Создан быстрый тест для определения нейтрализующих антител к коронавирусу

Ученые из Университета Дьюка (США) разработали быстрый тест на нейтрализующие антитела к рецептор-связывающему домену S-белка SARS-CoV-2. Тест позволяет оценить нейтрализующий потенциал антител в отношении исходного штамма и вариантов, вызывающих опасения. Тест можно быстро адаптировать под новые штаммы.

Credit:
Duke University | Пресс-релиз

К настоящему времени разработано и введено в клиническую практику множество тестов на антитела к SARS-CoV-2. Большая часть таких тестов служит для определения уровня антител к S-белку коронавируса или его рецептор-связывающему домену (RBD). Однако такие тесты определяют весь пул антител, связывающихся с этим белком, никак не выделяя те, которые способны нейтрализовать вирус. Для определения нейтрализующих свойств антител проводятся отдельные исследования с использованием клеток и самого SARS-CoV-2 или псевдотипированных вирусов. Такие анализы достаточно дороги, трудоемки и проводятся специалистами с высоким уровнем подготовки в специализированных лабораториях, поэтому не годятся для массовой диагностики.

Одни штаммы вируса постепенно вытесняются другими, которые могут «ускользать» от гуморального ответа переболевших или привитых вакцинами, созданными на основе исходного «уханьского» штамма. Поэтому возникает необходимость в новом методе оценки иммунного ответа, который можно было бы проводить массово и использовать как в эпидемиологических популяционных исследованиях, так и для индивидуальной диагностики.

Разработанный в университете Дьюка (США) быстрый метод, названный CoVariant-SCAN (COVID-19 Variant Spike-ACE2-Competitive Antibody Neutralization) assay позволяет оценить нейтрализующие способности исследуемых антител.

 

 Рис. А и С – компоненты, принцип работы и оценка результатов теста; B – замены в S-белках трех используемых в работе штаммов SARS-CoV-2 Credit: Jake Heggestad, Duke University | Пресс-релиз

На стекло с полимерным слоем методом струйной печати ( inkjet-printing) иммобилизовали четыре антигена — RBD S-белков вируса дикого типа и штаммов B.1.1.7 (альфа), B.1.351 (бета), и P.1 (гамма). Рядом с ними на растворимую подложку из трегалозы таким же методом нанесли меченые флуоресцентным красителем белковые молекулы ACE2. При попадании жидкости (плазмы крови или сыворотки) на стекло сахаридный слой растворяется. Высвободившиеся молекулы ACE2 хаотично перемещаются в среде и конкурируют с антителами из образца за связывание с иммобилизованными RBD S-белков. По уровню флуоресценции можно оценить, способны ли содержащиеся в образце антитела полностью или частично нейтрализовать взаимодействие антигенов с АСЕ2. Для анализа нужна всего одна капля крови и не больше часа времени.

Работу теста исследователи продемонстрировали, проанализировав моноклональные антитела (mAB), полученными от переболевших доноров, рекомбинантные mAB, а также mAB, одобренные в качестве лекарственной терапии (Regeneron). Результаты CoVariant-SCAN assay совпали с данными, полученными «традиционным способом» в реакциях нейтрализации.

Проанализировали образцы плазмы пациентов, болевших COVID-19 в легкой, умеренной и тяжелой форме и образцы плазмы, полученные до пандемии. Результаты этого тестирования также соответствовали известным данным по нейтрализации трех новых штаммов антителами из сывороток переболевших в 2020 — начале 2021 года людей, когда эти штаммы еще не были распространены в США.

Были протестированы и образцы крови вакцинированных двумя мРНК-вакцинами (BNT162b2 от Pfizer и mRNA-1273 от Moderna) людей. Результаты показали большую гетерогенность антител среди разных индивидуумов. Так, среди вакцинированных были два пациента с достаточно высоким общим уровнем антител к RBD S-белка исходного штамма, у которых практически не обнаружилось нейтрализующих антител. Также результаты подтвердили уже известный факт — штамм B.1.351 хуже нейтрализуется антителами, полученными в результате вакцинации.

Поскольку на момент проведения исследования штамм дельта (B.1.617.2) только начинал распространяться в популяции, он не был включен в первоначальную диагностическую панель, но позднее его использовали, чтобы проверить возможности быстрой настройки теста против новых штаммов. Добавление в анализ нового S-белка не потребовало дополнительной оптимизации теста, а результаты тестирования тех же образцов совпали с данными, полученными другими методами.

«Во всех наших тестах результаты в значительной степени имитировали то, что мы видели в литературе», — сказал Джейк Хэггестад, аспирант и первый автор статьи. — «И в этом случае не найти ничего нового — хороший знак, потому что это означает, что наш тест работает так же хорошо, как и методы, используемые в настоящее время».

В данный момент авторы работают над упрощением технологии и надеются реализовать его на микрофлюидном чипе, который можно будет запустить в массовое производство.

Источники

Haggestad J., et al. Rapid Test to Assess the Escape of SARS-Cov-2 Variants of Concern // Science Advances, 3 Dec 2021, Vol 7, Issue 49; DOI: 10.1126/sciadv.abl7682

Цитата по пресс-релизу

Добавить в избранное

Вам будет интересно