Από την αρχή της πανδημίας, οι διαγνωστικές δοκιμές έχουν διαδραματίσει ζωτικό ρόλο στον έλεγχο της εξάπλωσης του SARS-CoV-2, του ιού που προκαλείCOVID 19.Γρήγορες εξετάσεις αντιγόνουπου πραγματοποιούνται στο σπίτι ή σε κλινικό περιβάλλον παρέχουν αποτελέσματα σε 15 λεπτά ή λιγότερο.Όσο νωρίτερα διαγνωστεί ένα άτομο, τόσο πιο γρήγορα μπορεί να αναζητήσει ιατρική βοήθεια και να απομονωθεί από τους άλλους.Αλλά όταν εμφανίζονται νέες παραλλαγές του ιού, αυτές οι παραλλαγές ενδέχεται να μην ανιχνευθούν από αυτές τις δοκιμές.
Οι περισσότερες γρήγορες δοκιμές αντιγόνου έχουν σχεδιαστεί για την ανίχνευση της πρωτεΐνης νουκλεοκαψιδίου SARS-CoV-2 ή της Ν-πρωτεΐνης.Αυτή η πρωτεΐνη βρίσκεται σε αφθονία σε ιικά σωματίδια και μολυσμένους ανθρώπους.Κιτ ταχείας δοκιμήςΤα s συνήθως περιέχουν δύο διαφορετικά διαγνωστικά αντισώματα που συνδέονται με διαφορετικά μέρη της πρωτεΐνης Ν.Όταν ένα αντίσωμα δεσμεύεται στην πρωτεΐνη Ν σε ένα δείγμα, εμφανίζεται μια έγχρωμη γραμμή ή άλλο σήμα στο κιτ δοκιμής, υποδεικνύοντας μόλυνση.
Η πρωτεΐνη Ν αποτελείται από 419 δομικές μονάδες αμινοξέων.Οποιοδήποτε από αυτά μπορεί να αντικατασταθεί από ένα άλλο αμινοξύ με μετάλλαξη.Ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον Ph.D.Ο Philip Frank και ο Eric Ortlund του Πανεπιστημίου Emory ξεκίνησαν να διερευνήσουν πώς αυτή η μεμονωμένη αλλαγή αμινοξέος επηρεάζει την απόδοση μιας ταχείας δοκιμής αντιγόνου.Χρησιμοποίησαν μια τεχνική που ονομάζεται βαθιά σάρωση μετάλλαξης για να αξιολογήσουν ταυτόχρονα πώς κάθε μετάλλαξη στην πρωτεΐνη Ν του ιού επηρεάζει τη σύνδεση με ένα διαγνωστικό αντίσωμα.Τα αποτελέσματά τους δημοσιεύτηκαν στο Cell στις 15 Σεπτεμβρίου 2022.
Οι ερευνητές δημιούργησαν μια ολοκληρωμένη βιβλιοθήκη με σχεδόν 8.000 μεταλλάξεις πρωτεΐνης Ν.Αυτές οι παραλλαγές αντιπροσωπεύουν περισσότερο από το 99,5% όλων των πιθανών μεταλλάξεων.Στη συνέχεια αξιολόγησαν πώς κάθε παραλλαγή αλληλεπιδρά με 17 διαφορετικά διαγνωστικά αντισώματα που χρησιμοποιούνται σε 11 εμπορικά διαθέσιμες γρήγορες δοκιμές αντιγόνου, συμπεριλαμβανομένων κοινώνοικιακά κιτ.
Η ομάδα αξιολόγησε ποιες μεταλλάξεις Ν-πρωτεΐνης επηρεάζουν την αναγνώριση αντισωμάτων.Με βάση αυτές τις πληροφορίες, δημιούργησαν ένα «προφίλ μετάλλαξης διαφυγής» για κάθε διαγνωστικό αντίσωμα.Αυτό το προφίλ προσδιορίζει συγκεκριμένες μεταλλάξεις στην πρωτεΐνη Ν που μπορεί να επηρεάσουν την ικανότητα του αντισώματος να δεσμεύεται στον στόχο του.Η ανάλυση έδειξε ότι τα αντισώματα που χρησιμοποιούνται στα σημερινά γρήγορα τεστ αναγνωρίζουν και δεσμεύουν όλες τις παλαιότερες και παρούσες παραλλαγές του SARS-CoV-2 που προκαλούν ανησυχία και ανησυχία.
Αν και πολλά διαγνωστικά αντισώματα αναγνωρίζουν την ίδια περιοχή της πρωτεΐνης Ν, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι κάθε αντίσωμα έχει μια μοναδική υπογραφή μεταλλάξεων διαφυγής.Καθώς ο ιός SARS-CoV-2 συνεχίζει να μεταλλάσσεται και να δημιουργεί νέες παραλλαγές, αυτά τα δεδομένα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επισήμανση αντισωμάτων κιτ δοκιμών που μπορεί να χρειαστεί να επανεκτιμηθούν.
«Η ακριβής και αποτελεσματική αναγνώριση των μολυσμένων ατόμων παραμένει μια κρίσιμη στρατηγική για τον μετριασμό του COVID-19 και η μελέτη μας παρέχει πληροφορίες για μελλοντικές μεταλλάξεις SARS-CoV-2 που θα μπορούσαν να επηρεάσουν την ανίχνευση», είπε ο Ortlund.«Τα αποτελέσματα που περιγράφονται εδώ μας επιτρέπουν να προσαρμοστούμε γρήγορα σε αυτόν τον ιό, καθώς νέες παραλλαγές συνεχίζουν να εμφανίζονται, παρουσιάζοντας άμεσες κλινικές επιπτώσεις και επιπτώσεις στη δημόσια υγεία».
Ιστορικό: Η βαθιά σάρωση μετάλλαξης ανιχνεύει μεταλλάξεις διαφυγής στο νουκλεοκαψίδιο SARS-CoV-2 χρησιμοποιώντας επί του παρόντος διαθέσιμες γρήγορες δοκιμές αντιγόνου.Frank F., Kin MM, Rao A., Bassit L., Liu H, Bowers HB, Patel AB, Kato ML, Sullivan JA, Greenleaf M., Piantadosi A., Lam VA, Hudson VH, Ortlund EA cell.2022 15 Σεπτεμβρίου 185(19):3603-3616.e13.Υπουργείο Εσωτερικών: 10.1016/j.cell.2022.08.010.29 Αυγούστου 2022 PMID: 36084631.
Χρηματοδότηση: National Institute for Biomedical Imaging and Bioengineering NIH (NIBIB), National Institute of Diabetes, Digestive and Kidney Diseases (NIDDK) και National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID), American Heart Association.
Το NIH Research Matters είναι μια εβδομαδιαία ενημέρωση των βασικών ερευνητικών ευρημάτων του NIH που εξετάζονται από ειδικούς του NIH.Δημοσιεύεται από το Γραφείο Επικοινωνιών και Δημοσίων Υποθέσεων του Διευθυντή των Εθνικών Ινστιτούτων Υγείας.