Тест COVAM може допомогти вибрати одиниці реконвалесцентної плазми для лікування
Розуміння структури імунних відповідей при COVID-19 є важливим для розробки ефективної вакцини або противірусних препаратів, спрямованих на оптимальні антигени важкого гострого респіраторного синдрому коронавірусу 2 (SARS-CoV-2). Такі втручання можуть допомогти стримати пандемію, запобігаючи розповсюдженню вірусів або реінфекції або принаймні зменшуючи тяжкість захворювання після зараження. Нещодавнє дослідження, опубліковане на сервері препринтів bioRxiv *, має на меті встановити модель реактивності антитіл у реконвалесцентній плазмі COVID-19 (CCP), яка широко використовується як терапія для критично хворих на COVID-19.
Реконвалесцентна плазма
Реконвалесцентна плазма - це підхід до лікування з давньою історією. Він застосовувався у попередніх спалахах грипу, ГРВІ та інших смертельних вірусних спалахах, щоб викликати пасивний імунітет у реципієнтів під час активної фази інфекції. Його ефективність, щонайменше, частково обумовлена наявністю нейтралізуючого Ab проти вірусу-збудника, що запобігає його реплікації і тим самим полегшує тяжкість клінічного стану.
Багато дослідників проводять клінічні випробування різних конструкцій, щоб охарактеризувати справжню ефективність КПК та визначити оптимальний режим його використання. Наприклад, тип ізотипів антитіл та рівень їх експресії є важливими параметрами при визначенні впливу CCP на COVID-19.
У поточному дослідженні досліджено використання технології випробувань, яка називається Коронавірусний антигенний чіп (COVAM), для отримання профілю характеристик реакційної здатності антитіл до PCC перед використанням у даного пацієнта.
Стандартний серологічний тест - бінарний
В даний час рутинне серологічне тестування дає бінарний результат і вимірює титри ізотипу одного антитіла щодо окремого антигену або епітопу, залежно від того, чи титр вище або нижче більш-менш довільного порогу. Як правило, тест не повідомляє про фактичну реактивність антитіла, будь то вище або нижче заданого порогу.
Поріг визначається за допомогою позитивного та негативного контролю, встановленого та підтвердженого для конкретного антитіла або набору антитіл. У деяких тестах використовується суміш антигенів із вторинними антитілами, націленими на різні ізотипи первинних антитіл. Вони генерують агреговане значення антитіл; отже, це представляється як двійковий, позитивний чи негативний результат.
Що таке COVAM?
Платформа COVAM відноситься до недорогого формату мультиплексного аналізу, що дозволяє тестувати антитіла у високопродуктивному робочому процесі. Він використовує набір з декількох очищених антигенів, перевірених із спектру коронавірусних та некоронавірусних антигенів, надрукованих на предметних стеклах, покритих нітроцелюлозою, для серологічних досліджень. Це включає 11 антигенів від SARS-CoV-2, по 5 від SARS та MERS-CoV та 12 від сезонних коронавірусів. Крім того, 35 - від інших гострих респіраторних вірусів.
COVAM є частиною хімічного підходу, який кількісно визначає рівні інтенсивності кількох конкретних сигналів незалежно для класифікації зразків, що містять антитіла. Однак у сучасну епоху вдосконалених геномних інструментів також застосовуються складні багатоваріантні аналітичні засоби, що використовують машинне навчання, розпізнавання образів та кластерний аналіз.
Це допомагає розвинути геномну сигнатуру, що включає як послідовність геному, так і схему експресії гена. Ці методи також корисні в клінічних діагностичних тестах.
Тест COVAM можна провести, щоб зрозуміти, які антитіла містяться у зразку сироватки, що, в свою чергу, виявляє, яким вірусам піддавався пацієнт, і відстежує динамічні зміни профілю антитіл з часом. Його конструкція може дозволити масштабним дослідженням зрозуміти епідеміологію COVID-19, виявивши поширеність та титр різних антитіл у популяції в різні моменти спалаху.
Угода між COVAM та іншими дозуваннями
Дослідники класифікували результати COVAM, використовуючи два обчислювальні підходи, як реактивний або нереактивний. Порівняно із встановленим FDA тестом імунохімілюмінесценції EUA VITROS CoV2T від Ortho та тестом нейтралізації нальоту (RVPNT), вони виявили, що тести COVAM та RVPNT відповідали 93% та 96% результатам VITROS CoV2T. Найвищий рівень кореляції був з антигенами, які містять рецептор-зв'язуючий домен (RBD), але не домен S2.
Вони також виявили, що антитіла, виявлені COVAM, які націлені на N-нуклеокапсидний білок і домен S2-шипа, демонструють погану згоду з будь-яким з двох інших тестів. Вони пояснюють це відомою залежністю нейтралізації від присутності інгібуючих антитіл, спрямованих на RBD S1 в місці його зв'язування з АСЕ2.
Попередні дослідження свідчать про ефективність КПК
Важливо шукати титри антитіл у плазмі, перш ніж припускати, що вона має терапевтичну ефективність. У попередньому клінічному дослідженні Протоколу розширеного доступу (EAP) вивчається використання понад 65 000 одиниць CCP у понад 35 000 пацієнтів з COVID-19. Це показує, що не всі КПК однакові з точки зору ефективності антитіл.
Таким чином, лише підгрупа пацієнтів, які отримували КПК як частину EAP, зазнала значного поліпшення клінічних результатів, хоча і невеликої величини. Це було пов'язано з вищими титрами антитіл та раннім введенням КПК. Результатом дослідження стало те, що стало очевидним, що лише перспективні, рандомізовані, плацебо-контрольовані клінічні випробування (РКИ) можуть дати задовільну відповідь щодо того, чи введення CCP є валідним терапевтичним підходом при COVID. -19.
Класифікація ЦК COVAM
У поточному мультиплексному аналізі COVAM ці інструменти застосовуються для виявлення закономірностей у зразках плазми на основі незалежного вимірювання множинних антитіл та ізотипів з різними титрами, спрямованими на множинні антигени SARS-CoV-2. У поточному дослідженні використовується COVAM для класифікації плазми, перш ніж вона застосовується для лікування пацієнтів з COVID-19. Існуючі критерії включають позитивність донора щодо вірусної РНК за допомогою полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР), тяжкість захворювання та час між появою симптомів або між відновленням та донорством КПК.
Застосування COVAM засноване на вимірюванні рівня антитіл, а також титрів нейтралізації, використовуючи псевдотипові віруси, що несуть антигени SARSC-CoV-2. Таким чином, можна встановити поріг, вище якого можна оцінити клінічну корисність КПК, перш ніж його вводити пацієнтові, який терміново потребує пасивного імунітету.
У поточному дослідженні використовувався КПК із 99 донорів у період з 4 квітня по 5 червня 2020 року, усі із Сполучених Штатів.
Три групи КПК
Дослідники виявили широку різницю у типі та рівні антитіл до антигенів SARS-CoV-2, особливо чотирьох з них, при цьому в результаті аналізу вийшло кілька різних груп.
Дослідники виявили, що існували три різні групи реакційних характеристик IgG щодо антигенів COVAM NP, Spike, S1, S2 та RBD. У групі 1 був підвищений рівень антитіл проти N, S1 та білкових антигенів Spike на всю довжину. Група 2 і Група 3 мали проміжний пік, спрямований на реактивність антитіл, і дуже низьку реакційну здатність анти-N і анти-S1, відповідно.
Зокрема, спостерігається, що підкластер групи 3 практично не має антитіл проти SARS-CoV-2, виявлених COVAM. Крім того, у кожній з основних груп було щонайменше дві підгрупи. Ці групи не були помітні в інших аналізах, навіть після регулювання порогів реактивності.
Ці відмінності зумовлені тим, що ці аналізи виявляють різні структури антигенів у сироватці крові. Іншими словами, інфекція викликає поліклональну реакцію з цілим рядом специфічних антитіл.
Наслідки та майбутні напрямки
Дослідники заявляють, що потрібна додаткова робота, щоб виявити кореляцію між цими групами та ефективністю CCP як терапії COVID-19. Оскільки отримується більше знань про відносну клінічну важливість кожної з основних груп антитіл під час захворювання, можливо, навіть стане можливим вибрати КПК для введення на основі швидкого аналізу профілю антитіл, шукаючи конкретні підгрупи в одному з трьох групи.
Знову ж таки, цей тип мультиантигенної мережі може допомогти сформувати профіль індукованих вакциною антитіл для доклінічних та клінічних досліджень, краще зрозуміти діапазон та глибину серологічних реакцій після імунізації та визначити результати. Захисні реакції антитіл. Розуміння кореляції між типами та силою антитіл та клінічним ступенем тяжкості також може бути корисним для прогнозування перебігу інфекцій, що передаються вакциною.