Forskere utvikler analyse for kvalitativ vurdering av nøytraliserende SARS-CoV-2-antistoffer

Forskere utvikler analyse for kvalitativ vurdering av nøytraliserende SARS-CoV-2-antistoffer

Omfattende testing for alvorlig akutt respiratorisk syndrom coronavirus 2 (SARS-CoV-2)-infeksjon har vært et primært inneslutningstiltak for å begrense den pågående pandemien. Infeksjonen forårsaker koronavirussykdom 2019 (COVID-19), som så langt har krevd over 2,7 millioner liv over hele verden. Behovet for effektive terapeutiske løsninger er stort, også gitt de pågående vaksinasjonsprogrammene mot SARS-CoV-2 i mange deler av verden. En slik plasmabasert terapeutisk tilnærming er bruken av nøytraliserende antistoffer fra blodet til rekonvalesenterende pasienter.

For å møte behovet for en nøytraliseringstest av høy kvalitet mot SARS-CoV-2, modifiserte og optimaliserte forskere ved National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) en tidligere etablert fluorescensreduksjonsnøytraliseringstest (FRNA) for å muliggjøre kvalitativ vurdering av et stort antall infiserte celler gjennom bruk av et bildesystem med høyt innhold.

I denne studien beskrev teamet en semi-high-throughput, svært kvantitativ nøytraliseringsanalyse for SARS-CoV-2 basert på Operetta-høyinnholdsbildesystemet. Forfatterne hevdet at lignende enheter (som kanskje ikke er tilgjengelig i mange laboratorieinnstillinger) kan være like effektive med passende validering.

De rapporterte at fra februar 2021 hadde SARS-CoV-2 FRNA blitt brukt til å screene over 5000 prøver, inkludert akutte og rekonvalescente plasma- eller serumprøver og terapeutiske antistoffbehandlinger, for SARS-CoV-2-nøytraliserende titere.

"Selv om det alltid vil være variasjon i analyser av levende virus på grunn av det biologiske systemets natur, kan bruk av en streng statistisk tilnærming for å informere om aksept av data dempe de potensielle negative effektene av dårlig infeksjonseffektivitet, pipeteringsfeil, kanteffekter og inkonsekvent farging."

COVID-19 er en heterogen sykdom som ofte viser seg som alvorlige luftveissykdommer, hjerte- og karsykdommer og nevrologiske sykdommer. Under en akutt sykdom skjer det en rask endring i antistoffklassen fra immunglobulin M (IgM) til IgG og IgA. Forskerne bemerker at antistoffisotypen er like viktig for å kontrollere sykdommen som det virale målproteinet.

Forskerne observerte at alvorlighetsgraden av sykdommen er assosiert med mer robuste og langvarige antistoffresponser mot det virale nukleoproteinet (N). Derfor antas tilstedeværelsen av anti-SARS-CoV-2-antistoffer i blodet å være et godt mål på den beskyttende immuniteten til en vaksinekandidat. Dette krever raske metoder som er pålitelige og følsomme for å oppdage SARS-CoV-2 nøytraliserende antistoffer.

Immunfluorescensfarging av SARS-CoV-2-infiserte celler.A. Uinfiserte celler farget med Hoechst kjernefarge (blå). B. Celler infisert med SARS-CoV-2 og undersøkt med et SARS-CoV N-proteinspesifikt antistoff og et Alexa594 sekundært antistoff (rødt). Celler ble motfarget med Hoechst kjernefarging (blå).

Denne nyhetsartikkelen var en gjennomgang av en foreløpig vitenskapelig rapport som ikke hadde blitt fagfellevurdert på publiseringstidspunktet. Siden den første publiseringen har den vitenskapelige rapporten nå blitt fagfellevurdert og akseptert for publisering i et akademisk tidsskrift. Lenker til de foreløpige og fagfellevurderte rapportene finner du i Kilder-delen på slutten av denne artikkelen.Se kilder

FRNA er en svært spesifikk, kvantifiserbar og streng test for å evaluere nøytraliserende antistoffer i en testprøve. Analysen kvantifiserer individuelle celler infisert med den første tilsetningen av virus og krever ikke flere runder med virusreplikasjon.

Som en atypisk test er den ikke avhengig av den subjektive bestemmelsen av cellecytopatiske effekter eller på utviklingen av flercellede plakk eller immunfoci ved bruk av et lite antall smittsomme partikler per brønn. Forskerne undersøkte viruskontroll- og cellekontrollobservasjoner for uteliggere og vurderte variasjonen og spesifisiteten til analysen.

Fordi analysen bruker 12-trinns fortynningsskjemaer og fire-parameter logistisk analyse for å kvantifisere en spesifikk NT50, tillater den en mer presis forståelse av nøytraliseringskapasiteten, spesielt når det gjelder monoklonale antistoffer eller nanostoffer.

I denne studien beskrev forskere utviklingen av en semi-high-throughput SARS-CoV-2 nøytraliseringsanalyse som utnytter egenskapene til et høyinnholdsbildesystem for å kvantifisere antall infiserte celler i individuelle brønner. Viktigere, forskerne viste at testen raskt kunne tilpasses for bruk med flere virusvarianter. Slike tester hjelper enormt og akselererer prekliniske vaksinestudier og kliniske studier.

Under COVID-19-krisen godkjente US Food and Drug Administration (FDA) opprinnelig et utvidet tilgangsprogram (EAP) for å behandle COVID-19-pasienter med plasma fra individer med en nøytraliseringstiter på 1:160 eller høyere. Dette programmet har behandlet over 94 000 pasienter over hele USA. I august i fjor utstedte FDA en Emergency Use Authorization (EUA) for å tillate terapeutisk plasmabehandling av COVID-19-pasienter utenfor kliniske studier.

Forskerne hevder at denne testen ikke krever subjektiv tolkning og derfor er mer presis enn de fleste andre tester for å nøytralisere villtypevirus.

"Selv om det alltid vil være variasjon i analyser av levende virus på grunn av det biologiske systemets natur, kan bruk av en streng statistisk tilnærming for å informere om dataaksept redusere de potensielle negative effektene av dårlig infeksjonseffektivitet, pipeteringsfeil, kanteffekter og inkonsistensflekker."

Denne nyhetsartikkelen var en gjennomgang av en foreløpig vitenskapelig rapport som ikke hadde blitt fagfellevurdert på publiseringstidspunktet. Siden den første publiseringen har den vitenskapelige rapporten nå blitt fagfellevurdert og akseptert for publisering i et akademisk tidsskrift. Lenker til de foreløpige og fagfellevurderte rapportene finner du i Kilder-delen på slutten av denne artikkelen.Se kilder

Artikkelrevisjoner

• 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.

Kilder: