Определение действующих антител
Набор cPass помогает врачам выявлять людей с нейтрализующими антителами против SARS-CoV-2. Кредит: A * STAR

Новый тест, созданный Центром разработки диагностики A * STAR в сотрудничестве с Медицинской школой Duke-NUS, может определить, есть ли у человека иммунитет к COVID-19.

После месяцев затишья страны от Сингапура до Испании выходят из беспрецедентной изоляции, вызванной COVID-19. Общественные места полны активности и снова наполняются людьми, что обеспечивает столь необходимый подъем морального духа и экономики.

Хотя может показаться, что ситуация наконец возвращается к статус-кво, пандемия еще далека от завершения. Вместо того чтобы расслабляться, нам следует быть более бдительными, чем когда-либо. Чтобы безопасно направить поток людей обратно на рабочие места и в другие места, правительства некоторых стран выдвинули идею предоставления «паспортов иммунитета» тем, кто выздоровел от коронавируса.

Учитывая, что примерно от 40 до 45% случаев COVID-19 протекают бессимптомно, истинный масштаб пандемии до сих пор остается неуловимым. Следовательно, широко распространенное тестирование на антитела было предложено как средство выявления лиц, которым можно было бы выдать эти паспорта иммунитета, в результате чего рынок наводнили экспресс-тестами на антитела. К сожалению, некоторые из этих тестов не только совершенно неточны, но и не могут указать на иммунитет к повторному заражению.

Воспользуйтесь набором cPass — первым в своем роде быстрым тестом, который специально определяет функциональные нейтрализующие антитела, которые могут избавить от коронавирусной инфекции. В отличие от тестов RT-PCR, cPass нельзя использовать для диагностики продолжающейся инфекции. Вместо этого он указывает, был ли человек ранее инфицирован и выработал ли в процессе защитные антитела. Изобретенный профессором Ван Линфой и его командой в Медицинской школе Duke-NUS (Duke-NUS), коммерциализация набора осуществлялась при содействии GenScript Biotech Corporation и центра разработки диагностических средств (DxD) в Агентстве по науке, технологиям и исследованиям Сингапура ( A * STAR).

«В отличие от тестов RT-PCR, cPass в основном используется не для диагностики продолжающейся инфекции. Вместо этого он указывает, был ли человек ранее инфицирован и выработал ли в процессе защитные антитела. Это будет огромным стимулом для текущей «Исследования COVID-19 для определения уровня инфицирования, коллективного иммунитета, прогнозируемой гуморальной защиты, а также эффективности вакцины во время клинических испытаний и после широкомасштабной вакцинации», — сказал Ван, директор программы Duke-NUS ‘Emerging Infectious Diseases.

Антитела 101

Когда человек заражается SARS-CoV-2, вирусом, вызывающим COVID-19, в организме вырабатывается иммунный ответ, вызывающий выработку от сотен до тысяч различных антител в крови. Хотя антитела, специфичные для SARS-CoV-2, могут распознавать вирус и связываться с ним, не все из них могут предотвратить его проникновение в клетки. Некоторые антитела, например, могут распознавать части коронавируса, но не могут функционально уменьшить его заражение.

Эти так называемые ненейтрализующие антитела могут даже парадоксальным образом усиливать последующую вирусную реинфекцию — явление, известное как антитело-зависимое усиление. Чтобы гарантировать защиту от будущей инфекции SARS-CoV-2, нам необходимо искать нейтрализующие антитела, которые в основном связываются с белком шипа коронавируса. Таким образом, эти антитела блокируют прикрепление белка-шипа к рецептору ангиотензинпревращающего фермента 2 (ACE2), находящемуся на поверхности клеток-хозяев, тем самым предотвращая проникновение вируса в клетку и репликацию внутри нее.

Хотя экспресс-тесты могут определять наличие антител против SARS-CoV-2, они не позволяют различить нейтрализующие и ненейтрализующие антитела. Тестирование конкретно на нейтрализующие антитела оказалось сложной задачей. В конце концов, эти тесты основаны на блокировании живого вируса путем нейтрализации антител, присутствующих в установках для культивирования клеток. Этот процесс требует не только квалифицированного лабораторного персонала и средств биологической защиты высокого уровня, но и занимает несколько дней, что делает широкомасштабное и крупномасштабное тестирование нейтрализующих антител несбыточной мечтой. По крайней мере, до сих пор.

Нейтрализация или нет?

С помощью набора cPass нейтрализующие антитела можно обнаружить в течение часа в большинстве исследовательских и клинических лабораторий. В отличие от других тестов, cPass не подвергает персонал лаборатории воздействию потенциально опасных живых биологических материалов. Кроме того, набор можно легко масштабировать и полностью автоматизировать. «Он заполняет пространство на рынке, где не существует решения», — отметил д-р Сидни Йи, генеральный директор A * STAR DxD Hub.

Чтобы SARS-CoV-2 мог заразить клетки, он должен связываться с белком ACE2. Он делает это с помощью белков-шипов, которые дали коронавирусам их название, в частности, части белка-шипа, называемого рецептор-связывающим доменом (RBD). Если у человека есть нейтрализующие антитела против SARS-CoV-2, они предотвратят связывание RBD с ACE2, эффективно предотвращая попадание вируса в клетку.

Комплект cPass имитирует процесс нейтрализации вирусов в лаборатории. Набор содержит два ключевых компонента, а именно фрагмент белка RBD, который был помечен ферментом, и белок ACE2, нанесенный на планшет. В отсутствие нейтрализующих антител фрагменты RBD будут связываться с ACE2, вызывая цвет после воздействия ферментного субстрата.

Однако, если присутствуют нейтрализующие антитела, фрагменты RBD не могут связываться с ACE2 на планшете, и цвет не образуется или образуется меньше. Таким образом, измеряя интенсивность окраски каждой реакции и сравнивая ее с контрольными, пользователи могут определить, содержит ли их образец нейтрализующие антитела. На данный момент набор cPass достиг показателей чувствительности и специфичности, близких к 100%, и по своим характеристикам намного превосходит другие тесты на антитела, представленные на рынке.

Один комплект, много применений

Так же, как и диагностический комплект Fortitude RT-PCR, разработка cPass была совместным усилием, на этот раз с участием Медицинской школы Duke-NUS, DxD Hub A * STAR и GenScript. По словам Йи, весь процесс от зачатия, подачи заявки на патент, разработки комплекта до получения предварительного разрешения от местного Управления здравоохранения (HSA) занял менее трех месяцев, а GenScript помог в исследовании концепции, дизайне продукта и оптимизации.

Чтобы обеспечить предварительную авторизацию набора и вывести его на рынок, центр DxD проверил набор с использованием местных образцов пациентов с COVID-19 из клинического исследования PROTECT, которое координировалось Национальным центром инфекционных заболеваний Сингапура. Кроме того, команда DxD также разработала протоколы производства и контроля качества, выпустив первую пилотную партию для использования в местных больницах. GenScript и местные сингапурские биотехнологические компании намерены увеличить производство набора.

Помимо Сингапура, группы из многих стран, включая Малайзию, Таиланд, Вьетнам, Шри-Ланку, Китай, Австралию, Новую Зеландию, США, Канаду, Германию, Великобританию, Нидерланды и Швейцарию, уже тестируют комплект. Заявки на одобрение также подаются в Европе и США, при этом GenScript даже наращивает свои производственные линии в Китае и США в ожидании спроса — и не без оснований. По словам профессора Ванга, помимо эпиднадзора за COVID-19, этот набор можно широко использовать для всего, от оценки образцов крови для лечения выздоравливающей плазмой до отслеживания коронавирусных инфекций у животных.

Кроме того, cPass можно использовать для подсчета того, как долго нейтрализующие антитела обеспечивают защитный иммунитет — вопрос, который непрерывно обсуждается в научных кругах с самого начала вспышки. По мере того, как гонка за вакциной набирает обороты, фармацевтические компании также сочтут набор полезным для определения эффективности своего кандидата, при этом несколько компаний по производству вакцин уже проводят оценку cPass для этой цели.




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *