Процена имунитета квантитативним мерењем САРС-ЦоВ-2 ИгГ антитела у узорцима прстију

Апстрактан

ЦОВИД-19 је директно или индиректно утицао на милијарде људи широм света. Одговор на пандемију фокусиран је на спречавање ширења болести и побољшање могућности лечења. Дијагностичке технологије су играле кључну улогу у овом одговору од почетка пандемије. Како су вакцине и други третмани развијени и коришћени, интересовање за разумевање и мерење индивидуалног нивоа имунолошке заштите је порасло. Историјски гледано, употреба титара антитела за мерење системског имунитета била је ограничена непотпуним разумевањем односа између антитела и имунитета, недостатком међународних стандарда за концентрацију антитела који би омогућили поређење међу студијама и недовољним клиничким подацима који би омогућили развој робусних модела имунитета на антитела.

Међутим, ова ограничења су се недавно променила. Са дубљим разумевањем антитела, објављивањем стандарда СЗО за антитела и развојем модела имунитета који користе скупове података из вишеструких испитивања вакцине против ЦОВИД{0}}, одређене врсте квантитативних тестова на антитела сада могу да обезбеде начин за праћење индивидуалног или друштвеног имунитета против ЦОВИД-а-19. Конкретно, тестови који квантификују концентрацију анти-РБД ИгГ – антитела која циљају домен везивања рецептора компоненте С1 шиљастог протеина САРС-ЦоВ-2 вируса – обећавају као корисна и скалабилна мера ЦОВИД{ {6}} имунитет појединаца и заједница. Међутим, да би се ово обећање испунило, потребан је брз тест који се лако спроводи.

Да би решио ову важну клиничку потребу, Бревитест је применио своју технолошку платформу способну за пружање услуга која може брзо да ради (<15 minute), quantitative antibody test with a sample of 10 µl of whole blood from a fingerstick. The test we validated on this platform measures the concentration of anti-RBD IgG in Binding Antibody Units per milliliter (BAU/mL) per WHO Reference Standard NIBSC 20/136.

У овом раду представљамо студије које се користе за карактеризацију Бревитест анти-РБД ИгГ теста и процену његових клиничких перформанси, доњих граница мерења, прецизности, линеарности, интерференције и унакрсне реактивности. Резултати показују способност овог теста да мери пацијентову концентрацију анти-РБД ИгГ. Ове информације, заједно са моделима развијеним из недавних клиничких испитивања вакцине ЦОВИД-19, могу да обезбеде средство за процену тренутног нивоа имунолошке заштите појединца или заједнице од инфекције ЦОВИД-19.

Због тога у свакодневном животу морамо активно да јачамо имунитет и водимо здрав начин живота: довољно сна, здрава исхрана, умерено вежбање и избегавање лоших навика као што је пушење су основни предуслови за јачање имунитета, а правилно вежбање, у Поред тога, открили смо да Цистанцхе такође може побољшати имунитет, а фенилетаноидни гликозиди садржани у Цистанцхеу могу инхибирати производњу и дејство имуносупресивних фактора, чиме се побољшава имунитет организма.

Кликните где да купите цистанцхе

Увод

Тешки акутни респираторни коронавирус 2 (САРС-ЦоВ-2) је нови коронавирус који се појавио као узрок тешке респираторне болести (ЦОВИД-19) у децембру 2019. у Кини и брзо се проширио, узрокујући пандемију широм света . Вирус САРС-ЦоВ-2 је део рода Бетацоронавирус из породице Цоронавиридае. Остали чланови укључују Тешки акутни респираторни синдром Цоронавирус 1 (САРС-ЦоВ-1) и блискоисточни респираторни синдром Цоронавирус (МЕРС-ЦоВ).1 Висока преносивост вируса довела је до његовог брзог ширења широм света упркос напорима без преседана од стране јавних здравствених власти да успоре напредак пандемије, укључујући блокаде, мандате за маске, промоције јавне хигијене, јавна улагања у брзи развој вакцина и терапије и друге мере.

Дијагностичко тестирање за откривање активне инфекције вирусом и процена имунолошког одговора организма на вирусни изазов одиграло је кључну улогу у настојањима да се одговори на пандемију, као и да се разуме болест и њени ефекти на тело. За директно откривање вируса у дисајним путевима, развијено је мноштво тестова амплификације нуклеинске киселине (укључујући ПЦР тестове) и тестова вирусних антигена. Ови тестови су се показали као важни елементи клиничке дијагнозе и стратегије управљања болестима. Међутим, тестови за откривање вируса и квантификацију не дају информације о историји имуног система, одговору или статусу, нити дају било какве индикације о ризику од будуће инфекције или поновне инфекције.

Да бисмо разумели како имуни систем пацијента реагује на вирус, потребни су нам серолошки тестови. Пре широко распрострањеног молекуларног тестирања и вакцинације, ови тестови су се понекад користили и за дијагностиковање инфекције САРС-ЦоВ-2. Образложење за овај приступ је било да се присуство антитела против новог вируса, посебно ИгМ антитела, без претходне историје инфекције, може користити за дијагностиковање тренутне инфекције ако је у комбинацији са подударним клиничким симптомима. Међутим, овај дијагностички приступ је углавном напуштен у раној фази пандемије са брзим растом и лаком доступношћу тестирања на антиген и нуклеинске киселине (НАТ). Ипак, серолошка испитивања су и даље пронашла неке употребе за епидемиолошко праћење и контролу епидемије у одређеним популацијама.

Како је пандемија напредовала, сарадња између влада, академика и фармацеутске индустрије довела је до развоја и тестирања неколико кандидата за вакцину, што је кулминирало низом одобрења здравствених власти широм света почевши од краја 2020. Иако је вакцинација имала значајан утицај на обим и озбиљност инфекција у већини случајева, неизбежно опадање те заштите се очекивало на основу претходног искуства са вакцинама. Међутим, карактер тог пропадања и ефективно трајање заштите увелико варира између вакцина и појединаца, а утицај губитка заштите на заједницу остаје непознат. Сходно томе, постоји стална дебата о корисности, потреби и времену доза доза вакцина за одржавање имунолошке заштите од вируса, дебата која се интензивирала појавом различитих варијанти оригиналног соја.

Да би се разумео и тачно приказао одговор појединца на вакцинацију како би им се помогло да донесу индивидуализоване одлуке са најбољим доступним знањем, потребни су квантитативни тестови на антитела који могу осетљиво да измере нивое антитела које генерише вакцина, природна инфекција или комбинација ова два. Али док су осетљивост, специфичност и поновљивост од суштинског значаја, брзи резултати и лакоћа администрације (укључујући и матрицу узорка и локацију за тестирање) су такође пожељне карактеристике сваког теста за који се очекује да ће бити широко коришћен.

Више произвођача је креирало и пласирало серолошке тестове. Технологија која стоји иза већине ових имунотестова могла би се категорисати или као тестови бочног протока (ЛФТ) или ензимски имуноесеји (ЕЛИСА). ЛФТ су једноставни за употребу и захтевају малу количину крви, али најпрецизнији ЛФТ захтевају пункцију вене да би се добио узорак серума или плазме за тест. Недавно је развијено неколико серолошких ЛФТ који могу користити узорке крви из прстију. Примери комерцијално доступних ЛФТ-ова су ИнБиос-ов СЦоВ-2 Детецт ИгГ Рапид Тест2 и Аццесс Био-ов ЦареСтарт ЦОВИД-19 ИгМ/ИгГ3. Упркос њиховој једноставности употребе и брзом преокрету резултата, изазов ЛФТ-а је недостатак квантитације и инхерентно нижа осетљивост у поређењу са лабораторијским ЕЛИСА тестовима4. Ограничење осетљивости је због одсуства ензимске амплификације сигнала и недостатка корака испирања између реакција за одвајање реактантних хемикалија. Без обзира на то, ЛФТ-ови играју значајну улогу у дијагностици због своје ниске цене, брзине и лакоће употребе.

Друга главна категорија тестова имуноанализе су ЕЛИСА. Ензимски имуносорбентни тестови се обично изводе помоћу једне од две методе:

1. ЕЛИСА лабораторијски комплети намењени за извођење у сертификованим лабораторијама користећи 96-микроплоче у бунарима у комбинацији са читачима плоча (нпр. ЗЕУС ЕЛИСА САРС-ЦоВ-2 ИгГ тест систем5; или ЕУРОИММУН Анти-САРС- ЦоВ-2 ЕЛИСА (ИгГ)6).

2. Претходно учитане касете намењене за рад на заштићеним лабораторијским имуноанализаторима (нпр. Роцхе-ов Елецсис Анти-САРС-ЦоВ- 7; или Сиеменс АДВИА Центаур САРС-ЦоВ-2 ИгГ (сЦОВГ)8). Ови ЕЛИСА тестови су тестови веће осетљивости који су често полуквантитативни.

Нажалост, овим методама недостаје брзина и једноставност употребе ЛФТ-а, што захтева крв из вене као клинички узорак и обучено особље за обављање тестова у сертификованој лабораторији, која често мора да направи значајна капитална улагања да би постигла висок ниво капацитета за тестирање. Преокрет резултата је обично за неколико дана, у зависности од ефикасности операције тестирања. Међутим, чак и најефикасније операције могу дати резултате теста само у року од неколико сати с обзиром на ограничења основне технологије имунотестирања.

Бревитест Тецхнологиес, ​​Инц. (Бревитест) је развио платформу за имунотестирање која изводи имунотестове везане за ензиме на месту неге у року од 15 минута. Комбинује предности ЛФТ (једноставност, мали волумен узорка, цена и брзина) и ЕЛИСА (осетљивост, специфичност, прецизност, квантитација и поузданост). Бревитест платформа се састоји од јединице за обраду узорака (СПУ) која покреће појединачне тестове на кертриџима за једнократну употребу. СПУ је мали роботски уређај који је потпуно аутоматизован и у интеракцији са централним системом анализе и базе података који ради у облаку (Бревитест Цлоуд). Користи власнички кертриџ који садржи реагенсе потребне за обављање свих ЕЛИСА корака и користи топлоту и покретне магнете за контролу процеса реакције.

Када се реакције заврше, СПУ мери промену боје у индикаторском реагенсу као резултат последњег корака ЕЛИСА процеса. Необрађена оптичка очитавања се безбедно преносе у Бревитест Цлоуд ради анализе и обраде пре него што се резултат стави на располагање пацијенту и лекару у реалном времену. Раније смо објавили употребу ове платформе за откривање присуства анти-САРС-ЦоВ-2 секреторног ИгА у пљувачки. 9

Бревитест је развио и потврдио тест за квантификацију САРС-ЦоВ-2 анти-РБД ИгГ антитела у крви из прстију за мање од 15 минута на својој сопственој платформи. У овом извештају представљамо податке из студија валидације и разматрамо потенцијалне клиничке и епидемиолошке употребе теста.

Материјали и методе

Материјали, инструменти и реагенси: Бревитест платформа за анализу има три компоненте: јединицу за обраду узорка (СПУ), унапред учитани кертриџ и аналитички софтвер заснован на облаку (Бревитест Цлоуд). (Погледајте слику 1.) СПУ је минијатуризовани потпуно аутоматизовани роботски уређај са механичким, оптичким и терморегулационим елементима. СПУ користи трајне магнете да контролише кретање магнетних микросфера кроз неколико преграда унутар кертриџа и осцилује магнете у сваком одељку користећи власничке обрасце мешања.

У сваком одељку, један корак вишестепене ЕЛИСА реакције се одвија на површини ових микросфера. Коначна реакција резултира производњом обојеног једињења које се мери као оптички сигнал, а необрађена очитавања се шаљу у Бревитест Цлоуд на анализу. Постоји неколико заштитних механизама уграђених у платформу како би се осигурало да је кертриџ правилно уметнут, да се изврши исправан тест, да кертриџ није прошао рок трајања, резултати теста су валидни и информације које се могу идентификовати пацијента нису угрожене.

Кертриџ је унапред напуњен реагенсима потребним за покретање Бревитестовог теста ЦОВИД-19 ИгГ. Кертриџ није микрофлуидни уређај, пошто нема кретања реагенса унутар кертриџа; уместо тога, кључне компоненте ЕЛИСА – антиген, антитело за хватање и антитело за праћење – везане су за магнетне микросфере које се померају између бунара за реагенс. Ухваћени антиген који се користи је Рецептор Биндинг Домаин (РБД) протеина С1 из САРС-ЦоВ-2 вируса. Ухваћени ИгГ се затим детектује коришћењем анти-хуманог ИгГ повезаног са молекулом пероксидазе рена (ХРП). Коначна промена боје се дешава у одељку који садржи ТМБ, који се мења из безбојне у плаву у присуству ХРП. Сваки кертриџ је конфигурисан да изводи 3 ЕЛИСА реакције истовремено у одвојеним каналима. Два канала садрже узорак са високим и ниским разблажењем, респективно, а један канал је напуњен познатом концентрацијом анти-САРС-ЦоВ-2 Спике С1 ИгГ за контролу квалитета. Материјали за тестирање, који укључују СПУ и кертриџе, развијени су у Бревитест Тецхнологиес, ​​Инц. и произведени у њиховој лабораторији са сертификатом ЦЛИА.

Узорци су прикупљени од субјеката у складу са протоколом који је одобрио ИРБ након пристанка на образац информисаног пристанка који је одобрио ИРБ. Узорци укључују крв из прстију добијену у складу са стандардним процедурама уз одговарајуће мере предострожности. Да би се прикупила крв из прстију за Бревитест тест, коришћена је ланцета за једнократну употребу од 28Г, након чега је уследило сакупљање са микрокапиларном епруветом од 10 µл за једнократну употребу фиксне запремине. Подаци произвођача за микрокапиларну цев показују да запремина узорка варира<1% on clinical tests. The clinical history of the subjects was collected in a questionnaire and recorded before taking their sample.

Клиничка валидација: Узорци прстију (107 узорака) су добијени од појединаца који су се одазвали позиву да учествују у клиничкој студији спроведеној у Бревитест-овој ЦЛИА сертификованој лабораторији у Хјустону, Тексас. Деведесет (90) узорака је добијено од оних са пријављеном историјом инфекције САРС-ЦоВ-2 и/или оних који су примили најмање једну дозу било које од три вакцине и класификовани су као „позитивни“. Седамнаест (17) узорака је добијено од особа које нису имале медицинску историју инфекције САРС-ЦоВ-2 и пријављене да никада нису примиле вакцину против ЦОВИД-19, и класификовани су као „негативни“.

Прецизност: Прецизност теста је окарактерисана у студији коју је водио ЦЛСИ ЕП05-А3. У овој студији тестирана су три узорка репрезентативна за спектар концентрација које се сусрећу у рутинским клиничким операцијама. Узорци су тестирани у по два пута током три дана на две различите серије дневно (за укупно шест серија) и три анализатора. За израчунавање резултата коришћен је софтвер Аналисе.

Унакрсна реактивност и интерференција: Да би се тестирала унакрсна реактивност на Бревитест тесту, панел узорака за који се зна да су негативни на САРС-ЦоВ-2 и позитивни на ИгГ антитела на следеће вирусе је добијен од БиоИВТ-а: инфлуенца А , инфлуенца Б, ХБВ, ХЦВ, ХИВ, Хаемопхилус инфлуензае, алфа коронавируси 229Е и НЛ63, бета коронавируси ОЦ43 и ХКУ1, РСВ, параинфлуенца и микоплазма пнеумонија. Ови узорци су тестирани на Бревитест тесту, а они са резултатима испод границе детекције (ЛОД; 6,2 БАУ/мЛ) класификовани су као неунакрсни реактивни.

Уобичајени интерференти су набављени од Сун Диагностицс да би се узели узорци и одредио њихов ефекат на тест. Четири узорка штапића из прста који нису садржавали интерферент (узорци са ниским и високим нивоом САРС-ЦоВ-2 ИгГ) су додани хемолизатом (1000 мг/дЛ), липопротеинима богатим триглицеридима (500 мг/дЛ) и коњугованим билирубином (40 мг /дЛ). Процентуална разлика у односу на контролни узорак израчуната је за сваки узорак са додацима и испитана је интерпретација резултата.

Аналитичке перформансе теста: Могућности детекције теста, укључујући ограничење бланка (ЛОБ) и ЛОД, одређене су на основу упутстава ЦЛСИ ЕП{{0}}А2. Да би се добио ЛОБ, 4 празна узорка штапића из прста су тестирана у 2 понављања током 3 дана на 2 серије и 3 анализатора. ЛОД је одређен тестирањем 4 узорка ниског нивоа у 2 понављања током 3 дана на 2 серије и 3 анализатора. 4 узорка ниског нивоа створена су мешањем потврђених негативних узорака са познатом количином стандарда СЗО (0,17 µл од 1000 БАУ/мЛ стандарда). Граница квантитације (ЛОК) је израчуната као најнижа тестирана концентрација већа од ЛОД плус 4,5 пута стандардна девијација уочена у нашој ЛОД студији. Статистичка анализа је спроведена уз помоћ софтвера Аналисе-ит. Студијски водич ЦЛСИ ЕП06-А је урађен да би се одредила линеарност. Празни узорци су додани међународним стандардом СЗО (Референтни стандард СЗО НИБСЦ 20/136) да би се припремило 10 узорака познате концентрације. Узорци су тестирани у 4 понављања коришћењем 1 серије реагенса.

Резултати

Демографски подаци: Преглед демографије тестиране популације је приказан у наставку (Табела 1).

Клинички учинак: Због непрактичности узимања пре-ЦОВИД узорака пуне крви из прстију и недостатка референтног теста прстију за квантитативно мерење ЦОВИД-19 ИгГ антитела, спроведена је клиничка студија договора на основу клиничке историје. Узорци су прикупљени од укупно 107 испитаника. Подаци из клиничке историје су такође добијени од ових субјеката; сви подаци су самопријављени и провера података је извршена тамо где је то било могуће.

На основу ових података о клиничкој историји који су сами пријавили, 17 испитаника никада није имало симптоматску инфекцију ЦОВИД-19 и никада није вакцинисано. Осталих 90 субјеката је било заражено, вакцинисано или обоје. Очекивало се да субјекти који нису били ни вакцинисани ни инфицирани немају антитела која се могу детектовати (тј. испод границе детекције) и окарактерисани су као негативни. Од преосталих субјеката се очекивало да имају детектабилне нивое антитела (тј. изнад границе детекције) и окарактерисани су као позитивни.

Резултати су показали укупно позитивно процентуално слагање (ППА)/осетљивост од 97,8 процената (95 процената ЦИ: 92,42 процената - 99.40 процената) и укупно негативно слагање процената (НПА)/специфичност од 100 процената (95 процената ЦИ : 79,61 процената - 100 процената). Види табелу 2.

У студији линеарности припремљени су раствори познатих концентрација и тестирани на Бревитест уређају ради поређења добијених вредности. Линеарност је демонстрирана у оквиру аналитичког мерног интервала од 22,2 до 2000 БАУ/мЛ (види слику 2). Од 10 тестираних узорака, 2 тачке, 0 БАУ/мЛ и 4000 БАУ/мЛ су уклоњене из линеарног опсега (видети табелу 5). Узимајући у обзир процене ЛОБ, ЛОД, ЛОК и линеарности, аналитички мерни интервал је од 22,2 до 2000 БАУ/мЛ.

Унакрсна реактивност и интерференција: Процењивали смо тест за потенцијално унакрсно реаговање антитела. Неки узорци ХЦВ (2), узорци ХИВ-а (1) и сви узорци корона вируса били су изнад границе детекције за САРС-ЦоВ-2 ИгГ тест. Остали узорци су били испод ЛОД (видети табелу 6).

Дискусија

Често се каже да је инфекција рат између патогена и домаћина. У том рату, централни елемент наше одбране – било од појединачне инфекције или глобалне пандемије – је људски имуни систем.

На свом најосновнијем нивоу, имуни систем се састоји од ћелија, протеина и других молекула који раде заједно да идентификују патогене, спрече инфекцију и, ако инфекција завлада, елиминише нападајући патоген или доспе у одрживу „застоје“ са то.

Настављајући са ратном аналогијом, имуни систем има широку "интелигенцију" способност која користи рецепторе ћелијске површине, цитокине, хемокине, дендритске ћелије, имуноглобулине, главне хистаминске комплексе и друге елементе за препознавање токсина, бактерија, гљивица, паразита и вируса. , и шаљу упозорења другим деловима имуног система да је претња откривена и да је потребна акција.

Као одговор, имуни систем мобилише широк спектар „оружја“ да неутралише и елиминише претњу, укључујући, али не ограничавајући се на реактивне врсте кисеоника, антимикробне пептиде, ефекторске Б ћелије, плазма ћелије, ЦД4 Т ћелије, ЦД8 Т ћелије , НК ћелије, макрофаги, неутрофили и изузетно разнолик спектар слободних имуноглобулина или антитела. Ове компоненте се могу посматрати као елементи три главна подсистема – урођеног имунитета, мукозног имунитета и хуморалног имунитета – али међусобна повезаност и интеракција ових подсистема је опсежна, додајући и редундантност и сложеност целокупном имунолошком систему. 10

Антитела су важни ефектори мукозног и хуморалног имунитета, али такође учествују у препознавању патогена и процесима сигнализације. Њихова два примарна ефекторска начина су неутрализација и опсонизација, при чему је неутрализација од посебног значаја када је изазвана вирусним патогеном. Истраживачи и програмери вакцина су посебну пажњу посветили неутрализацији антитела због њихове способности да спрече улазак вирусне РНК у ћелије домаћина, чиме ометају процес репликације вируса који је неопходна компонента сваке озбиљне инфекције.

Заштитна улога коју имају антитела је доказана у ЦОВИД-19 са реконвалесцентним серумом и терапијским моноклонским антителима, која су се показала посебно корисним код особа са ниским нивоом ендогених антитела.11,12 ФДА је терапијски одобрила моноклонска антитела код особа којима је недавно дијагностикован ЦОВИД-19 и профилактички код особа које нису у стању да подигну имуни одговор на САРС-ЦоВ-2.13

Међутим, док антитела играју важну биолошку улогу као ефектори имунитета, она би могла имати још важнију клиничку и епидемиолошку улогу као индикатори имунитета.

Ове улоге се често мешају; редовно слушамо да је „имунитет више од антитела“ као разлог да се не тестира ниво антитела. Ово запажање је, наравно, тачно. Потребно је више од антитела да би се створила врста робусног, сувишног и брзог одговора који је потребан за опстанак људске врсте у непријатељском окружењу у којем живимо.

Али питање није да ли су нивои антитела синоним за имунитет; поставља се питање да ли је ниво антитела у корелацији са имунитетом.

Из клиничке перспективе, најважнија мера укупне имунолошке заштите је смањење ризика од симптоматске инфекције у поређењу са општом популацијом. (Асимптоматске инфекције могу бити релевантне за одређена епидемиолошка питања, али се обично не сматрају болесним стањем од клиничког значаја.) Ова метрика се широко користи за процену ефикасности вакцина против ЦОВИД{0}}.14

Испитивања вакцине, на пример, имају примарну крајњу тачку „ефикасности вакцине“, што је смањење стопе инфекције у активној (вакцинисаној) групи у односу на контролну (плацебо) руку.

Међутим, пошто су стопе инфекције обично прилично ниске, испитивања вакцине нужно имају веома велики број субјеката. Трајање и цена (како у новцу тако иу ризику по људско здравље) оваквих испитивања су били предмет значајне забринутости креатора политике и индустрије, јер ограничавају одговоре на брзе вирусне епидемије које могу постати глобалне пандемије. Као резултат тога, дуго постоји жеља да се пронађе сурогат биомаркер који се може користити за процену имунолошког статуса појединаца и популација, и на тај начин водити развој вакцине и управљање одговором на пандемију.

Укратко, желимо једноставан начин за мерење имунитета.

С обзиром на оно што знамо о томе како имуни систем функционише, антитела су очигледна категорија мерења коју треба узети у обзир за ову улогу. Они су укључени и у рани одговор на изазов са патогеном (кроз стварање пентамерног ИгМ и димерног секреторног ИгА) и у дугорочнији имунитет кроз меморијске Б ћелије које се диференцирају у плазма ћелије које производе антитела када се патоген поново појави и генерише секундарни имунитет. одговор.15

Међутим, употребу антитела као корелата имунитета омета недостатак одговора на два основна питања:

Недавна појава међународног стандарда за концентрацију антитела била је важан први корак у одговору на ова два питања. Без таквог стандарда, поређење скупова података за тестирање антитела креће се од тешког до непрактичног до немогућег. Референтни стандард СЗО НИБСЦ 20/13616 успостављен је у децембру 2020. и представља кључан и добродошао развој који обећава да ће драматично убрзати нашу способност да пронађемо и пропагирамо увиде од интереса за научнике, клиничаре и креаторе политике.

Још један велики недавни развој који је драматично повећао потенцијал за мерење имунитета је невиђени број и обим испитивања вакцине спроведених у последњих 12 месеци. Како су подаци из ових испитивања објављени и анализирани, појавила су се два веома важна увида:

А. Неутрализујућа антитела су у великој корелацији са имунитетом против ЦОВИД-19.17 Од почетка пандемије, истраживачи су се фокусирали на шик протеина САРС-ЦоВ-2 вируса.

Тај фокус је награђен и појачан подацима из испитивања мРНА вакцине, који су показали да су антитела против шиљастог протеина створеног вакцином била веома заштитна.

Б. Одређени тестови на антитела су добри корелати за заштиту од ЦОВИД-19. 18 На основу горњег увида, није изненађујуће да су тестови неутрализације – и типови живих вируса и псеудовируса – добри корелати за имунитет против ЦОВИД-19 и смањење тежине болести. Међутим, тестове неутрализације антитела је тешко (и, у случају тестова на живи вирус, опасни) за извођење, чиме се ограничава њихова доступност на само неколико клиничких поставки. Међутим, даља истраживања су открила да су везујућа антитела против РБД домена такође у снажној корелацији са заштитом од ЦОВИД-19, можда због неутрализирајућег ефекта конкурентског везивања антитела које омета везивање шиљастог протеина за АЦЕ{ {5}} рецептор.

Сви ови недавни развоји – појава међународног стандарда, идентификација неутрализирајућих антитела као одличних корелата заштите и проширење те корелације на друге, приступачније тестове на антитела – створили су услове за драматично побољшање клиничког управљања ЦОВИД-19 користећи тестове на антитела као водич. Али да би се применило ово побољшање, потребна је технологија тестирања која може дати квантитативне резултате у стандардним јединицама СЗО од БАУ/мЛ са довољном прецизношћу на месту неге из прикладног узорка прилагођеног пацијенту у брзом временском оквиру.

Бревитест Куантиммуне™ ЦОВИД-19 ИгГ антитела је квантитативни тест који представља резултате у БАУ/мЛ, према референтном стандарду СЗО НИБСЦ 20/136 за анти-САРС-ЦоВ-2 антитела. У развоју овог теста, мерени су и израчунати ЛОБ, ЛОД, ЛОК, репродуктивност и линеарност. ЛОД је израчунат на 6,2 БАУ/мЛ, а Лвас ОК је био 22,2 БАУ/мЛ. Студије за одређивање ових вредности спроведене су на узорцима прстију пацијената који претходно нису били заражени или вакцинисани. Узорци пацијената су такође додани ниским нивоима стандарда СЗО да би се створио низак ниво узорака коришћених у прорачунима. Да би се тестирала линеарност, негативном узорку су додани познати нивои референтног стандарда СЗО. На основу резултата, квантификовани опсег теста је одређен од 22,2 до 2000 БАУ/мЛ. Студије прецизности су показале прецизност унутар серије од 13,8 посто и поновљивост од 23,4 посто ЦВ-а. Унакрсна реактивност и интерференција су такође тестирани да би се утврдило да ли потенцијални узорци или супстанце могу утицати на резултат теста.

Бревитест мери антитела против РБД дела шиљастог протеина, која су веома корелативна са неутрализујућом активношћу.19 У недавно објављеној студији, истраживачи су анализирали везу између концентрације одређених антитела и заштите од САРС-ЦоВ-2 квантификоване као ефикасност вакцине, односно смањење стопе симптоматске инфекције за вакцинисане у односу на невакцинисане субјекте. 18 У студији, везујућа и неутрализујућа антитела 28 дана након друге дозе мерена су код инфицираних и неинфицираних примаоца вакцине, при чему су концентрације антитела пријављене коришћењем референтног стандарда СЗО. Ефикасност вакцине од 50 процената против симптоматске инфекције са већином Алфа (Б.1.1.7) варијанте САРС-ЦоВ-2 постигнута је са 95 процената поузданости (ВЕ50@95) при концентрацији анти-РБД антитела од 109 БАУ/мЛ.18

У Бревитест тесту, овај број је коришћен за постављање граничне разлике између „Лов“ и „Хигх“, са вредностима испод ЛОД-а пријављеним као „Ноне Детецтед“. Слика 3 показује граничне вредности Бревитест теста. Дакле, резултати Бревитест Куантиммуне™ ЦОВИД-19 ИгГ теста антитела могу да се користе за процену нивоа заштите у клиничком окружењу.

Доступност брзе, квантитативне серологије на месту пружања неге из прста који може проценити ниво имунолошке заштите на индивидуалној и друштвеној основи је без преседана и може имати дубок утицај на одговор на пандемије као што је ЦОВИД{{ 2}}. На пример, у администрацији појачивача вакцине, службеници јавног здравља и произвођачи вакцина обично препоручују појачивач након одређеног времена. Тренутна препорука за мРНА вакцине, на пример, је да се добију допуна након 6 месеци. Међутим, овај приступ „фиксног времена за појачавање“ може бити неоптималан за пацијенте (посебно старије) који имају тенденцију да изгубе имунитет брже од 6 месеци. Поред тога, за многе људе вакцинација против ЦОВИД-19 пружа заштиту од 12 месеци или више. За тај сегмент вакцинисане популације могло би бити оптимално одложити допуну док им имунитет не падне испод прага. Такво одлагање могло би имати вишеструке користи: могло би продужити укупан период заштите за тог пацијента, можда створити јачи и специфичнији секундарни одговор и омогућити бољу употребу ограничених залиха вакцина.

Слика 4 представља податке преузете из Бревитест клиничке валидационе студије, приказујући само субјекте који су примили мРНА вакцину (Модерна или Пфизер-БиоНТецх). Иако је скуп података релативно мали (н=73), више од 12 процената испитаника је било испод нивоа ВЕ50@95 од 109 БАУ/мЛ пре 6-месечног препорученог датума за појачавање, што сугерише да би могли да имају заштитни јаз ако би чекали да појачају. С друге стране, више од 31 одсто испитаника имало је ниво антитела изнад ВЕ50@95, што сугерише да и даље имају резидуални имунитет, барем против варијанте Б.1.1.7, и да би могли да продуже период имунолошке заштите одлагањем појачавања . Иако такве одлуке увек треба доносити у консултацији са клиничаром, овај приступ би могао бити користан водич за оне који покушавају да управљају имунитетом пацијената.

Други случај клиничке употребе може бити процена имунолошког одговора након инфекције или вакцинације. Специфичности сероконверзије варирају међу појединцима у зависности од старости, генетског састава, основне болести, лекова и других фактора. Људи који се вакцинишу производе различите врсте и концентрације антитела, а ове карактеристике се временом мењају. Информације о пацијентовој тренутној концентрацији антитела могу да усмере одлуке о начину живота узимајући у обзир ризике повезане са нивоима заштите и могућом изложеношћу вирусу у различитим срединама.

Трећа употреба би могла бити у скринингу и праћењу пацијената који су подвргнути терапији антителима јер на одлуке могу утицати нивои откривених антитела. На пример, показало се да су реконвалесцентни третмани плазмом и терапијски третмани моноклонским антителима ефикаснији за пацијенте без антитела у односу на пацијенте који имају ендогена антитела против САРС-ЦоВ-2. 11,12 Дакле, ове информације се такође могу користити за идентификацију пацијената који би имали више користи од примене моноклонских антитела, било терапеутски или профилактички, и да помогну здравственим радницима у управљању применом тих терапија.

Коначно, студије серопреваленције могу се знатно побољшати коришћењем квантитативног теста на антитела за процену имунитета стада. Било да се ради на нивоу заједнице или у одређеним другим одговарајућим окружењима као што су канцеларије, производни погони или школе, епидемиолошко моделирање и доношење одлука у јавном здравству би се знатно побољшало са прецизнијим тестом који се лако примењује, посебно оним који је повезан са облаком и на тај начин способан да види имунитет из „птичје перспективе“ интеграцијом резултата антитела у реалном времену у софтверски систем за геолокацију и мапирање.

Закључак

Недавне студије су показале да је квантитативни тест на анти-РБД ИгГ антитела користан корелат за имунолошку заштиту против ЦОВИД-19. Да би се максимизирао утицај овог важног увида, тест који је брз (<15 minutes) and precise, requiring only a fingerstick sample of blood, and capable of running in a point-of-care setting is needed.

Бревитест тест може квантификовати количину САРС-ЦоВ-2 ИгГ антитела у узорцима прстију у БАУ/мЛ, према референтном стандарду СЗО 20/136. У овом раду су представљене његове перформансе. У тестовима валидације теста одређене су и процењене доње границе мерења, прецизности, линеарности, интерференције и унакрсне реактивности.

Међу могућим употребама, овај тест би могао да буде драгоцено средство за оптимизацију времена појачивача вакцине, верификацију сероконверзије код имунокомпромитованих и других ризичних група, оптимизацију терапеутске и профилактичке употребе моноклонских антитела и, шире, процену појединца и популације имуни одговори, посебно производња ИгГ антитела, изазвана САРС-ЦоВ-2 или вакцином. Информације о броју САРС-ЦоВ-2 антитела присутних у узорку појединца у датом тренутку могу бити драгоцене јер би могле да усмеравају терапијске, превентивне одлуке или одлуке о начину живота које би могле да спрече или контролишу ЦОВИД-19 .

Референце

1 Лу, Р., Зхао, Кс., Ли, Ј., Ниу, П., Ианг, Б., Ву, Х., ... и Тан, В. (2020). Геномска карактеризација и епидемиологија новог коронавируса из 2019.: импликације на порекло вируса и везивање рецептора. Тхе Ланцет, 395(10224), 565-574.

2 Америчка управа за храну и лекове. ИнБиос Интернатионал Инц. ЕУА210368 Писмо овлашћења, 24. август 2021.

3 Америчка управа за храну и лекове. Аццесс Био Инц. ЕУА201309 Писмо овлашћења, 6. август 2021.

4 Тромбетта, БА, Кандигиан, СЕ, Китцхен, РР, Граувет, К., Вебб, ПК, Миллер, ГА, ... и Сулиман, С. (2021). Процена серолошких тестова бочног протока за тешки акутни респираторни синдром коронавирус-2. БМЦ заразне болести, 21(1), 1-14.

5 Америчка управа за храну и лекове. ЗЕУС Сциентифиц Инц. ЕУА201833 Писмо овлашћења, 12. мај 2021.

6 Америчка управа за храну и лекове. ЕУРОИММУН УС Инц. Писмо овлашћења, 4. мај 2020.

7 Америчка управа за храну и лекове. Роцхе Диагностицс ЕУА200514 Писмо овлашћења, 19. мај 2021.

8 Америчка управа за храну и лекове. Сиеменс Хеалтхцаре Диагностицс Инц. ЕУА202670 Писмо овлашћења, 17. јун 2021.

9 Варадхацхари, А., Цхаттерјее, Д., Гарза, Ј., Гарр, РП, Фолеи, Ц., Леткеман, А., ... & Линбецк ИИИ, Л. (2020). Пљувачки анти-САРС-ЦоВ-2 ИгА као приступачни биомаркер мукозног имунитета против ЦОВИД-19. МедРкив.

10 Јаневаи, Ц. (2001). Имунобиологија: Имуни систем у здрављу и болести. Гарланд.

11 Хамилтон, ФВ, Лее, ТЦ, Арнолд, ДТ, Лилфорд, Р., & Хемминг, К. (2021). Да ли је реконвалесцентна плазма узалудна код болести ЦОВИД-19? Бајесова поновна анализа рандомизованог контролисаног испитивања РЕЦОВЕРИ. Међународни часопис за заразне болести.

12 Хорби, ПВ, Мафхам, М., Пето, Л., Цампбелл, М., Пессоа-Аморим, Г., Спата, Е., ... & Ландраи, МЈ (2021). Казиривимаб и имдевимаб код пацијената примљених у болницу са ЦОВИД-19 (ОПОРАВАК): рандомизовано, контролисано, отворено испитивање на платформи. медРкив.

13 Деб, П., Молла, ММА, и Рахман, КСУ (2021). Ажурирање моноклонског антитела као терапијске опције против ЦОВИД-19. Биосигурност и здравље.

14 Бернал, ЈЛ, Андревс, Н., Говер, Ц., Робертсон, Ц., Стове, Ј., Тессиер, Е., ... и Рамсаи, М. (2021). Ефикасност вакцина Пфизер-БиоНТецх и Окфорд-АстраЗенеца на симптоме повезане са цовид-19, пријеме у болницу и смртност код старијих одраслих особа у Енглеској: негативна студија случај-контрола. БМЈ, 373.

15 Пархам, П. (2014). Имуни систем. Гарланд Сциенце.

16 Светска здравствена организација. (2020). Оснивање Међународног стандардног и референтног панела СЗО за антитела на САРС-ЦоВ-2. Стручни комитет за биолошку стандардизацију, Женева, 9-10.

17 Кхоури, ДС, Цромер, Д., Реиналди, А., Сцхлуб, ТЕ, Вхеатлеи, АК, Јуно, ЈА, ... и Давенпорт, МП (2021). Нивои неутрализујућих антитела су у великој мери предиктивни за имунолошку заштиту од симптоматске САРС-ЦоВ-2 инфекције. Природна медицина, 1-7.

18 Фенг, С., Пхиллипс, ДЈ, Вхите, Т., Саиал, Х., Алеи, ПК, Биби, С., ... и Воисеи, М. (2021). Корелати заштите од симптоматске и асимптоматске САРС-ЦоВ-2 инфекције. Природна медицина, 1-9.

19 Долсцхеид‐Поммерицх, Р., Барток, Е., Ренн, М., Куммерер, БМ, Сцхулте, Б., Сцхмитхаусен, РМ, ... & Хартманн, Г. (2021). Корелација између квантитативне анти-САРС-ЦоВ-2 ИгГ ЕЛИСА и активности неутрализације. Јоурнал оф Медицал Вирологи, 94(1), 388-392.

Јавиер Т. Гарза1*, Јацоб Куицк1*, Дев Цхаттерјее1*, Роберт П. Гарр1, Атул Варадхацхари1, Лео Линбецк ИИИ1* 1Бревитест Тецхнологиес, ​​Инц., Хјустон, Тексас. *Ови аутори су подједнако допринели

Дописни аутори:

Javier Garza: javierg@fannininnovation.com

Dev Chatterjee: dev@fannininnovation.com

Такмичарски интереси:

ЈТГ, ЈК, ДЦ, АВ и ЛЛ су запослени у Бревитест Тецхнологиес, ​​Инц.

Подршка за истраживање:

Развој Бревитест платформе подржали су Национални институт за злоупотребу дрога (НИДА) и Национални институт за здравље мањина и здравствене диспаритете (НИМХД) при Националном институту за здравље (НИХ), бројеви грантова: 1 Р43 ДА{{2} }; 1 Р43 МД013409-01А1; 1 Р43 ДА043325-01, 2 Р44 ДА043325-02, 5 Р44 ДА043325-03; 3 Р43 ДА041966-01С1, Фондација Вијаи анд Марие Горадиа и Фаннин Инноватион Студио.

Доприноси аутора:

Сви аутори су дали допринос у концепцији, дизајну или извођењу дела. Сви аутори су критички прегледали рукопис и дали коначно одобрење рукопису.

For more information:1950477648nn@gmail.com