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快速测试识别针对新冠肺炎变异体的抗体有效性

医学研究 2022-07-28 21:52:21

一项新的测试可以快速测试抗体同时中和来自新冠肺炎不同变体的刺突蛋白的能力

这里显示的D4分析是一种类似特氟隆的技术,使测试成为可能

学分:杜克大学 杜克大学的生物医学工程师设计了一种测试,可以快速简便地评估一个人的中和抗体对抗来自多种新冠肺炎变种(如德尔塔和新发现的奥米克隆变种)的感染的能力

这项测试可能会告诉医生如何保护患者免受新变异和目前在社区中传播的变异,或者相反,哪种单克隆抗体可以治疗新冠肺炎患者

这项测试于12月3日在《科学进展》杂志上发表

杜克大学医学院医学副教授卡梅伦·沃尔夫说:“我们目前真的没有快速评估变异的方法,既没有评估它们在个体中的存在,也没有评估我们拥有的抗体产生影响的能力。”

“这是一个挥之不去的恐惧,随着我们成功地为越来越多的人接种疫苗,一种变异可能会出现,更彻底地逃避疫苗诱导的抗体中和

如果这种恐惧成真了——如果奥米克龙是最坏的情况——我们如何足够快地知道呢?" 艾伦实验室的阿舒托什·奇尔科蒂说:“在开发新冠肺炎抗体和生物标志物的现场检测时,我们意识到能够检测抗体中和特定变异的能力可能会有一些好处,所以我们围绕这一想法建立了一个测试。”

卡加诺夫杜克大学杰出教授兼生物医学工程教授

“我们只花了一两周的时间就将Delta变体纳入到我们的测试中,它可以很容易地扩展到包括Omicron变体

我们所需要的只是这种变体的刺突蛋白,世界各地的许多组织——包括我们杜克大学的组织——都在狂热地生产这种蛋白

" 研究人员将他们的测试命名为新冠肺炎变异刺突-乙酰胆碱酯酶2-竞争性抗体中和试验,简称协变扫描

这项测试的技术依赖于一种聚合物刷状涂层,这种涂层可以起到一种不粘涂层的作用,阻止除了所需的生物标记以外的任何东西在潮湿时附着在测试载玻片上

这种不粘盾牌的高效性使得测试对低水平的目标非常敏感

该方法允许研究人员在载玻片的不同区域打印不同的分子陷阱,一次捕获多个生物标志物

在这项应用中,研究人员在载玻片上打印荧光人类ACE2蛋白——病毒臭名昭著的刺突蛋白的细胞靶标

他们还在不同的特定位置打印新冠肺炎每种变异体特有的刺突蛋白

当测试运行时,ACE2蛋白从载玻片上分离,并被仍然附着在载玻片上的刺突蛋白捕获,导致载玻片发光

但是在中和抗体存在的情况下,刺突蛋白不再能抓住ACE2蛋白,使得载玻片发光减弱,表明抗体的有效性

通过在载玻片的不同部分打印新冠肺炎刺突蛋白的不同变体,研究人员可以看到抗体在防止每个变体同时锁定其人类细胞目标方面有多有效

在论文中,研究人员以多种不同的方式测试了这项技术

他们尝试了单克隆抗体,这些抗体要么来自现实生活中的患者,要么来自雷根龙的商业预防治疗

他们还检测了健康接种者和目前感染病毒者的血浆

通过释放荧光标记的ACE2蛋白(新冠肺炎刺突蛋白的细胞靶标)和抗体,新的抗体对多种新冠肺炎变异体的效果测试

如果抗体能够中和印在载玻片上的新冠肺炎刺突蛋白的变体,它们就不能附着在ACE2蛋白上,导致荧光标记被洗掉,载玻片变得暗淡

学分:杜克大学杰克·赫格斯塔德 “在我们所有的测试中,结果在很大程度上模仿了我们在文献中看到的,”博士杰克·赫格斯塔德说

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在奇尔科蒂实验室工作的学生

“在这种情况下,没有发现任何新的东西是一个好迹象,因为这意味着我们的测试和目前使用的方法一样有效

" 虽然它们产生相似的结果,但是协变扫描和当前方法之间的关键区别在于它产生结果的速度和容易程度

目前典型的方法需要分离活病毒和培养细胞,这可能需要24小时或更长时间,并且需要各种各样的安全预防措施和受过专门训练的技术人员

相比之下,协变扫描不需要活病毒,在大多数情况下都很容易使用,并且只需要不到一个小时——可能只有15分钟——就能产生准确的结果

展望未来,Heggestad和Chilkoti实验室正致力于将这项技术简化为一种微流控芯片,这种芯片可以大规模生产,只需几滴血液、血浆或其他含有抗体的液体样本就能报告结果

这种方法已经在一个类似的测试中被证明有效,该测试可以将新冠肺炎病毒与其他冠状病毒区分开来

沃尔夫说:“我们很想实时了解新出现的变种,并了解谁仍然具有功能性免疫。”

“此外,这暗示着可能有一种技术可以让你快速评估哪种合成的单克隆抗体最适合用于有特殊紧急变异的患者

目前,我们真的没有实时的方法知道这一点,所以我们依靠流行病学数据来追踪几周之后的情况

" “反过来也是如此,”沃尔夫继续说道

“为了能够预先筛选一个人的抗体,并预测他们是否受到足够的保护,以抵御他们在旅行中可能会遇到的特定变异,或者在他们的地区正在出现的变异

目前我们没有办法做到这一点

但是像协变扫描这样的测试可以让所有这些场景成为可能

"

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