Tes napas dapat membantu mendeteksi jejak SARS-CoV-2

Jejak virus SARS-CoV-2 yang menyebabkan COVID-19 dapat dideteksi dalam tetesan cairan mikroskopis kecil yang dihirup dalam waktu yang sangat singkat. Ini adalah temuan studi baru dari University of Gothenburg. Pengukuran terutama dilakukan dengan menggunakan alat penelitian canggih yang dikembangkan oleh tim peneliti publikasi.

Hasilnya kini telah diterbitkan dalam jurnal Influenza and Other Respiratory Viruses. Pengukuran dilakukan menggunakan instrumen penelitian Particulate Exhaled Air (PExA), yang dikembangkan di Occupational and Environmental Medicine di Sahlgrenska Academy, dan dengan instrumen kecil portabel yang disebut Breath Explor (BE).

Penyebaran infeksi melalui udara yang dihembuskan sudah diketahui dengan baik, tetapi sekarang para peneliti telah menunjukkan bahwa beberapa tarikan napas saja sudah cukup untuk mendeteksi jejak virus dalam tetesan kecil cairan (yaitu partikel) yang keluar dari saluran udara kecil, setidaknya di awal perjalanan penyakit. COVID-19.

Kami menunjukkan bahwa partikel aerosol dapat ditemukan dengan RNA virus di awal perjalanan COVID-19. Partikel yang dapat kami deteksi sangat kecil – berdiameter kurang dari lima mikrometer – dan di sini kami dapat menangkap partikel dengan virus RNA dalam beberapa tarikan napas.”

Emilia Viklund, mahasiswa PhD dalam kedokteran okupasi dan lingkungan dan penulis utama studi ini

Mempengaruhi saluran udara kecil

Tentu saja, ini segera menimbulkan spekulasi tentang kemungkinan mengganti tes usap hidung yang tidak menyenangkan dengan tes pernapasan yang nyaman dan mudah. Namun, menurut Profesor Anna Karen Olin, penemu PExA, itu akan melebih-lebihkan hasil.

“Virus pernapasan seperti SARS-CoV-2 cenderung terkonsentrasi di hidung dan tenggorokan, dan lebih mudah untuk mengambil sampel mukosa ini untuk mendeteksi infeksi,” kata Profesor Olin. “Sebaliknya, metode pengukuran di udara yang dihembuskan adalah cara yang sangat menjanjikan untuk mempelajari bagaimana virus mempengaruhi saluran pernapasan kecil dan bagaimana efek ini berubah selama perjalanan penyakit. Antara lain, kami sedang mengerjakan studi tentang kondisi pasca-COVID menggunakan metode ini.”

Emilia Viklund mengatakan, “Metode mempelajari partikel aerosol dapat menjadi cara yang baik untuk melengkapi metode mapan untuk mengukur dan memantau COVID-19. Secara umum, kita dapat mengatakan bahwa analisis udara yang dihembuskan memiliki potensi besar untuk mempelajari penyebaran infeksi. dan lokasi virus di saluran pernapasan.

Sulit untuk merekrut materi kursus

Gagasan mencoba mengukur virus dan tanda-tanda perubahan pada saluran pernapasan kecil dengan PExA muncul pada awal 2020, ketika epidemi menjadi kenyataan yang mapan. Salah satu tantangannya adalah merekrut subjek penelitian di awal perjalanan penyakit, meskipun ada kerjasama erat dengan tim peneliti rekan penulis studi tersebut, Profesor Johann Westen, di Departemen Penyakit Menular.

Dalam studi awal kecil hanya 10 subjek yang dilakukan pada musim gugur 2020, hanya satu sampel yang dinyatakan positif. Para peneliti percaya ini dihasilkan dari pengukuran yang dilakukan terlambat dalam perjalanan penyakit. Bekerja sama dengan Rumah Sakit Universitas Sahlgrenska, yang memungkinkan pengukuran paralel dilakukan sehubungan dengan staf yang menjalani tes reaksi berantai polimerase (PCR) di halaman rumah sakit, penelitian ini akhirnya berkembang untuk memasukkan lebih banyak orang pada tahap awal penyakit. Pengukuran ini dilakukan pada musim semi 2021 pada profesional medis yang baru saja menyerahkan sampel PCR-positif untuk COVID-19.

Tiga teknik pengambilan sampel yang berbeda digunakan: 20 napas normal. Sebuah teknik di mana peserta penelitian menahan napas untuk waktu yang singkat setelah menghembuskan napas dalam-dalam; Dan teknik di mana subjek penelitian batuk tiga kali ke dalam perangkat.

sampel yang sangat kecil

Tidak mengherankan, penelitian menunjukkan bahwa batuk menghasilkan sampel napas paling positif yang dikumpulkan dengan PExA (8 dari 25), diikuti oleh pernapasan dalam (3 dari 25) dan pernapasan teratur (2 dari 25). Dua sampel aerosol positif juga dihasilkan dari pernapasan normal saat dikumpulkan dengan instrumen Breath Explor, meskipun mereka berasal dari individu yang terpisah dari hasil PExA dengan pernapasan normal.

“Jumlah partikel aerosol yang kami butuhkan untuk pengujian adalah sekitar satu dari sepuluh juta dari jumlah sampel usap hidung yang diperlukan untuk mendeteksi RNA virus dalam pernapasan biasa menggunakan analisis PCR,” kata Anna Karen Olin. Hasil manuver pernapasan dalam mengejutkan, dan jumlah sampelnya akurat. Tetesan cairan yang dihembuskan setelah menarik napas dalam-dalam sebagian besar terbentuk di saluran udara kecil, di mana diketahui bahwa virus dapat menyebabkan kerusakan yang signifikan. Akibatnya, akan menarik untuk mempelajari lebih lanjut temuan di udara yang dihembuskan dalam kaitannya dengan perkembangan penyakit.”

pencarian terus menerus

Varian virus alfa mendominasi saat survei dilakukan, menyebabkan infeksi yang sering menyebar ke paru-paru dibandingkan dengan varian Omicron yang sekarang banyak ditemukan. Studi baru yang sedang berlangsung akan membantu menjelaskan bagaimana sistem komplemen diaktifkan di saluran pernapasan kecil, apakah responsnya terlihat berbeda ketika virus berubah, dan efek jangka panjang pada saluran pernapasan kecil dalam kasus sindrom pasca-COVID.

Emilia Viklund terutama adalah seorang analis biomedis yang berfokus pada penyelidikan fisiologis. Studi ini sekarang menjadi bagian dari tesisnya, yang akan dia pertahankan pada awal musim panas. Makalah kontribusi lainnya juga mencakup pengukuran partikel kecil menggunakan PExA dan metode lain untuk mengukur fungsi paru-paru, tetapi dalam hal ini terkait dengan merokok dan asma.