Durham, NC – Biomedizinische Ingenieure der Duke University haben einen Test entwickelt, um schnell und einfach zu beurteilen, wie gut die Antikörper einer Person Infektionen durch mehrere Coronavirus-Varianten bekämpfen.
Der Test, der als COVID-19-Variante Spike-ACE2-Competitive Antibody Neutralization Assay bezeichnet wird, oder CoVariante-SCAN, könnte Ärzten möglicherweise sagen, wie geschützt ein Patient vor Varianten ist, die in einer Gemeinschaft sowie vor neuen Varianten zirkulieren. Es könnte auch anzeigen, welche Behandlungen mit monoklonalen Antikörpern einem Patienten am besten helfen würden.
“Wir haben derzeit wirklich keine schnelle Möglichkeit, Varianten zu beurteilen, weder ihr Vorkommen in einem Individuum noch die Fähigkeit von Antikörpern, die wir besitzen, um einen Unterschied zu machen”, sagte Dr. Cameron Wolfe, außerordentlicher Professor für Medizin an der Duke University School of Medicine, in ein Statement. „Es ist eine der anhaltenden Befürchtungen, dass, während wir immer mehr Menschen erfolgreich impfen, eine Variante auftauchen könnte, die der impfinduzierten Antikörperneutralisation radikaler entgeht – woher sollen wir das schnell genug wissen?”
Die Technologie des Tests basiert auf einer Polymerbürstenbeschichtung, die als Antihaft-Oberfläche wirkt, um alles andere als das Gewünschte zu stoppen Biomarker vom Anbringen an einem Testobjektträger, wenn er nass ist. Die Wirksamkeit des Antihaft-Schildes macht den Test selbst für geringe Konzentrationen seiner Ziele empfindlich und ermöglicht es den Forschern, verschiedene molekulare Fallen auf verschiedene Bereiche des Objektträgers zu drucken, um mehrere zu fangen Biomarker gleichzeitig Prüfung auf Schutz vor mehreren Varianten mit einem Test.
Forscher druckten fluoreszierendes humanes ACE2 Proteine – die zelluläre Ziele des berüchtigten Anstiegs des Coronavirus Eiweiß – an eine Rutsche. Sie druckten auch für jede Variante spezifische Spike-Proteine an verschiedenen Stellen auf dem Objektträger. Wenn der Test durchgeführt wird, lösen sich die ACE2-Proteine und werden von den Spike-Proteinen auf dem Objektträger aufgefangen, wodurch dieser glüht.
In Gegenwart von Antikörpern können die Spike-Proteine jedoch die ACE2-Proteine nicht greifen, wodurch der Objektträger weniger glüht und die Wirksamkeit der Antikörper angezeigt wird. Durch das Drucken verschiedener Varianten des Spike-Proteins auf verschiedene Teile des Objektträgers können die Forscher sehen, wie effektiv die Antikörper sind, um zu verhindern, dass jede Variante an ihrem menschlichen zellulären Ziel anhaftet.
Um die Resistenz einer Person gegen Virusvarianten zu bestimmen, müssen Wissenschaftler derzeit lebende Viren isolieren und einige Zellen kultivieren, was 24 Stunden oder länger dauern kann und eine Vielzahl von Sicherheitsvorkehrungen sowie speziell geschulte Techniker erfordert. Duke-Forscher sagten das CoVariante-SCAN-Test erfordert keinen Live-Virus, kann in den meisten Einstellungen verwendet werden und dauert weniger als ein Stunde – möglicherweise nur 15 Minuten – zu genaue Ergebnisse liefern.
„Wir würden gerne eine Echtzeit-Sichtbarkeit der aufkommenden Varianten haben und verstehen, wer noch funktionelle Immunität hat“, sagte Wolfe. “In der Lage sein Vor– die Antikörper einer Person untersuchen und vorhersagen, ob sie ausreichend gegen eine bestimmte Variante geschützt waren, auf die sie möglicherweise bald stoßen wird reisen oder das in ihrem Bereich auftaucht. dazu haben wir derzeit keine Möglichkeit.”
Forscher arbeiten jetzt daran, die Technik in einen Chip zu verwandeln, der in Massenproduktion hergestellt werden könnte und die Ergebnisse mit nur wenigen Tropfen Blut, Plasma oder einer anderen flüssigen Probe, die Antikörper enthält, melden.
Die Recherche wurde von einem Team unter der Leitung von Ashutosh Chilkoti, der Alan L. Kaganov Distinguished Professor und Vorsitzender des Duke’s Department of Biomedical Engineering und wurde von den National Institutes of Health, der National Science Foundation und der Defense Advanced Research Projects Agency des Verteidigungsministeriums finanziert. Es wurde am Freitag online in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht.