Ученые разработали технологию измерения антител COVID-19 для быстрой оценки эффективности нейтрализации вирусовУченые разработали технологию измерения антител COVID-19 для быстрой оценки эффективности нейтрализации вирусов
Способны ли антитела человека блокировать проникновение вируса COVID-19 в организм?
Способны ли эти антитела также блокировать новые варианты вируса? Этими вопросами задаются все. Исследователи из Университета Джорджа Мейсона разработали Ha-CoV-2 - нереплицирующуюся быстродействующую систему на основе псевдовируса SARS-CoV-2, которая позволяет быстро и количественно измерить способность антител человека блокировать SARS-CoV-2 и его варианты in vitro.
Ученые разработали гибридную систему псевдовирион альфавируса - SARS-CoV-2, которая может надежно экспрессировать репортерные гены в клетках в течение нескольких часов для быстрого измерения нейтрализующих антител. Ha-CoV-2 - это нереплицирующаяся вирусоподобная частица SARS-CoV-2, состоящая только из структурных белков SARS-CoV-2 (S, M, N и E) и генома РНК, полученного из быстро экспрессирующегося вектора альфавируса.
Эта передовая технология, недавно описанная в журнале Cell Reports Methods, может быстро и надежно экспрессировать репортерные гены в течение 3-6 часов, что значительно облегчает его применение для быстрого количественного определения нейтрализующих антител, вирусных вариантов и противовирусных препаратов. Псевдовирус Ha-CoV-2 был протестирован на оригинальном вирусе COVID-19 и его вариантах, включая Альфа, Дельта и Омикрон, а также циркулирующий в настоящее время вариант Омикрон BA.2.
Авторы начали работать над этой проблемой, когда COVID-19 только появился в поле зрения общественности и этот важный прорыв стал возможен благодаря сочетанию ряда факторов. По словам Юнтао Ву, профессора вирусологии и руководителя исследования лаборатория опиралась на опыт предыдущих исследований вирусов ВИЧ и полиомиелита. "Мы пытались создать псевдовирус на основе гибридного альфавирусного вектора для SARS-CoV-2, надеясь получить более надежную и быструю систему для скрининга и оценки противовирусных препаратов и антител. К счастью, нам это удалось после нескольких неудачных попыток", - рассказывает Ву.
Группа создала новую технологи летом 2020 года. "Мы поняли, что мы можем получить превосходную технологию с более высокой точностью и скоростью количественного определения нейтрализующих антител", - добавил Ву. Затем лаборатория Ву сотрудничала с исследователями из Центра протеомики и молекулярной медицины, чей метод анализа слюны для мониторинга распространения COVID-19 позволил получить большое количество образцов, необходимых для разбавления сыворотки и подтверждения эффективности технологии. К октябрю 2020 года Ву и его команда подали заявку на предварительный патент.
В основе открытия лежит методика анализа концентрации антител в крови человека при различных уровнях разбавления, чтобы определить, какой минимальный уровень необходим для блокировки попадания вирусной частицы в клетку. "Люди разные, как и их нейтрализующие антитела, вырабатываемые в результате вакцинации", - говорит Ву. Система Ha-CoV-2 может определить уровень антител человека для нейтрализации SARS-CoV-2 или его конкретного варианта. У некоторых антитела сильнее из-за предшествующей инфекции, а также из-за того, получал ли человек одну или несколько вакцин. Вакцинация и повторный контакт могут вызвать более сильный ответ антител.
Технология имеет множество применений для мониторинга вирусов в государственном и частном секторе. Например, в течение первых нескольких недель после появления варианта Омикрон команда быстро поняла, насколько контагиозным (более чем в 10 раз) будет этот вариант. "Технология на основе псевдовирусов может быстро определить уровень антител и их эффективность для определения необходимости дополнительной защиты (вакцинации) и может стать частью структурированного процесса оценки антител", - утверждает Ву.
Полученные авторами результаты могут оказать значительное влияние на стратегии борьбы с пандемией. "Только представьте себе", - говорит Ву, "вместо распространенной сейчас "неуверенности перед школой", представьте, что школьники могут пройти скрининг на антитела в начале учебного года и получить отчет с подробным описанием их уровня защиты антителами. Вы могли бы быть спокойны, зная, что физически защищены, поэтому можете спокойно приходить на занятия или на работу. Или, наоборот, судя по уровню антител, если человек может быть не защищен, то можно будет сделать ревакцинацию, чтобы усилить реакцию антител".
В настоящее время авторы применяют технологию для измерения нейтрализующих антител у людей с ослабленным иммунитетом после вакцинации в надежде получить подробную информацию, чтобы можно было принимать обоснованные решения о необходимости повторных прививок.
