UNC-Forscher entwickeln einen neuen Typ von COVID-19-Antikörpertest

KAPELLENHÜGEL - Da die COVID-19-Pandemie anhält und täglich Tausende von Neuinfektionen gemeldet werden, besteht Bedarf an breit anwendbaren Überwachungstests, um die Infektionsraten besser zu verstehen, insbesondere die Zahl der Infektionen bei Menschen mit leichten oder keinen Symptomen, die dennoch Träger des Virus sein können. Wissenschaftler der medizinischen Fakultät der UNC und ihre Kollegen haben eine neue Art von Antikörpertest entwickelt – einen vereinfachten experimentellen Test, der hochgefahren werden könnte, um Tausende von Blutproben in Laboren zu testen, die nicht über die Ressourcen kommerzieller Labore und großer akademischer medizinischer Zentren verfügen.

Die Forscher, die ihre Arbeit in Science Immunology veröffentlichten, entwickelten einen Bluttest, um SARS-CoV-2-Antikörper zu identifizieren, die sich gegen ein bestimmtes Stück des SARS-CoV-2-Spike-Proteins richten. Dieses Stück wird als Rezeptorbindungsdomäne oder RBD bezeichnet. Ihr RBD-basierter Antikörpertest kann die Konzentrationen dieser Domäne messen, die, wie sie herausfanden, mit den Konzentrationen der äußerst wichtigen neutralisierenden Antikörper korrelieren, die Immunität verleihen.

Die RBD des Spike-Proteins in SARS-CoV-2 ist bei anderen bekannten menschlichen oder tierischen Coronaviren nicht vorhanden. Daher sind Antikörper gegen diese Domäne wahrscheinlich hochspezifisch für SARS-CoV-2, und diese Antikörper zeigen an, ob eine Person dem Virus ausgesetzt war, das COVID-19 verursachen kann. Tatsächlich wies keine der von den Forschern untersuchten Blutproben von Personen, die anderen Coronaviren ausgesetzt waren, Antikörper gegen die RBD von SARS-CoV-2 auf.

„Unser Test ist äußerst spezifisch für Antikörper gegen das Virus, das COVID-19 verursacht, was bei einigen derzeit verfügbaren Antikörpertests nicht der Fall ist“, sagte Co-Seniorautorin Aravinda de Silva, Professorin für Mikrobiologie und Immunologie und Mitglied des UNC-Instituts für globale Gesundheit und Infektionskrankheiten. „Unsere Ergebnisse unterstützen nachdrücklich den Einsatz von RBD-basierten Antikörpertests zur Überwachung auf Bevölkerungsebene und als Korrelat der neutralisierenden Antikörperspiegel bei Menschen, die sich von SARS-CoV-2-Infektionen erholt haben.“

Der Erst- und Co-Seniorautor Prem Lakshmanane, PhD, Assistenzprofessor für Mikrobiologie und Immunologie an der UNC, sagte: „Wir optimieren unseren Test jetzt weiter zu einem kostengünstigen Assay, sodass unser Assay nicht mehr vier bis fünf Stunden dauert, sondern in etwa 70 Minuten abgeschlossen werden kann, ohne dass die Qualität darunter leidet.“

Während der Schließung des UNC-Chapel Hill-Campus leitete Lakshmanane ein Forscherteam, zu dem auch Ramesh Radi, PhD, Bruno Segovia-Chumbez und Rajendra Raut, PhD – alle als Notfallmitarbeiter eingesetzt – gehörten, um den Test von Grund auf neu zu entwickeln. Das Team entwickelte neue Antigene und verwendete eine große Anzahl von SARS-CoV-2-Patienten sowie Kontrollproben von Menschen und Tieren. Ab dem neunten Tag nach Auftreten der Symptome und danach ermöglichte der UNC-Test den Forschern, RBD-basierte Antikörper gegen SARS-CoV-2 genau zu identifizieren.

Der weltbekannte Coronavirus-Experte Ralph Baric, PhD, Kenan Distinguished Professor of Epidemiology an der UNC Gillings School of Global Public Health, entwickelte einen Test zur Messung neutralisierender Antikörper in klinischen Proben. Tests zur Messung neutralisierender Antikörper dauern etwa drei Tage und erfordern oft spezielle Hochsicherheitseinrichtungen, die für die sichere Arbeit mit infektiösen Viren erforderlich sind. Das de Silva Lab arbeitete mit David Martinez, PhD, im Baric-Labor zusammen, um zu testen, ob die RBD-basierten Antikörperspiegel bei Patienten mit den im Baric-Test gefundenen Spiegeln neutralisierender Antikörper korrelierten.

„Wir haben eine starke Korrelation zwischen den Konzentrationen von RBD-bindenden Antikörpern und SARS-CoV-2-neutralisierenden Antikörpern in einzelnen Proben beobachtet“, sagte Lakshmanane. „Das bedeutet, dass unser Test nicht nur Menschen identifiziert, die SARS-CoV-2 ausgesetzt waren, sondern auch verwendet werden kann, um die Konzentration neutralisierender Antikörper vorherzusagen und potenzielle Spender für die Plasmatherapie zu identifizieren.“

Die Forscher der UNC-Chapel Hill haben von Wissenschaftlern aus dem ganzen Land und der ganzen Welt Anfragen um Unterstützung bei der Etablierung dieses neuen Tests in ihren Forschungslabors zur Überwachung von Menschen auf eine SARS-CoV-2-Infektion erhalten.

„Wir sehen unsere Forschung nicht als Ersatz für kommerzielle Tests“, sagte de Silva. „Kommerzielle Tests sind entscheidend, insbesondere für Entscheidungen über die klinische Behandlung einzelner Patienten. Aber es ist noch zu früh in der Pandemie, um zu wissen, ob die kommerziellen Tests geeignet sind, Menschen zu identifizieren, die nach der Infektion nur sehr milde oder gar nicht erkrankt sind, oder ob die Tests uns etwas über eine schützende Immunität sagen, da die Forscher dieses Virus immer noch erforschen.“

Er fügte hinzu: „Es ist wichtig, dass die Forscher engagiert bleiben, Antikörperreaktionen und andere biologische Details überwachen und die Tests optimieren, um den unterschiedlichen Anforderungen einzelner Patienten, der Gesundheitsgemeinschaft und der Impfstoffentwickler gerecht zu werden.“

Weitere Autoren sind 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 und Ralph S. Baric.

Diese Forschung wurde von der University of North Carolina School of Medicine, den National Institutes of Health und dem Burroughs Welcome Fund Postdoctoral Enrichment Program finanziert.

(C) UNC-CH

Ursprünglicher Beitrag von: WRAL Tech Wire