Forskare utvecklar analys för kvalitativ bedömning av neutraliserande SARS-CoV-2-antikroppar

Forskare utvecklar analys för kvalitativ bedömning av neutraliserande SARS-CoV-2-antikroppar

Omfattande tester för infektion med allvarligt akut respiratoriskt syndrom coronavirus 2 (SARS-CoV-2) har varit en primär inneslutningsåtgärd för att begränsa den pågående pandemin. Infektionen orsakar coronavirus sjukdom 2019 (COVID-19), som hittills har krävt över 2,7 miljoner liv världen över. Behovet av effektiva terapeutiska lösningar är stort, även med tanke på de pågående vaccinationsprogrammen mot SARS-CoV-2 i många delar av världen. En sådan plasmabaserad terapeutisk metod är användningen av neutraliserande antikroppar från blodet hos konvalescenta patienter.

För att möta behovet av ett högkvalitativt neutraliseringstest mot SARS-CoV-2, modifierade og optimerade forskare vid National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) ett tidigare etablerat fluorescensreduktionsneutraliseringstest (FRNA) för att möjliggöra kvalitativ bedömning av ett stort antal infekterade celler genom användning av ett höghaltigt bildsystem.

I denna studie beskrev teamet en semi-hög genomströmning, mycket kvantitativ neutraliseringsanalys för SARS-CoV-2 baserad på Operetta höginnehållsavbildningssystem. Författarna hävdade att liknande enheter (som kanske inte är tillgängliga i många laboratoriemiljöer) kunde vara lika effektiva med lämplig validering.

De rapporterade att från och med februari 2021 hade SARS-CoV-2 FRNA använts för att screena över 5 000 prover, inklusive akuta och konvalescenta plasma- eller serumprover och terapeutiska antikroppsbehandlingar, för SARS-CoV-2 neutraliserande titrar.

"Även om det alltid kommer att finnas variabilitet i analyser av levande virus på grund av det biologiska systemets natur, kan användning av en rigorös statistisk metod för att informera om dataacceptans mildra de potentiella negativa effekterna av dålig infektionseffektivitet, pipetteringsfel, kanteffekter och inkonsekvent färgning."

COVID-19 är en heterogen sjukdom som ofta visar sig som svåra luftvägssjukdomar, hjärt-kärlsjukdomar och neurologiska sjukdomar. Under en akut sjukdom sker en snabb förändring i antikroppsklassen från immunglobulin M (IgM) till IgG och IgA. Forskarna noterar att antikroppsisotypen är lika viktig för att kontrollera sjukdomen som det virala målproteinet.

Forskarna observerade att sjukdomens svårighetsgrad är förknippad med mer robusta och mer långvariga antikroppssvar mot det virala nukleoproteinet (N). Därför tros närvaron av anti-SARS-CoV-2-antikroppar i blodet vara ett bra mått på den skyddande immuniteten hos en vaccinkandidat. Detta kräver snabba metoder som är tillförlitliga och känsliga för att detektera SARS-CoV-2-neutraliserande antikroppar.

Immunfluorescensfärgning av SARS-CoV-2-infekterade celler.A. Oinfekterade celler färgade med Hoechst nukleär färgning (blå). B. Celler infekterade med SARS-CoV-2 och undersökta med en SARS-CoV N-proteinspecifik antikropp och en Alexa594 sekundär antikropp (röd). Celler motfärgades med Hoechst nukleär färgning (blå).

Den här nyhetsartikeln var en recension av en preliminär vetenskaplig rapport som inte hade granskats av experter vid tidpunkten för publiceringen. Sedan den första publiceringen har den vetenskapliga rapporten nu granskats och godkänts för publicering i en akademisk tidskrift. Länkar till de preliminära och expertgranskade rapporterna finns i avsnittet Källor i slutet av den här artikeln.Visa källor

FRNA är ett mycket specifikt, kvantifierbart och rigoröst test för att utvärdera neutraliserande antikroppar i ett testprov. Analysen kvantifierar individuella celler infekterade med den initiala tillsatsen av virus och kräver inte flera omgångar av virusreplikation.

Som ett atypiskt test förlitar det sig inte på den subjektiva bestämningen av cellcytopatiska effekter eller på utvecklingen av multicellulära plack eller immunfoci med användning av ett litet antal infektiösa partiklar per brunn. Forskarna undersökte viruskontroll och cellkontrollobservationer för extremvärden och bedömde analysens variabilitet och specificitet.

Eftersom analysen använder 12-stegs utspädningsscheman och logistisk analys med fyra parametrar för att kvantifiera en specifik NT50, möjliggör den en mer exakt förståelse av neutraliseringskapacitet, särskilt i fallet med monoklonala antikroppar eller nanokroppar.

I denna studie beskrev forskare utvecklingen av en halvhög genomströmning av SARS-CoV-2-neutraliseringsanalys som utnyttjar kapaciteten hos ett höginnehållsavbildningssystem för att kvantifiera antalet infekterade celler i individuella brunnar. Viktigt är att forskarna visade att testet snabbt kunde anpassas för användning med flera virusvarianter. Sådana tester hjälper oerhört och påskyndar prekliniska vaccinstudier och kliniska prövningar.

Under covid-19-krisen godkände US Food and Drug Administration (FDA) initialt ett program för utökat tillträde (EAP) för att behandla covid-19-patienter med plasma från individer med en neutralisationstiter på 1:160 eller högre. Detta program har behandlat över 94 000 patienter över hela USA. Förra augusti utfärdade FDA en Emergency Use Authorization (EUA) för att tillåta terapeutisk plasmabehandling av COVID-19-patienter utanför kliniska prövningar.

Forskarna hävdar att detta test inte kräver subjektiv tolkning och därför är mer exakt än de flesta andra tester för att neutralisera vildtypsvirus.

"Även om det alltid kommer att finnas variabilitet i analyser av levande virus på grund av det biologiska systemets natur, kan användning av en rigorös statistisk metod för att informera om dataacceptans mildra de potentiella negativa effekterna av dålig infektionseffektivitet, pipeteringsfel, kanteffekter och inkonsekvensfläckar."

Den här nyhetsartikeln var en recension av en preliminär vetenskaplig rapport som inte hade granskats av experter vid tidpunkten för publiceringen. Sedan den första publiceringen har den vetenskapliga rapporten nu granskats och godkänts för publicering i en akademisk tidskrift. Länkar till de preliminära och expertgranskade rapporterna finns i avsnittet Källor i slutet av den här artikeln.Visa källor

Artikelrevisioner

• 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.

Källor: