Preview
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Проблема ДНК(РНК)-контаминации в лаборатории при проведении диагностики COVID-19 методом ПЦР

https://doi.org/10.35627/2219-5238/2021-29-7-76-81

Полный текст:

Аннотация

Введение. При проведении исследований клинического материала методом ПЦР на наличие РНК коронавируса SARS-CoV-2 в начале пандемии COVID-19 лабораторная служба в России и зарубежных странах столкнулась с проблемами точности диагностики, получением ложноотрицательных, ложноположительных и сомнительных результатов.
Цель работы – анализ литературных источников по проблеме ложноположительных и сомнительных результатов исследования клинического материала на COVID-19 методом ПЦР.
Материалы и методы. Для анализа отобраны российские и зарубежные статьи, посвященные вопросам организации лабораторной диагностики новой коронавирусной инфекции, проблемным вопросам лабораторной диагностики методом ПЦР SARS и MERS и общим проблемам ДНК-контаминации в ПЦР-лаборатории (2012–2020 гг.), а также действующие нормативно-методические документы, регламентирующие проведение лабораторной диагностики новой коронавирусной инфекции методом ПЦР.
Результаты. Проанализированы факторы, приводящие к контаминации нуклеиновыми кислотами в лабораториях, выполняющих массовые исследования клинического материала молекулярно-генетическими методами на наличие РНК нового коронавируса SARS-CoV-2 в условиях пандемии COVID-19. Основными причинами, способствующими возникновению контаминации, являются большие объемы исследований, накопление в лаборатории образцов клинического материала, увеличение количества отходов, содержащих продукты амплификации. Перекрестная контаминация происходит вследствие технических ошибок при выполнении лабораторных манипуляций на этапах пробоподготовки и обеззараживания материала, выделения РНК, внесения проб кДНК/РНК, положительных контрольных образцов в реакционную смесь. Загрязнение рабочих зон лаборатории ампликонами, возникающее при открытии пробирок и планшетов, содержащих продукты ПЦР, – главная причина тотальной контаминации в лаборатории. Признаками перекрестной контаминации являются увеличение доли положительных проб с низкими значениями порогового цикла и выявление положительного сигнала в отрицательных контрольных образцах этапов выделения и амплификации. Получение положительного результата для всех проб в постановке, включая отрицательные контрольные образцы, свидетельствует о «тотальной контаминации» в лаборатории. Помимо контаминации, к ложноположительным результатам анализа может приводить образование неспецифических продуктов ПЦР на поздних циклах реакции и неспецифическая флуоресценция реакционной смеси, возникающая при несоблюдении температурного режима хранения реактивов.
Заключение. Для предотвращения контаминации в лаборатории, выполняющей исследования методом ПЦР, необходим строгий контроль соблюдения поточности движения исследуемого материала и медицинских отходов, регулярный анализ частоты положительных ответов, обязательное проведение внутрилабораторного контроля качества исследований и ДНК(РНК)-контаминации.

Об авторах

А. С. Волынкина
ФКУЗ «Ставропольский противочумный институт» Роспотребнадзора
Россия

Волынкина Анна Сергеевна – канд. биол. наук, и.о. заведующего лабораторией диагностики вирусных инфекций

ул. Советская, д. 13–15, г. Ставрополь, 355035



А. Г. Рязанова
ФКУЗ «Ставропольский противочумный институт» Роспотребнадзора
Россия

Рязанова Алла Геннадьевна – канд. мед. наук, зав. лабораторией сибирской язвы

ул. Советская, д. 13–15, г. Ставрополь, 355035



Д. В. Русанова
ФКУЗ «Ставропольский противочумный институт» Роспотребнадзора
Россия

Русанова Диана Владимировна – канд. мед. наук, зав. научно-производственной лабораторией препаратов для диагностики особо опасных и других инфекций

ул. Советская, д. 13–15, г. Ставрополь, 355035



А. Н. Куличенко
ФКУЗ «Ставропольский противочумный институт» Роспотребнадзора
Россия

Куличенко Александр Николаевич – д-р. мед. наук, профессор, член-корреспондент РАН

ул. Советская, д. 13–15, г. Ставрополь, 355035



Список литературы

1. Adhikari SP, Meng S, Wu YJ, et al. Epidemiology, causes, clinical manifestation and diagnosis, prevention and control of coronavirus disease (COVID-19) during the early outbreak period: a scoping review. Infect Dis Poverty. 2020;9(1):29. doi: 10.1186/s40249-020-00646-x

2. Lv M, Luo X, Estill J, et al. Coronavirus disease (COVID-19): a scoping review. Euro Surveill. 2020;25(15):2000125. doi: 10.2807/1560-7917.ES.2020.25.15.2000125

3. Afzal A. Molecular diagnostic technologies for COVID-19: Limitations and challenges. J Adv Res. 2020;26:149–159. doi: 10.1016/j.jare.2020.08.002

4. Brooks ZC, Das S. COVID-19 testing: impact of prevalence, sensitivity, and specificity on patient risk and cost. Am J Clin Pathol. 2020;154(5):575–584. doi: 10.1093/ajcp/aqaa141

5. Ji T, Liu Z, Wang G, et al. Detection of COVID-19: A review of the current literature and future perspectives. Biosens Bioelectron. 2020;166:112455. doi: 10.1016/j.bios.2020.112455

6. Shen M, Zhou Y, Ye J, et al. Recent advances and perspectives of nucleic acid detection for coronavirus. J Pharm Anal. 2020;10(2):97–101. doi: 10.1016/j.jpha.2020.02.010

7. Coronaviridae Study Group of the International Committee on Taxonomy of Viruses. The species Severe acute respiratory syndrome-related coronavirus: classifying 2019-nCoV and naming it SARS-CoV-2. Nat Microbiol. 2020;5(4):536–544. doi: 10.1038/s41564-020-0695-z

8. Espy MJ, Uhl JR, Sloan LM, et al. Real-time PCR in clinical microbiology: applications for routine laboratory testing. Clin Microbiol Rev. 2006;19(1):165–256. doi: 10.1128/CMR.19.1.165-256.2006

9. Corman VM, Landt O, Kaiser M, et al. Detection of 2019 novel coronavirus (2019-nCoV) by real-time RT-PCR. Euro Surveill. 2020;25(3):2000045. doi: 10.2807/1560-7917.ES.2020.25.3.2000045

10. Corman VM, Müller MA, Costabel U, et al. Assays for laboratory confirmation of novel human coronavirus (hCoV-EMC) infections. Euro Surveill. 2012;17(49):20334. doi: 10.2807/ese.17.49.20334-en

11. Wang W, Xu Y, Gao R, et al. Detection of SARS-CoV-2 in different types of clinical specimens. JAMA. 2020;323(18):1843–1844. doi: 10.1001/jama.2020.3786

12. Pascarella G, Strumia A, Piliego C, et al. COVID-19 diagnosis and management: a comprehensive review. J Intern Med. 2020;288(2):192–206. doi: 10.1111/joim.13091

13. Watson J, Whiting PF, Brush JE. Interpreting a COVID-19 test result. BMJ. 2020;369:m1808. doi: 10.1136/bmj.m1808

14. Tahamtan A, Ardebili A. Real-time RT-PCR in COVID-19 detection: issues affecting the results. Expert Rev Mol Diagn. 2020;20(5):453–454. doi: 10.1080/14737159.2020.1757437

15. Lippi G, Simundic AM, Plebani M. Potential preanalytical and analytical vulnerabilities in the laboratory diagnosis of coronavirus disease 2019 (COVID-19). Clin Chem Lab Med. 2020;58(7):1070–1076. doi: 10.1515/cclm-2020-0285

16. van Zyl G, Maritz J, Newman H, Preiser W. Lessons in diagnostic virology: expected and unexpected sources of error. Rev Med Virol. 2019;29(4):e2052. doi: 10.1002/rmv.2052

17. Mögling R, Meijer A, Berginc N, et al. Delayed laboratory response to COVID-19 caused by molecular diagnostic contamination. Emerg Infect Dis. 2020;26(8):1944–1946. doi: 10.3201/eid2608.201843

18. Willman D. Contamination at CDC lab delayed rollout of coronavirus tests. Published on Apr 18 2020. https://www.washingtonpost.com/investigations/contamination-atcdc-lab-delayed-rollout-of-coronavirus-tests/2020/04/18/fd7d3824-7139-11ea-aa80-c2470c6b2034_story.html

19. Cohen AN, Kessel B. False positives in reverse transcription PCR testing for SARS-CoV-2 [Preprint]. doi: 10.1101/2020.04.26.20080911

20. Lan L, Xu D, Ye G, et al. Positive RT-PCR test results in patients recovered from COVID-19. JAMA. 2020; 323(15):1502–1503. doi: 10.1001/jama.2020.2783

21. Surkova E, Nikolayevskyy V, Drobniewski F. False-positive COVID-19 results: hidden problems and costs. Lancet Respir Med. 2020;8(12):1167–1168. doi: 10.1016/S22132600(20)30453-7

22. Healy B, Khan A, Metezai H, Blyth I, Asad H. The impact of false positive COVID-19 results in an area of low prevalence. Clin Med (Lond). 2021;21(1):e54–e56. doi: 10.7861/clinmed.2020-0839

23. Chia PY, Coleman KK, Tan YK, et al. Detection of air and surface contamination by SARS-CoV-2 in hospital rooms of infected patients. Nat Commun. 2020;11(1):2800. doi: 10.1038/s41467-020-16670-2

24. Ong SWX, Tan YK, Chia PY, et al. Air, surface environmental, and personal protective equipment contamination by severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) from a symptomatic patient. JAMA. 2020;323(16):1610–1612. doi: 10.1001/jama.2020.3227

25. Lv J, Yang J, Xue J, Zhu P, Liu L, Li S. Detection of SARS-CoV-2 RNA residue on object surfaces in nucleic acid testing laboratory using droplet digital PCR. Sci Total Environ. 2020;742:140370. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.140370

26. Туполева Т.А., Тихомиров Д.С., Грумбкова Л.О. и др. Контаминация при ПЦР-исследованиях: проблемы и решения // Клиническая лабораторная диагностика. 2015. № 1. Доступно 11 сентября 2020 г. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/kontaminatsiya-pri-tsprissledovaniyah-problemy-i-resheniya.

27. Wang CYT, Buckley C, Bletchly C, Harris P, Whiley D. Contamination of SARS-CoV-2 RT-PCR probes at the oligonucleotide manufacturer. Pathology. 2020;52(7):814–816. doi: 10.1016/j.pathol.2020.08.002


Для цитирования:


Волынкина А.С., Рязанова А.Г., Русанова Д.В., Куличенко А.Н. Проблема ДНК(РНК)-контаминации в лаборатории при проведении диагностики COVID-19 методом ПЦР. Здоровье населения и среда обитания – ЗНиСО. 2021;(7):76-81. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2021-29-7-76-81

For citation:


Volynkina A.S., Ryazanova A.G., Rusanova D.V., Kulichenko A.N. The Problem of DNA/RNA Contamination in the Laboratory during PCR Testing for COVID-19. Public Health and Life Environment – PH&LE. 2021;(7):76-81. (In Russ.) https://doi.org/10.35627/2219-5238/2021-29-7-76-81

Просмотров: 111


ISSN 2219-5238 (Print)
ISSN 2619-0788 (Online)