Influence of preanalytical stage violations on the reliability of the result of SARS-CoV-2 diagnostics by real-time polymerase chain reaction method

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Introduction. COVID-19 laboratory testing by polymerase chain reaction is a key step for making the correct diagnosis and prescribing the most effective treatment. Each laboratory testing includes a preanalytical phase, compliance with which is necessary to fulfill the global task of obtaining a reliable result. According to the interim guidelines for laboratory diagnostics of COVID-19 in a pandemic, swabs from the nasopharynx or oropharynx in a sterile plastic tube with a transport medium are transported at a temperature of +2 to +8 °C. The time of transportation of samples to the laboratory should not exceed 5 days, and long-term storage is allowed at –20 °C or –70 °C.

The aim of the study is to evaluate the effect of physical factors that do not meet the preanalytical phase requirements on reliability of SARS-CoV-2 RNA detection by real-time polymerase chain reaction.

Material and Methods. Fifty SARS-CoV-2 positive respiratory swabs were utilized, each of which was divided into 4 samples (groups): first group of samples was incubated for 7 days at an acceptable temperature (+5 °C), the second group – 7 days at an unacceptable temperature (+25 °C), third group was subjected to double freezing, and fourth group was exposed to ultraviolet radiation. Then, the samples were re-tested by polymerase chain reaction in real time and the threshold amplification cycle was interpreted.

Results. The influence of ultraviolet radiation led to a decrease in the number of positive samples by 20%, as well as to an increase in the median of the threshold amplification cycle by 1.1 units. Upon double freezing of biological material, a 18% decrease in the proportion of positive samples was observed. Prolonged storage of samples at +5 °C led to a 20% decrease, while storage at +25 °C resulted in a 14% decrease. There were no significant differences between the threshold cycle of experimental and control samples for the given factors.

Conclusions. Among the examined physical factors, ultraviolet radiation has the most significant negative impact on the preservation of SARS-CoV-2 RNA. Prolonged storage of samples at +5 ° C and +25 °C, similarly to double freezing of clinical material, also has a negative effect.

About the authors

O. A. Gusyakova

Samara State Medical University

Author for correspondence.
Email: o.a.gusyakova@samsmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-5619-4583
SPIN-code: 5198-8830

Dr.Sc. (Med.), Professor, Head of the Department of Fundamental and Clinical Biochemistry with Laboratory Diagnostics

Russian Federation, 89 Chapaevskaya str., Samara, 443099

V. A. Antipov

Samara State Medical University

Email: v.a.antipov@samsmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-5295-3554
SPIN-code: 9507-1324

Assistant of the Department of Fundamental and Clinical Biochemistry with Laboratory Diagnostics, Biologist of the Laboratory of Development and Expertise of New Medical Devices for in vitro Diagnostics of the Professional Center for Education and Research in Genetic and Laboratory Technologies

Russian Federation, 89 Chapaevskaya str., Samara, 443099

N. A. Avakyan

State Budgetary Health Care Institution of the Moscow Region "Center for the Prevention and Control of AIDS"

Email: lol_0310@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1174-223X

Doctor of Clinical Laboratory Diagnostics

Russian Federation, 41а Silikat microdistrict, Kotelniki, Moscow region, 140053

A. S. Medvedeva

Samara State Medical University

Email: an.s.medvedeva@samsmu.ru
ORCID iD: 0009-0005-1041-9678
SPIN-code: 8999-4275

Assistant of the Department of Fundamental and Clinical Biochemistry with Laboratory Diagnostics

Russian Federation, 89 Chapaevskaya str., Samara, 443099

V. V. Kartashov

Samara State Medical University

Email: stomkvv@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-8671-2898
SPIN-code: 7554-8410

Assistant of the Department of Orthopedic Dentistry

Russian Federation, 89 Chapaevskaya str., Samara, 443099

References

  1. WHO COVID-19 Dashboard. Режим доступа: https://data.who.int/dashboards/covid19/cases?n=c (дата обращения / accessed: 25.02.2024).
  2. Msemburi W., Karlinsky A., Knutson V. et al. The WHO estimates of excess mortality associated with the COVID-19 pandemic. Nature. 2023 Jan 5; 613(7942): 130–137. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-022-05522-2.
  3. Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19). Временные методические рекомендации. Версия 18. М.: Министерство Здравоохранения Российской Федерации; 2023. [Profilaktika, diagnostika i lechenie novoj koronavirusnoj infekcii (COVID-19). Temporary guidelines. Version 18. M.: Ministerstvo Zdravooxraneniya Rossijskoj Federacii; 2023. (In Russ.)].
  4. Rahbari R., Moradi N., Abdi M. rRT-PCR for SARS-CoV-2: Analytical considerations. Clinica Chimica Acta. 2021 May; 516: 1–7. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cca.2021.01.011.
  5. Conrad S., Gant Kanegusuku A., Conklin S.E. Taking a step back from testing: Preanalytical considerations in molecular infectious disease diagnostics. Clinical Biochemistry. 2023 May; 115: 22–32. DOI: https://doi.org/10.1016/j.clin-biochem.2022.12.003.
  6. Alfaro‐Núñez A., Crone S., Mortensen S. et al. SARS‐CoV‐2 RNA stability in dry swabs for longer storage and transport at different temperatures. Transbounding Emerging Dis. 2022 Mar; 69 (2): 189–194. DOI: https://doi.org/10.1111/tbed.14339.
  7. Dzung A., Cheng P.F., Stoffel C. et al. Prolonged Unfrozen Storage and Repeated Freeze-Thawing of SARS-CoV-2 Patient Samples Have Minor Effects on SARS-CoV-2 Detectability by RT-PCR. The Journal of Molecular Diagnostics. 2021 Jun; 23(6): 691–697. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmoldx.2021.03.003.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Decrease in the proportion of positive results of COVID-19 PCR diagnostics depending on exposure to different physical factors

Download (74KB)
3. Fig. 2. Changes in the Ct parameter of samples upon exposure to ultraviolet radiation

Download (36KB)
4. Fig. 3. Changes in the Ct parameter upon exposure to double freezing and prolonged storage at 5 °C and 25 °C

Download (72KB)

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».