Onderzoekers ontwikkelen een test voor kwalitatieve beoordeling van neutraliserende SARS-CoV-2-antilichamen

Onderzoekers ontwikkelen een test voor kwalitatieve beoordeling van neutraliserende SARS-CoV-2-antilichamen

Uitgebreide tests op infectie met het ernstige acute respiratoire syndroom coronavirus 2 (SARS-CoV-2) zijn een primaire inperkingsmaatregel geweest om de aanhoudende pandemie in te dammen. De infectie veroorzaakt de coronavirusziekte 2019 (COVID-19), die tot nu toe wereldwijd meer dan 2,7 miljoen levens heeft geëist. De behoefte aan effectieve therapeutische oplossingen is groot, ook gezien de lopende vaccinatieprogramma’s tegen SARS-CoV-2 in veel delen van de wereld. Eén zo'n op plasma gebaseerde therapeutische benadering is het gebruik van neutraliserende antilichamen uit het bloed van herstellende patiënten.

Om tegemoet te komen aan de behoefte aan een hoogwaardige neutralisatietest tegen SARS-CoV-2, hebben onderzoekers van het National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) een eerder vastgestelde fluorescentiereductieneutralisatietest (FRNA) aangepast en geoptimaliseerd om kwalitatieve beoordeling van een groot aantal geïnfecteerde cellen mogelijk te maken door het gebruik van een beeldvormingssysteem met hoge inhoud.

In deze studie beschreef het team een ​​semi-high-throughput, zeer kwantitatieve neutralisatietest voor SARS-CoV-2, gebaseerd op het Operetta high-content beeldvormingssysteem. De auteurs beweerden dat vergelijkbare apparaten (die in veel laboratoriumomgevingen mogelijk niet beschikbaar zijn) even effectief zouden kunnen zijn als ze op de juiste manier worden gevalideerd.

Ze meldden dat vanaf februari 2021 SARS-CoV-2 FRNA was gebruikt om meer dan 5.000 monsters, inclusief acute en herstellende plasma- of serummonsters en therapeutische antilichaambehandelingen, te screenen op SARS-CoV-2-neutraliserende titers.

"Hoewel er altijd variatie zal zijn in levende virustests vanwege de aard van het biologische systeem, kan het gebruik van een rigoureuze statistische benadering om de aanvaardbaarheid van gegevens te informeren de potentiële negatieve effecten van slechte infectie-efficiëntie, pipetteerfouten, randeffecten en inconsistente kleuring verzachten."

COVID-19 is een heterogene ziekte die zich vaak manifesteert als ernstige luchtwegaandoeningen, hart- en vaatziekten en neurologische aandoeningen. Tijdens een acute ziekte vindt er een snelle verandering plaats in de antilichaamklasse van immunoglobuline M (IgM) naar IgG en IgA. De onderzoekers merken op dat het antilichaamisotype net zo belangrijk is bij het beheersen van de ziekte als het virale doeleiwit.

De onderzoekers merkten op dat de ernst van de ziekte geassocieerd is met robuustere en langduriger antilichaamreacties tegen het virale nucleoproteïne (N). Daarom wordt aangenomen dat de aanwezigheid van anti-SARS-CoV-2-antilichamen in het bloed een goede maatstaf is voor de beschermende immuniteit van een kandidaat-vaccin. Dit vereist snelle methoden die betrouwbaar en gevoelig zijn voor het detecteren van SARS-CoV-2-neutraliserende antilichamen.

Immunofluorescentiekleuring van met SARS-CoV-2 geïnfecteerde cellen.A. Niet-geïnfecteerde cellen gekleurd met Hoechst-kernkleuring (blauw). B. Cellen geïnfecteerd met SARS-CoV-2 en onderzocht met een SARS-CoV N-eiwitspecifiek antilichaam en een secundair Alexa594-antilichaam (rood). Cellen werden tegengekleurd met Hoechst-kernkleuring (blauw).

Dit nieuwsartikel was een recensie van een voorlopig wetenschappelijk rapport dat op het moment van publicatie nog niet door vakgenoten was beoordeeld. Sinds de eerste publicatie is het wetenschappelijk rapport nu peer-reviewed en geaccepteerd voor publicatie in een academisch tijdschrift. Links naar de voorlopige en peer-reviewed rapporten zijn te vinden in de sectie Bronnen aan het einde van dit artikel.Bekijk bronnen

Het FRNA is een zeer specifieke, kwantificeerbare en rigoureuze test voor het evalueren van neutraliserende antilichamen in een testmonster. De test kwantificeert individuele cellen die zijn geïnfecteerd met de initiële toevoeging van virus en vereist geen meerdere rondes van virusreplicatie.

Als atypische test is deze niet afhankelijk van de subjectieve bepaling van celcytopathische effecten, noch van de ontwikkeling van meercellige plaques of immuunhaarden met behulp van kleine aantallen infectieuze deeltjes per putje. De onderzoekers onderzochten de observaties van de viruscontrole en celcontrole op uitschieters en beoordeelden de variabiliteit en specificiteit van de test.

Omdat de test twaalfstapsverdunningsschema's en logistieke analyse met vier parameters gebruikt om een ​​specifieke NT50 te kwantificeren, maakt het een nauwkeuriger begrip van de neutralisatiecapaciteit mogelijk, vooral in het geval van monoklonale antilichamen of nanobodies.

In deze studie beschreven onderzoekers de ontwikkeling van een semi-high-throughput SARS-CoV-2-neutralisatietest die gebruik maakt van de mogelijkheden van een beeldvormingssysteem met hoge inhoud om het aantal geïnfecteerde cellen in individuele putjes te kwantificeren. Belangrijk is dat de onderzoekers lieten zien dat de test snel kon worden aangepast voor gebruik met meerdere virusvarianten. Dergelijke tests helpen enorm en versnellen preklinische vaccinstudies en klinische onderzoeken.

Tijdens de COVID-19-crisis keurde de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) aanvankelijk een Expanded Access Program (EAP) goed om COVID-19-patiënten te behandelen met plasma van personen met een neutralisatietiter van 1:160 of hoger. Met dit programma zijn in de Verenigde Staten ruim 94.000 patiënten behandeld. Afgelopen augustus heeft de FDA een Emergency Use Authorization (EUA) afgegeven om therapeutische plasmabehandeling van COVID-19-patiënten buiten klinische onderzoeken mogelijk te maken.

De onderzoekers beweren dat deze test geen subjectieve interpretatie vereist en daarom nauwkeuriger is dan de meeste andere tests voor het neutraliseren van wildtype virussen.

“Hoewel er altijd variatie zal zijn in levende virustests vanwege de aard van het biologische systeem, kan het gebruik van een rigoureuze statistische benadering om de acceptatie van gegevens te informeren de potentiële negatieve effecten van slechte infectie-efficiëntie, pipetteerfouten, randeffecten en inconsistentievlekken verzachten.”

Dit nieuwsartikel was een recensie van een voorlopig wetenschappelijk rapport dat op het moment van publicatie nog niet door vakgenoten was beoordeeld. Sinds de eerste publicatie is het wetenschappelijk rapport nu peer-reviewed en geaccepteerd voor publicatie in een academisch tijdschrift. Links naar de voorlopige en peer-reviewed rapporten zijn te vinden in de sectie Bronnen aan het einde van dit artikel.Bekijk bronnen

Artikelrevisies

• 5. April 2023 – Die vorab gedruckte vorläufige Forschungsarbeit, auf der dieser Artikel basiert, wurde zur Veröffentlichung in einer von Experten begutachteten wissenschaftlichen Zeitschrift angenommen. Dieser Artikel wurde entsprechend bearbeitet und enthält nun einen Link zum endgültigen, von Experten begutachteten Artikel, der jetzt im Abschnitt „Quellen“ angezeigt wird.

Bronnen: