Directions of the laboratory diagnostics improving of the socially significant hemocontact viral infections in the military medical organizations

Abstract

In this study we have shown the relevance of the nucleic acid testing for the diagnosis of the human immunodeficiency virus infection and hemocontact viral hepatitis in the military medical organizations as well as the experience of majority of the foreign countries that actively apply modern molecular methodologies for the diagnosis of infectious diseases. The possibility of using the rapid tests, molecular biology techniques and an alternative carrier of the biological material — the “dry drop” method, the potential of this method of biological material preparation in infectious diseases diagnostics in case of laboratory remoteness and for follow-up observation of patients with socially significant hemocontact viral infections is shown.

New algorithm of human immunodeficiency virus infection laboratory testing using polymerase chain reaction as an expert test followed by methods of determination of recency of acquisition of human immunodeficiency virus antibodies especially in questionable laboratory result cases are proposed.

Promising molecular genetic methods for implementation in laboratories in military medical organizations such as nester-polymerase chain reaction, loop-mediated isothermal amplification, digital polymerase chain reaction, mass spectrometry of polymerase chain reaction — amplicons, Deoxyribonucleic acid sequence are observed. We have defined the main approaches to improve laboratory diagnostics of social significant hemocontact viral infections in military medical organizations: optimization of logistics of pre-analytical step with expansion of validated biomaterial samples storage and delivery methods (including “dry drop”); reduction in the duration of analytical phase through increase in the clinical use of polymerase chain reaction testing (including isothermic variant); improving the sensitivity and accuracy of serological and molecular diagnostics; development of validation methodology and laboratory tests results interpretation While ensuring military medical expertise. The necessity of specialists training in new diagnostics techniques and result interpretation, improving regulatory framework on examination and registration of human immunodeficiency virus positive military officers, determination of the legal status of cases with unfinished human immunodeficiency virus diagnostic process in order to ensure timely preventive and treatment care events and to objectify statistical recording of this category.

Keywords

dried blood spot / enzyme-linked immunosorbent assay / HIV infection / laboratory diagnostics / molecular genetic methods / PCR / socially significant diseases / viral hepatitis / Western blot

References

[1] Ulyukin IM, Bulan’kov YuI, Bolekhan VN, et al. Challenges of Laboratory Distinction Blood Transmitted Infections. Bulletin of the Russian Military Medical Academy. 2013;3(43):1–8. (In Russ.)

[2] Улюкин И.М., Буланьков Ю.И., Болехан В.H., и др. Проблемы лабораторного определения гемоконтактных инфекций // Вестник Российской Военно-медицинской академии. 2013. № 3 (43). С. 1–8.

[3] Aminev RM, Kuzin AA, Zobov AE. Military Epidemiology: Current State and Development Prospects. Russian Military Medical Academy Reports. 2019;38(4): 89–92. (In Russ.) DOI: 10.17816/rmmar26027

[4] Аминев Р.М., Кузин А.А., Зобов А.Е. Военная эпидемиология: современное состояние и перспективы развития // Известия Российской Военно-медицинской академии. 2019. Т. 38, № 4. C. 89–92. DOI: 10.17816/rmmar26027

[5] Bulan’kov YuI, Bulygin MA, Zhdanov KV, et al. Сlinical and epidemiological characteristics of HIV-positive servicemen in Russian Ministry of Defence as justification for directions of optimizing the medical care to servicemen. HIV Infection and Immunosuppressive Disorders. 2020;(2(4)):32–42. (In Russ.) DOI: 10.22328/2077-9828-2020-12-4-32-42

[6] Буланьков Ю.И., Булыгин М.А., Жданов К.В., и др. Клинико-эпидемиологическая характеристика ВИЧ-инфекции у военнослужащих Минобороны России как обоснование направлений оптимизации медицинской помощи военнослужащим // ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии. 2020. № 2 (4). С. 32–42. DOI: 10.22328/2077-9828-2020-12-4-32-42

[7] Ulyanova YаS, Krasnova EI, Provorova VV, et al. Clinical manifestations and challenges of diagnostics of acute HIV infection in adults. Lechashchiy vrach. 2019;(9):70–73. (In Russ.)

[8] Ульянова Я.С., Краснова Е.И., Проворова В.В., и др. Клинико-лабораторные проявления и сложности диагностики острой ВИЧ-инфекции у взрослых // Лечащий врач. 2019. № 9. С. 70–73.

[9] Kireev DE, Shipulin GA, Semenov AV, et al. Comparative Evaluation of the 4th Generation ELISA/CLIA assays used for the Diagnosis of HIV Infection in the Russian Federation. HIV Infection and Immunosuppressive Disorders. 2019;(11(2)):103–113. (In Russ.) DOI: 10.22328/2077-9828-2019-11-2-103-113

[10] Киреев Д.Е., Шипулин Г.А., Семенов А.В., и др. Сравнительная оценка тест-систем ИФА/ИХЛА 4-го поколения, применяемых в российской федерации для диагностики ВИЧ-инфекции // ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии. 2019. № 11 (2). С. 103–113.

[11] Zagryadskaya YuE, Obryadina AP. Modern approaches to the diagnosis of early and long-term HIV infection. Laboratornaya diagnostika infektsionnykh zabolevaniy. 2016;(1(16)):8–12. (In Russ.)

[12] Загрядская Ю.Е., Обрядина А.П. Современные подходы к диагностике ранней и длительно текущей ВИЧ-инфекции // Лабораторная диагностика инфекционных заболеваний 2016. № 1 (16). С. 8–12.

[13] Lapovok IA, Lopatukhin AE, Kirichenko AA, et al. Comparative analysis of diagnostic kits for the quantitative determination of HIV-1 RNA produced in Russia. HIV Infection and Immunosuppressive Disorders. 2020;(12(1)):123–133. (In Russ.) DOI: 10.22328/2077-9828-2020-12-1-123-133

[14] Лаповок И.А., Лопатухин А.Э., Кириченко А.А., и др. Сравнительный анализ диагностических наборов для количественного определения РНК ВИЧ-1, производимых в России // ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии. 2020. № 12 (1). С. 123–133. DOI: 10.22328/2077-9828-2020-12-1-123-133

[15] Zagryadskaya YuE, Obryadina AP. Clinical aspects of laboratory diagnosis of HIV infection. Laboratornaya diagnostika infektsionnykh zabolevaniy. 2016;1(16):12–15. (In Russ.)

[16] Загрядская Ю.Е., Обрядина А.П. Клинические аспекты лабораторной диагностики ВИЧ-инфекции // Лабораторная диагностика инфекционных заболеваний. 2016. № 1 (16). С. 12–15.

[17] Branson B, Owen M, Bennett B, et al. Laboratory testing for the diagnosis of HIV infection: updated recommendations. 2014.

[18] Branson B., Owen M., Bennett B., et al. Laboratory testing for the diagnosis of HIV infection: updated recommendations. 2014.

[19] Tyrgina TV, Maksimova AG, Bulan’kov YuI, Volokobinskaya TV. Evaluation of method of determining the activity of HIV reverse transcriptase using test-sistemy Exavir Load V.3. HIV Infection and Immunosuppressive Disorders. 2011;3(4):67–71. (In Russ.)

[20] Тыргина Т.В., Максимова А.Г., Буланьков Ю.И., Волокобинская Т.В. Оценка эффективности метода определения активности обратной транскриптазы ВИЧ с использованием тест-системы Exavir Load V.3 // ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии. 2011. Т. 3, № 4. С. 67–71.

[21] Neshumaev DA, Meyrmanova EM, Kuncevich ON, et al. Estimates of recent HIV infection in populacion by frequency of occurrence p24 antigen and in the kit distinguish recent from longstanding infection. HIV Infection and Immunosuppressive Disorders. 2020;(12(1)):68–74. (In Russ.) DOI: 10.22328/2077-9828-2020-12-1-68-74

[22] Нешумаев Д.A., Мейрманова Е.М., Кунцевич О.Н., и др. Определение ранней ВИЧ-инфекции в популяции по частоте встречаемости р24 антигена и в исследовании на давность заражения. // ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии. 2020. № 12 (1). С. 68–74. DOI: 10.22328/2077-9828-2020-12-1-68-74

[23] Kireev DE, Chulanov VP, Shipulin GA, et al. // Serological diagnosis and prevalence of HIV-1 infection in Russian metropolitan areas. BMC Infect Dis. 2021;21(1):24; DOI: 10.1186/s12879-020-05695-z

[24] Kireev D.E., Chulanov V.P., Shipulin G.A., et al. Serological diagnosis and prevalence of HIV-1 infection in Russian metropolitan areas // BMC Infect. Dis. 2021. Vol. 21, No. 1. P. 24; DOI: 10.1186/s12879-020-05695-z

[25] Zagryadskaya YuE, Neshumaev DA, Kokotyukha YuA, et al. Assessment of a new “DS-EIA-HIV-AB-TERM” assay to determine the probable time of infection with human immunodeficiency virus-1 (HIV-1). Epidemiologiya i infektsionnye bolezni. 2015;20(3):23–27. (In Russ.) DOI: 10.17816/eid40863

[26] Загрядская Ю.Е., Нешумаев Д.А., Кокотюха Ю.А., и др. Оценка новой тест-системы ДС-ИФА-ВИЧ-АТ-СРОК для определения вероятных сроков заражения вирусом иммунодефицита человека 1-го типа (ВИЧ-1) // Эпидемиология и инфекционные болезни. 2015. Т. 20, № 3. C. 23–27. DOI: 10.17816/eid40863

[27] Semenov АV, Ostankova YuV. Occult (latent) hepatitis B virus: problems of laboratory diagnostics. Infektsionnye bolezni: novosti, mneniya, obuchenie. Infectious Diseases: News, Opinions, Training. 2019;8(3):60–69. (In Russ.) DOI: 10.24411/2305-34962019-13010

[28] Семенов А.В., Останкова Ю.В. Оккультный (скрытый) гепатит В: проблемы лабораторной диагностики // Инфекционные болезни: новости, мнения, обучение. 2019. Т. 8, № 3. С. 60–69. DOI: 10.24411/2305-34962019-13010

[29] Gabdrakhmanov IA, Kozlov KV, Sukachev VS, et al. Connection between covalently closed circular dezoxyribonucleic acid and both clinical and virological indicators in patients with chronic viral hepatitis B. Bulletin of the Russian Military Medical Academy. 2016:(1(53)):234–240. (In Russ.)

[30] Габдрахманов И.А., Козлов К.В., Сукачев В.С., и др. Взаимосвязь ковалентно-замкнутой кольцевидной дезоксирибонуклеиновой кислоты и клинико-вирусологических показателей у больных хроническим вирусным гепатитом В // Вестник Российской Военно-медицинской академии. 2016. № 1 (53). С. 234–240.

[31] Ostankova YuV, Semenov AV. Totolian Areg A. The quantitative determination method of covalently closed circular DNA HBV in puncture biopsy specimens of the liver. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika. 2019;64(9):565–570 (In Russ.) DOI: 10.18821/0869-2084-2019-64-9-565-570

[32] Останкова Ю.В., Семенов А.В., Тотолян Арег А. Метод количественной оценки кольцевой ковалентно-замкнутой ДНК ВГВ в пункционных биоптатах печени // Клиническая лабораторная диагностика. 2019. T. 64, № 9. С. 565–570. DOI: 10.18821/0869-2084-2019-64-9-565-570

[33] Bulan’kov YuI, Orlova ES, Lebedeva NG, et al. Preservation of antibodies to HIV in blood serum using the “dry drop” method. In: Aktual’nyye problemy transfuziologii (Actual problems of Transfusiology). Materials of the scientific and practical conference, St. Petersburg, October 7, 2011. St. Petersburg; 2011. P. 14. (In Russ.)

[34] Буланьков Ю.И., Орлова Е.С., Лебедева Н.Г., и др. Сохранность антител к ВИЧ в сыворотке крови при использовании метода «сухой капли». В сб.: Актуальные проблемы трансфузиологии. Материалы научно-практической конференции, СПб., 7 октября 2011 г. СПб., 2011. С. 14.

[35] Gavrish IV. The method of capillary dry blood and its place in the laboratory of the ELISA AIDS Center. Medicine. 2012;(2):84–86. (In Russ.)

[36] Гавриш И.В. Метод капилярной сухой крови и его место в лаборатории ИФА СПИД Центра // Медицина. 2012. № 2. С. 84–86.

[37] Zubik АN, Rudnitskaya GE, Evstrapov AA. LOOP-mediated isothermal amplification (LAMP) technique in microdevice format (review). Nauchnoe priborostroeniye. 2021;31(1):3–43. (In Russ.)

[38] Зубик А.Н., Рудницкая Г.Е., Евстрапов А.А. Изотермическая петлевая амплификация LAMP в формате микроустройств (Обзор) // Научное приборостроение. 2021. Т. 31, № 1. С. 3–43.

[39] Kiseleva YaYu, Ptitsyn KG, Radko SP, et al. Digital droplet PCR — a prospective technological approach to quantitative profiling of microRNA. Biomeditsinskaya khimiya. 2016;62(4):403–410. (In Russ.) DOI: 10.18097/pbmc20166204403

[40] Киселева Я.Ю., Птицин К.Г., Радько С.П., и др. Цифровая капельная ПЦР — перспективный технологический подход к количественному профилированию микроРНК // Биомедицинская химия. 2016. Т. 62, № 4. С. 403–410.

RIGHTS & PERMISSIONS

Eco-Vector