hasta ahora no se ha alcanzado ningún consenso con respecto a la pregunta de cuánto tiempo DBS debe ser secado al aire . Un intervalo de al menos 4 horas o de preferencia O/N se propone en esta comunicación, que por lo tanto, las condiciones que se utilizaron en la gran mayoría de todas las publicaciones relevantes32, 34 datos en almacenamiento de información de DBS para ser utilizado posteriormente para VHB y VHC prueba son contradictorios. En 1981, Villa y compañeros de trabajo35, que aplica técnicas de análisis contemporáneas, informó de que almacenamiento a temperatura ambiente no afectó los resultados de análisis de VHB durante el período de observación completa de 180 días si fueron los títulos de anticuerpos > 1/1.000, sino que la DBS se convirtió en frontera-positivos o incluso negativos después de 15 días cuando los títulos en suero eran sólo 1/100. Almacenamiento a-20 ° C o 4 ° C no se tradujo en una mejora sustancial. En contraste, un estudio llevado a cabo treinta años más tarde36 probado réplicas de una muestra de VHB positivo, y los autores encontraron anti-HBc, así como los anticuerpos anti-HBs fueron estables hasta por 183 días a temperatura ambiente, considerando que el HBsAg en las mismas condiciones se convirtió en falsos negativos ya después de 63 días. Con respecto a la detección de ADN de VHB de eluatos DBS, la concentración del ácido nucleico viral era estable durante al menos siete días a 37 ° C37 o demostró para ser “resistente” a almacenamiento a temperatura ambiente hasta por tres semanas38. Pruebas para anticuerpos anti-VHC usando dos tercera generación disponible comercialmente inmunoensayos39 proporciona resultados precisos para un período de 117 días usando DBS muestras almacenadas a-20 ° C, 2 – 8 ° C y 20 – 25 ° C, respectivamente. Almacenamiento a-20 ° C, sin embargo, dio lugar a la menor variación de densidades ópticas. Aplicación de una cuarta generación anti-HCV ELISA, es decir, Monolisa HCV-Ag-Ab-ULTRA, en el contexto de la DBS pruebas, Larrat et al. 40 se observó un descenso agudo en especificidad analítica después de guardar a las muestras DBS durante más de tres días a TA. Por otro lado, se obtuvieron resultados precisos de pruebas con el mismo equipo utilizando muestras depositadas durante 60 días en diversas condiciones (-20 ° C, 2 – 8 ° C y 22-26 ° C) por Brandao y colaboradores41. Observaciones sobre la disminución de las concentraciones de ARN del VHC en DBS bajo diferentes condiciones de almacenamiento van desde ninguna alteración significativa a temperatura ambiente por hasta un año42 un cambio diez veces después de cuatro semanas a temperatura ambiente de43. Tomando estos datos algo contradictorios en la estabilidad de HBV y HCV antígenos, ácidos nucleicos y anticuerpos en cuenta, parecía razonable retraer en el protocolo propuesto a un consenso, que fue definido anteriormente para el almacenamiento de las muestras DBS para VIH prueba15, 30: de depósito a corto plazo (hasta dos semanas) anticuerpos, antígenos y ácido nucleico viral se consideran estable a temperatura ambiente, considerando que es óptima de almacenamiento por períodos más largos en condiciones heladas.
Como regla general, tres parámetros deben ser considerados al diseñar un protocolo de elución: (1) el tampón de elución; (2) la duración y temperatura de elución; y (3) el volumen de elución23. En la mayoría de las publicaciones pertinentes con tampón fosfato salino (PBS) fue utilizado para liberador de DBS, y mayoría de los autores ha añadido una proteína, por ejemplo, albúmina de suero bovino (BSA) o Tween 20, un surfactante, para mejorar la señal de ensayo con la estabilización de proteínas, como entran en solución y al mismo tiempo bloqueo sitios de fijación no específica23. Solamente algunos informes, que comparan directamente tampones de elución diferentes en el contexto de la prueba de DBS, están disponibles. Villar et al. 36, por ejemplo, registró capacidad de elución prácticamente equivalente para todos los búferes usados, pero PBS/BSA 0.5% resultó en el nivel más bajo de la reactividad inespecífica. Una observación muy similar fue hecha por Croom y compañeros de trabajo44 al aplicar el diluyente de muestra de la genética sistemas rLAV EIA para la elución de los anticuerpos anti-VHC de DBS. Puesto que el riesgo de degradación de la muestra es excesivamente bajo en las primeras horas después de la preparación de DBS (véase arriba), se decidió a incubar las manchas O/N en la temperatura ambiente y para apoyar el proceso de elución mezclando suave sobre un extremo. Este enfoque tiene la ventaja de que ejemplares perforados fuera el anterior día puede ser transferido directamente al diagnóstico rutinario temprano la siguiente mañana23. El volumen del buffer de elución debe adaptarse a los requisitos mínimos respectivos de los análisis utilizados para los análisis posteriores para mantener el factor de dilución tan bajo como sea posible. Sin embargo, una cuidadosa optimización de las condiciones de elución para cada analito individual no era posible en la evaluación anterior debido a un rendimiento alto tenía que garantizarse en un comparativamente a corto plazo en el “Estudio de DRUCK”17. En consecuencia, el volumen más bien desfavorable de 1000 μl de tampón de PBS-basado fue utilizado para completar el proceso de elución todo para todos los parámetros en dos operaciones separadas.
Este enfoque una parte falla “completamente en el sistema de anti-HBc/anti-HBs para las personas infectadas con el VIH debido a las concentraciones bajas de anticuerpos; … y requiere procedimientos biológicos moleculares con óptima sensibilidad analítica con respecto a la DNA de HBV y HCV RNA pruebas. ” 17 por otra parte, el volumen de elución alta resultó para ser de ninguna manera para la determinación de HBsAg, anti-HCV y anti-VIH por los kits utilizados en la evaluación. “La detección de HBsAg positivos materiales de eluatos de sangre tuvo éxito con una sensibilidad de 98,6% a un igualmente alto grado como en estudios anteriores, que en parte había utilizado un menor volumen de elución de 100 μl, 250 μl, 600 μl o 500 μl”17 ,36, 45, 46. La sensibilidad de 97,8% determinado en la investigación de 179 parejas suero/DBS para anticuerpos anti-HCV correspondieron a los resultados de la ya existente informa24, 44, 47, 48, 49, que había trabajado con un volumen de elución que fue menor en un factor de 5 a 10. “Además, los protocolos para la detección de anticuerpos anti-VHC habían sido adecuadamente optimizados… por estipulando sus propios puntos de corte”17, 24, 48, 49 “, o mediante el aumento de los volúmenes de muestra de 20 μl a 100 μl. 17, 49 finalmente, la especificidad analítica y la sensibilidad (100%) establecido para la detección de anti-VIH fueron iguales o superiores a las características de rendimiento de otros inmunoensayos adaptadas específicamente a DBS50, 51 de prueba “o un paso a paso procedimiento con el uso combinado de varias pruebas anti-VIH”17,52. “Ellos, en efecto, también superaron el récord de rendimiento de un ensayo que había sido especialmente desarrollado y optimizado para la detección de anticuerpos anti-VIH en eluídos DBS (Q prevenir HIV 1 + 2 kit de DBS).” 17, 53
Tomados en conjunto, el protocolo paso a paso integral presentado en esta comunicación demostró para ser una herramienta factible y fácil de usar para la preparación y procesamiento de DBS y por lo tanto, puede, ser utilizado confiablemente en virología diagnóstica. Permite enfoques utilizando automatización 54 y debido a sus características de funcionamiento excelentes tiene el potencial de servir como una especie de cimiento para un protocolo futuro consenso generalmente aceptado en el campo global de DBS pruebas en laboratorio medicina.
The authors have nothing to disclose.
Esta comunicación se basa en los resultados previamente publicados en el diario de la virología17 en el modo de acceso abierto bajo los términos de la Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0) con BioMed Central como un titular de la licencia. Los autores reconocen con gratitud la fructífera colaboración en el marco de pilotar el estudio “Drogas y enfermedades infecciosas crónicas” (“estudio de DRUCK”) con U. Marcus, Cai W., W. Zhang y R. Zimmermann desde el Instituto Robert Koch-(Berlín, Alemania) y damos las gracias a Moyrer S. para tomar las fotografías montado en la figura 1 , así como a D. F. Whybrew, Ph.D, (Göttingen, Alemania) para corregir el manuscrito. También expresan su aprecio por la asistencia técnica hábil a Ackermann J. E. Bayrambasi, U. Büttner, Dziubek S., I. Jakobsche, B. Krellenberg, H. Krohn, P. Kusimski, A. Metcalf, J. Piejek, S. Saar, M. Schröter y K. Seidel. Este estudio fue apoyado en parte por una subvención del Ministerio alemán de salud para el Centro Nacional de referencia para Hepatitis C.
Latex rubber gloves | Hartmann | #4049500041515 | |
70% isopropyl alcohol | Bode Chemie | #9768050 | |
Mulifly safety cannula | Sarstedt | #85.1638 | |
EDTA blood collection tube | Sarstedt | #02.1066.001 | |
Adhesive bandage | Hartmann | #2994163 | |
Dry gauze pad | Hartmann | #143213 | |
Singel-use safety lancet | Owen Mumford | #3802421 | |
Test Card | Whatman/sigmaaldrich | #10534612 | Filter paper card Grade 903 |
Disposable pipette tips | Starlab | #S1126-7810, #S1120-8810 | |
Zipper bag | Flexico | #20219 | |
Mini desiccant bag | Tropack | #- | |
Disposable Punch | pfmmedical | #48601 | 6.0 mm Disposable Biopsy Punch |
Disposable Forceps | Servoprax | #H7301 | |
12 Well Cell Culture Plate | Greiner | #665180 | |
PBS Buffer | Gibco | #14190-136 | |
Tween 20 | Applichem | #A1389.0500 | |
Sodium Azide | Merck | #66880250 | |
Safe-Lock Tubes, 1.5 mL | Eppendorf | #30120086 | |
ARCHITECT HBsAg (Qunatitative) | Abbott | #6C3642 | |
ARCHITECT anti-HBc II | Abbott | #8L4425 | |
ARCHITECT anti-HBs | Abbott | #7C1825 | |
ARCHITECT anti-HCV | Abbott | #6C3725 | |
ARCHITECT HIV Ag/Ab Combo | Abbott | #4J2727 | |
MagNA Pure 96 DNA and Viral NA Large Volume Kit | Roche | #6374891001 | |
artus HBV LC PCR Kit | Qiagen | #4506063 (24 tests), #4506065 (96 tests) | |
VERSANT HCV TMA Assay IVD | Siemens Healthcare | #2554311 |