UNC-forskere laver en ny type COVID-19-antistoftest

CHAPEL HILL – Da COVID-19-pandemien fortsætter med mange tusinde nye infektioner rapporteret hver dag, er der behov for bredt anvendelige overvågningstests for at få en bedre forståelse af infektionsraterne, især antallet af infektioner hos mennesker med milde eller ingen symptomer, som kan stadig være transportører. Forskere og kolleger fra UNC School of Medicine udviklede en ny slags antistoftest - en forenklet eksperimentel analyse, der kunne øges for at teste tusindvis af blodprøver i laboratorier, der ikke har ressourcerne til kommercielle laboratorier og store akademiske medicinske centre.

Forskerne, som offentliggjorde deres arbejde i Science Immunology, lavede en blodprøve for at finde frem til SARS-CoV-2-antistoffer, der er målrettet mod ét unikt stykke af SARS-CoV-2-spidsproteinet. Det stykke kaldes et receptorbindingsdomæne eller RBD. Deres RBD-baserede antistoftest kan måle niveauerne af det domæne, som de fandt korrelerer med niveauerne af de altafgørende neutraliserende antistoffer, der giver immunitet.

RBD af spikeproteinet i SARS-CoV-2 deles ikke blandt andre kendte humane eller animalske coronavirusser. Derfor er antistoffer mod dette domæne sandsynligvis meget specifikke for SARS-CoV-2, og derfor afslører disse antistoffer, om en person har været udsat for den virus, der kan forårsage COVID-19. Faktisk, da forskerne testede blod indsamlet fra mennesker udsat for andre coronavirus, havde ingen antistoffer mod RBD af SARS-CoV-2.

"Vores assay er ekstremt specifikt for antistoffer mod den virus, der forårsager COVID-19, hvilket ikke er tilfældet for nogle i øjeblikket tilgængelige antistoftest," sagde co-senior forfatter Aravinda de Silva, professor i mikrobiologi og immunologi og medlem af UNC Institute for global sundhed og infektionssygdomme. "Vores resultater understøtter kraftigt brugen af RBD-baserede antistofassays til overvågning på befolkningsniveau og som en korrelation af de neutraliserende antistofniveauer hos mennesker, der er blevet raske efter SARS-CoV-2-infektioner."

Første og co-senior forfatter Prem Lakshmanane, ph.d., assisterende professor i mikrobiologi og immunologi ved UNC, sagde: "Vi strømliner nu vores test yderligere til et billigt assay, så i stedet for at testen tager fire til fem timer at gennemføre, vores analysen kunne gennemføres på omkring 70 minutter uden at gå på kompromis med kvaliteten."

Under lukningen af UNC-Chapel Hill campus ledede Lakshmanane et team af forskere, herunder Ramesh Radi, PhD, Bruno Segovia-Chumbez og Rajendra Raut, PhD – hver udpeget som nødmedarbejder – for at udvikle testen fra bunden. Holdet designede nye antigener og brugte et stort panel af SARS-CoV-2-patienter og kontrolprøver fra mennesker og dyr. Fra dag ni efter symptomernes begyndelse og derefter gav UNC-analysen forskerne mulighed for nøjagtigt at identificere RBD-baserede antistoffer mod SARS-CoV-2.

Den verdenskendte coronavirus-ekspert Ralph Baric, PhD, Kenan Distinguished Professor of Epidemiology ved UNC Gillings School of Global Public Health, udviklede et assay til at måle neutraliserende antistoffer i kliniske prøver. Assays til måling af neutraliserende antistoffer tager omkring tre dage at fuldføre og kræver ofte særlige faciliteter med høj indeslutning, der er nødvendige for sikkert at arbejde med infektiøse vira. De Silva Lab samarbejdede med David Martinez, PhD, i Baric-laboratoriet for at teste, om RBD-baserede antistofniveauer hos patienter korrelerede med niveauer af neutraliserende antistoffer fundet i Baric-analysen.

"Vi observerede en robust korrelation mellem niveauer af RBD-bindende antistoffer og SARS-CoV-2 neutraliserende antistoffer i individuelle prøver," sagde Lakshmanane. "Dette betyder, at vores assay ikke kun identificerer personer, der er udsat for SARS-CoV-2, men det kan også bruges til at forudsige niveauer af neutraliserende antistoffer og til at identificere potentielle donorer til plasmaterapi."

UNC-Chapel Hill-forskerne har modtaget anmodninger fra forskere over hele landet og rundt om i verden om hjælp til at etablere denne nye analyse i deres forskningslaboratorier for at overvåge mennesker for SARS-CoV-2-infektion.

"Vi ser ikke vores forskning som et middel til at erstatte kommercielle test," sagde de Silva "Kommercielle tests er kritiske, især for at træffe beslutninger om den kliniske behandling af individuelle patienter. Men det er for tidligt i pandemien at vide, om de kommercielle analyser er egnede til at identificere personer, der har oplevet meget mild eller ingen sygdom efter infektion, eller om analyserne fortæller os noget om beskyttende immunitet, da forskere stadig lærer om denne virus."

Han tilføjede: "Det er vigtigt for forskere at forblive engagerede, at overvåge antistofresponser og andre biologiske detaljer og at finjustere assays for at imødekomme de forskellige behov hos individuelle patienter, folkesundhedssamfundet og vaccineudviklere."

Andre forfattere er Bruno Segovia-Chumbez, Ramesh Jadi, David R. Martinez, Rajendra Raut, Alena Markmann, Caleb Cornaby, Luther Bartelt, Susan Weiss, Yara Park, Caitlin E. Edward, Eric Weimer, Erin M. Scherer, Nadine Roupael, Sri Edupuganti, Daniela Weiskopf, Longping V. Tse, Y. Jacob Hou, David Margolis, Alessandro Sette, Matthew H. Collins, John Schmitz og Ralph S. Baric.

University of North Carolina School of Medicine, National Institutes of Health og Burroughs Welcome Fund Postdoctoral Enrichment Program finansierede denne forskning.

(C) UNC-CH

Originalt indlæg af: WRAL Tech Wire