Parmak Ucu Örneklerinde SARS-CoV-2 IgG Antikorlarının Kantitatif Ölçümüyle Bağışıklığın Değerlendirilmesi

Soyut

COVID-19, dünya çapında milyarlarca insanı doğrudan veya dolaylı olarak etkiledi. Salgına verilen yanıt, hastalığın yayılmasını önlemeye ve tedavi seçeneklerini iyileştirmeye odaklandı. Teşhis teknolojileri, pandeminin başlangıcından bu yana bu yanıtta kilit bir rol oynadı. Aşılar ve diğer tedaviler geliştirilip uygulandıkça, bireysel bağışıklık koruma düzeyini anlama ve ölçmeye olan ilgi artmıştır. Tarihsel olarak, sistemik bağışıklığı ölçmek için antikor titrelerinin kullanımı, antikorlar ve bağışıklık arasındaki ilişkinin tam olarak anlaşılmaması, çapraz çalışma karşılaştırmalarına izin verecek uluslararası antikor konsantrasyonu standartlarının olmaması ve geliştirmeye izin verecek yetersiz klinik veriler nedeniyle kısıtlanmıştır. sağlam antikor-bağışıklık modelleri.

Ancak, bu kısıtlamalar son zamanlarda değişti. Antikorlara ilişkin daha derin bir anlayış, DSÖ antikor standartlarının duyurulması ve birden fazla COVID{0}} aşı denemesinden elde edilen veri kümelerini kullanarak bağışıklık modellerinin geliştirilmesi sayesinde, belirli türlerde kantitatif antikor testleri artık bireysel veya topluluk bağışıklığını izlemek için bir yol sağlayabilir COVID'e karşı-19. Spesifik olarak, SARS-CoV-2 virüsünün S1 spike protein bileşeninin reseptör bağlanma alanını hedefleyen anti-RBD IgG antikorlarının konsantrasyonunu ölçen testler, yararlı ve ölçeklenebilir bir COVID{ {6}} hem bireylerin hem de toplulukların dokunulmazlığı. Ancak bu vaadi yerine getirmek için hızlı ve uygulaması kolay bir teste ihtiyaç vardır.

Bu önemli klinik ihtiyacı karşılamak için Brevitest, hızlı (<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.

Bu yazıda, Brevitest anti-RBD IgG testini karakterize etmek ve klinik performansını, alt ölçüm limitlerini, kesinliği, doğrusallığı, etkileşimi ve çapraz reaktiviteyi değerlendirmek için kullanılan çalışmaları sunuyoruz. Sonuçlar, bu testin bir hastanın anti-RBD IgG konsantrasyonunu ölçme yeteneğini göstermektedir. Bu bilgiler, yakın tarihli COVID-19 aşı klinik deneylerinden geliştirilen modellerle birlikte, bir bireyin veya topluluğun COVID-19 enfeksiyonuna karşı mevcut bağışıklık koruma düzeyini değerlendirmenin bir yolunu sağlayabilir.

Bu nedenle, günlük yaşamımızda, bağışıklığımızı aktif olarak geliştirmemiz ve sağlıklı bir yaşam tarzına sahip olmamız gerekir: yeterli uyku, sağlıklı beslenme, ölçülü egzersiz ve sigara içmek gibi kötü alışkanlıklardan kaçınmak, bağışıklığı geliştirmek için temel ön koşullardır ve uygun egzersiz, Ek olarak, Cistanche'ın bağışıklığı artırabildiğini ve Cistanche'de bulunan feniletanoid glikozitlerin bağışıklık sistemini baskılayıcı faktörlerin üretimini ve etkisini önleyebildiğini ve böylece vücudun bağışıklığını geliştirebildiğini bulduk.

Cistanche satın almak için tıklayın

giriiş

Şiddetli Akut Solunum Yolu Korona Virüsü 2 (SARS-CoV-2), Aralık 2019'da Çin'de şiddetli solunum yolu hastalığının (COVID-19) nedeni olarak ortaya çıkan ve hızla yayılarak dünya çapında bir pandemiye neden olan yeni bir koronavirüstür. . SARS-CoV-2 virüsü, Coronaviridae ailesinin Betacoronavirus cinsinin bir parçasıdır. Diğer üyeler arasında Şiddetli Akut Solunum Sendromu Coronavirüs 1 (SARS-CoV-1) ve Orta Doğu Solunum Sendromu Coronavirüs (MERS-CoV) yer alır.1 Virüsün yüksek bulaşabilirliği, benzeri görülmemiş çabalara rağmen dünya çapında hızlı bir şekilde yayılmasına yol açtı. tecritler, maske zorunlulukları, kamu hijyeni teşvikleri, hızlı aşı ve terapötik geliştirmeye yönelik kamu yatırımları ve diğer önlemler dahil olmak üzere halk sağlığı yetkilileri tarafından salgının ilerlemesini yavaşlatmak için.

Virüs tarafından aktif enfeksiyonun saptanması için teşhis testleri ve vücudun viral bir tehdide karşı bağışıklık yanıtının değerlendirilmesi, hem pandemiye yanıt verme hem de hastalığı ve vücut üzerindeki etkilerini anlama çabalarında kritik roller oynadı. Virüsün solunum yollarında doğrudan saptanması için çok sayıda nükleik asit amplifikasyon deneyi (PCR deneyleri dahil) ve viral antijen deneyleri geliştirilmiştir. Bu testlerin klinik teşhis ve hastalık yönetimi stratejilerinin önemli unsurları olduğu kanıtlanmıştır. Bununla birlikte, viral saptama ve kantitasyon tahlilleri, vücudun bağışıklık geçmişi, tepkisi veya durumu hakkında bilgi sağlamaz ve gelecekteki enfeksiyon veya yeniden enfeksiyon riskine dair herhangi bir gösterge vermez.

Bir hastanın bağışıklık sisteminin virüse nasıl tepki verdiğini anlamak için serolojik testlere ihtiyacımız var. Yaygın moleküler testler ve aşılamadan önce, bu tahliller bazen SARS-CoV-2 enfeksiyonunu teşhis etmek için de kullanılıyordu. Bu yaklaşımın mantığı, önceden enfeksiyon öyküsü olmayan yeni bir virüse karşı antikorların, özellikle IgM antikorlarının varlığının, uyumlu klinik semptomlarla birleştiğinde mevcut enfeksiyonu teşhis etmek için kullanılabilmesiydi. Bununla birlikte, bu teşhis yaklaşımı, antijen ve nükleik asit testinin (NAT'ler) hızlı büyümesi ve kolay bulunabilirliği ile pandeminin başlarında büyük ölçüde terk edildi. Bununla birlikte, serolojik testler, belirli popülasyonlarda epidemiyolojik izleme ve salgın kontrolü için hala bazı kullanımlar bulmuştur.

Pandemi ilerledikçe, hükümetler, akademisyenler ve ilaç endüstrisi arasındaki bir işbirliği, birkaç aşı adayının geliştirilmesine ve test edilmesine yol açtı ve 2020'nin sonlarından itibaren dünya çapında sağlık yetkilileri tarafından bir dizi onay aldı. Çoğu durumda enfeksiyonların kapsamı ve şiddeti, aşılarla ilgili önceki deneyimlere dayanarak bu korumada kaçınılmaz bir azalma bekleniyordu. Bununla birlikte, bu bozulmanın karakteri ve etkili koruma süresi aşılar ve bireyler arasında büyük farklılıklar gösterir ve koruma kaybının toplum üzerindeki etkisi bilinmemektedir. Buna göre, orijinal suşun farklı varyantlarının ortaya çıkmasıyla yoğunlaşan bir tartışma olan virüse karşı bağışıklık korumasını sürdürmek için takviye aşı dozlarının faydası, ihtiyacı ve zamanlaması hakkında devam eden bir tartışma var.

Bir kişinin mevcut en iyi bilgiyle kişiselleştirilmiş kararlar vermesine yardımcı olmak için aşıya verdiği yanıtı anlamak ve doğru bir şekilde tasvir etmek için, aşı, doğal enfeksiyon veya ikisinin bir kombinasyonu tarafından üretilen antikor seviyelerini hassas bir şekilde ölçebilen kantitatif antikor testlerine ihtiyaç vardır. Ancak duyarlılık, özgüllük ve tekrarlanabilirlik esas olmakla birlikte, hızlı sonuçlar ve uygulama kolaylığı (hem numune matrisi hem de test yeri dahil), yaygın olarak kullanılması beklenen herhangi bir testin arzu edilen özellikleridir.

Birden fazla üretici serolojik tahliller oluşturmuş ve pazarlamıştır. Bu immünoanalizlerin çoğunun arkasındaki teknoloji, yanal akış testleri (LFT) veya enzime bağlı immünoanalizler (ELISA) olarak kategorize edilebilir. LFT'lerin kullanımı basittir ve az miktarda kan gerektirir, ancak en doğru LFT'ler, test için bir serum veya plazma örneği elde etmek için bir venipunktür gerektirir. Daha yakın zamanlarda, parmak ucu kan örneklerini kullanabilen birkaç serolojik LFT geliştirilmiştir. Ticari olarak temin edilebilen LFT'lerin örnekleri, InBios'un SCoV-2 Detect IgG Rapid Test2 ve Access Bio'nun CareStart COVID-19 IgM/IgG3'üdür. Kullanım kolaylığına ve sonuçların hızlı geri dönüşüne rağmen, LFT'lerin karşılaştığı bir zorluk, kantitasyon eksikliği ve laboratuvar ELISA'larına4 kıyasla doğal olarak daha düşük duyarlılıktır. Duyarlılık sınırlaması, sinyalin enzim amplifikasyonunun olmamasından ve reaktan kimyasalları ayırmak için reaksiyonlar arasında yıkama adımlarının olmamasından kaynaklanır. Bununla birlikte, LFT'ler, düşük maliyetleri, hızları ve kullanım kolaylıkları nedeniyle teşhiste önemli bir rol oynamaktadır.

İmmünolojik testlerin bir diğer ana kategorisi ELISA'lardır. Enzime bağlı immünosorbent deneyleri genellikle iki yöntemden biri kullanılarak gerçekleştirilir:

1. ELISA laboratuvar kitleri, plaka okuyucularla birlikte 96-kuyu mikroplakaları kullanan sertifikalı laboratuvarlarda çalıştırılmak üzere tasarlanmıştır (ör. ZEUS ELISA SARS-CoV-2 IgG Test Sistemi5; veya EUROIMMUN Anti-SARS- CoV-2 ELISA (IgG)6 ).

2. Tescilli laboratuvar immünoanalizörlerinde (örn. Roche'un Elecsys Anti-SARS-CoV- 7; veya Siemens ADVIA Centaur SARS-CoV-2 IgG (sCOVG)8 ) çalıştırılması amaçlanan önceden yüklenmiş kasetler. Bu ELISA'lar, genellikle yarı kantitatif olan daha yüksek duyarlılık testleridir.

Ne yazık ki, bu yöntemler, LFT'lerin hızından ve kullanım kolaylığından yoksundur ve klinik numune olarak venipunktur kanı ve testleri sertifikalı bir laboratuvarda yapmak için eğitimli personel gerektirir ve bu, genellikle yüksek düzeyde test kapasitesine ulaşmak için önemli sermaye yatırımları yapmak zorundadır. Sonuçların geri dönüşü, test operasyonunun verimliliğine bağlı olarak genellikle birkaç gün içinde gerçekleşir. Bununla birlikte, en verimli operasyonlar bile, altta yatan immünoanaliz teknolojisinin sınırlamaları göz önüne alındığında, test sonuçlarını yalnızca birkaç saat içinde verebilir.

Brevitest Technologies, Inc. (Brevitest), bakım noktasında 15 dakika içinde enzim bağlantılı immünoassayler gerçekleştiren bir immünoassay platformu geliştirmiştir. LFT (basitlik, düşük numune hacmi, maliyet ve hız) ve ELISA'nın (hassasiyet, özgüllük, kesinlik, kantitasyon ve güvenilirlik) faydalarını birleştirir. Brevitest platformu, tek kullanımlık test kartuşları üzerinde bireysel testler yapan bir numune işleme biriminden (SPU) oluşur. SPU, tam otomatik olan ve bulutta (Brevitest Bulutu) çalışan merkezi bir analiz ve veri tabanı sistemiyle etkileşime giren küçük bir robotik cihazdır. Tüm ELISA adımlarını gerçekleştirmek için gerekli reaktifleri içeren tescilli bir kartuş kullanır ve reaksiyon sürecini kontrol etmek için ısı ve hareketli mıknatıslar kullanır.

Reaksiyonlar tamamlandığında SPU, ELISA işleminin son adımından kaynaklanan gösterge reaktifindeki renk değişimini ölçer. Ham optik okumalar, sonuç hastaya ve hekime gerçek zamanlı olarak sunulmadan önce, analiz ve işleme için Brevitest Cloud'a güvenli bir şekilde iletilir. Tükürükte anti-SARS-CoV-2 salgılayıcı IgA'nın varlığını saptamak için bu platformun kullanımını daha önce yayınlamıştık. 9

Brevitest, tescilli platformunda parmak ucu kanındaki SARS-CoV-2 anti-RBD IgG antikorlarını 15 dakikadan daha kısa sürede ölçmek için bir test geliştirdi ve onayladı. Bu raporda doğrulama çalışmalarından elde edilen verileri sunuyor ve testin potansiyel klinik ve epidemiyolojik kullanımlarını tartışıyoruz.

Malzemeler ve yöntemler

Malzemeler, aletler ve reaktifler: Brevitest test platformunun üç bileşeni vardır: bir numune işleme birimi (SPU), önceden yüklenmiş bir kartuş ve bulut tabanlı analitik yazılım (Brevitest Cloud). (Bkz. Şekil 1.) SPU, mekanik, optik ve termo-düzenleyici öğelere sahip minyatür bir tam otomatik robotik cihazdır. SPU, manyetik mikrokürelerin kartuş içindeki birkaç bölme boyunca hareketini kontrol etmek için kalıcı mıknatıslar kullanır ve tescilli karıştırma modellerini kullanarak her bölmedeki mıknatısları salınır.

Her bölmede, bu mikrokürelerin yüzeyinde çok adımlı ELISA reaksiyonunun tek bir adımı gerçekleşir. Nihai reaksiyon, optik sinyal olarak ölçülen renkli bir bileşiğin üretilmesiyle sonuçlanır ve ham okumalar, analiz için Brevitest Cloud'a gönderilir. Kartuşun düzgün bir şekilde takılmasını, doğru testin yapılmasını, kartuşun son kullanma tarihinin geçmemesini, test sonuçlarının geçerli olmasını ve hastayı tanımlayabilecek bilgilerin risk altında olmamasını sağlamak için platformda yerleşik birkaç koruma vardır.

Kartuş, Brevitest'in COVID-19 IgG testini çalıştırmak için gereken reaktiflerle önceden yüklenmiştir. Kartuş içinde reaktif hareketi olmadığından kartuş mikroakışkan bir cihaz değildir; bunun yerine, anahtar ELISA bileşenleri - antijen, yakalama antikoru ve izleyici antikor - reaktif kuyuları arasında hareket ettirilen manyetik mikro kürelere bağlanır. Kullanılan yakalanan antijen, SARS-CoV-2 virüsünden S1 proteininin Reseptör Bağlama Alanıdır (RBD). Yakalanan IgG daha sonra yaban turpu peroksidaz (HRP) molekülüne bağlı bir anti-insan IgG kullanılarak saptanır. Son renk değişikliği, HRP varlığında renksizden maviye değişen TMB'nin bulunduğu bölmede gerçekleşir. Her kartuş, ayrı kanallarda aynı anda 3 ELISA reaksiyonu yürütecek şekilde yapılandırılmıştır. İki kanal, numuneyi sırasıyla yüksek ve düşük dilüsyonda içerir ve bir kanal, kalite kontrol için bilinen konsantrasyonda anti-SARS-CoV-2 Spike S1 IgG ile yüklenir. SPU ve kartuşları içeren test malzemeleri Brevitest Technologies, Inc.'de geliştirildi ve CLIA sertifikalı laboratuvarlarında üretildi.

Numuneler, IRB onaylı bir bilgilendirilmiş onam formu ile izin alındıktan sonra IRB onaylı bir protokole göre deneklerden toplandı. Numuneler, uygun güvenlik önlemleri ile standart prosedürlere göre elde edilen parmak ucu kanını içerir. Brevitest tahlili için parmak ucu kanını toplamak üzere 28G tek kullanımlık neşter kullanıldı, ardından 10 µl tek kullanımlık sabit hacimli mikrokapiller tüp ile kan alındı. Mikrokapiller tüp için üreticinin verileri, numune hacminin değiştiğini gösterir<1% on clinical tests. The clinical history of the subjects was collected in a questionnaire and recorded before taking their sample.

Klinik Doğrulama: Brevitest'in Houston, Teksas'taki CLIA onaylı laboratuvarında yürütülen klinik araştırmaya katılmak için yapılan çağrıya yanıt veren kişilerden parmak izi örnekleri (107 örnek) alındı. Bildirilmiş SARS-CoV-2 enfeksiyonu öyküsü olanlardan ve/veya üç aşıdan herhangi birinden en az bir doz almış olanlardan doksan (90) numune alındı ​​ve bunlar "pozitif" olarak sınıflandırıldı. SARS-CoV-2 ile tıbbi bir enfeksiyon geçmişi olmayan ve hiç COVID-19 aşısı almadığını bildiren ve "negatif" olarak sınıflandırılan kişilerden on yedi (17) numune alındı.

Kesinlik: Testin kesinliği, CLSI EP05-A3 tarafından yönlendirilen bir çalışmada karakterize edilmiştir. Bu çalışmada, rutin klinik işlemlerde karşılaşılan konsantrasyon spektrumunu temsil eden üç numune test edildi. Numuneler, günde iki farklı lotta (toplam altı lot için) ve üç analiz cihazında üç gün boyunca iki kopya halinde test edildi. Sonuçları hesaplamak için Analyze-it yazılımı kullanıldı.

Çapraz Reaktivite ve Etkileşim: Brevitest tahlilinde çapraz reaktiviteyi test etmek için, BioIVT'den SARS-CoV-2 için negatif ve IgG antikorları için pozitif olduğu bilinen bir numune paneli elde edilmiştir: influenza A , influenza B, HBV, HCV, HIV, Haemophilus influenzae, alfa koronavirüsleri 229E ve NL63, beta koronavirüsleri OC43 ve HKU1, RSV, Parainfluenza ve Mycoplasma pneumonia. Bu numuneler Brevitest testinde test edildi ve saptama sınırının (LOD; 6,2 BAU/mL) altında sonuçlar verenler, çapraz reaktif olmayan olarak sınıflandırıldı.

Örnekleri artırmak ve test üzerindeki etkilerini belirlemek için Sun Diagnostics'ten yaygın parazitler alındı. Etkileşen (düşük ve yüksek SARS-CoV-2 IgG örnekleri) içermeyen dört parmak ucu örneğine hemolizat (1000 mg/dL), trigliserit açısından zengin lipoproteinler (500 mg/dL) ve konjuge bilirubin (40 mg) eklendi /dL). Her eklenmiş numune için kontrol numunesine göre yüzde fark hesaplandı ve sonuçların yorumları incelendi.

Tahlil Analitik Performansı: Kör limiti (LOB) ve LOD dahil olmak üzere tahlilin algılama yetenekleri, CLSI EP{{0}}A2 kılavuzuna göre belirlendi. LOB'yi elde etmek için, 2 lot ve 3 analizörde 3 gün boyunca 2 kopya halinde 4 boş parmak çubuğu örneği test edildi. LOD, 2 lot ve 3 analizörde 3 gün boyunca 2 kopya halinde 4 düşük seviyeli numunenin test edilmesiyle belirlendi. 4 düşük seviyeli numune, doğrulanmış negatif numunelerin bilinen miktarda WHO standardı (1000 BAU/mL standardının 0,17 µl'si) ile karıştırılmasıyla oluşturulmuştur. Kantitasyon limiti (LOQ), LOD'den daha büyük test edilen en düşük konsantrasyon artı LOD çalışmamızda gözlemlenen standart sapmanın 4,5 katı olarak hesaplandı. İstatistiksel analiz, Analyze-it yazılımı ile gerçekleştirildi. Doğrusallığı belirlemek için CLSI EP06-A tarafından hazırlanan bir çalışma kılavuzu uygulandı. Bilinen konsantrasyonda 10 numune hazırlamak için boş numunelere uluslararası WHO standardı (WHO Referans Standardı NIBSC 20/136) eklendi. Numuneler, 1 reaktif lotu kullanılarak 4 kopya halinde test edildi.

Sonuçlar

Demografik veriler: Test edilen popülasyonun demografisinin bir dökümü aşağıda sunulmuştur (Tablo 1).

Klinik performans: Parmak ucu tam kanından COVID öncesi numune almanın pratik olmaması ve COVID-19 IgG antikorlarının kantitatif ölçümü için parmak ucu referans testinin olmaması nedeniyle, klinik geçmişe dayalı bir klinik anlaşma çalışması gerçekleştirildi. Örnekler toplam 107 denekten toplandı. Bu deneklerden klinik geçmiş verileri de elde edildi; tüm veriler kendi kendine bildirildi ve mümkün olduğunda verilerin doğrulaması yapıldı.

Kendi beyan ettiği bu klinik geçmiş verilerine dayanarak, 17 denekte hiçbir zaman semptomatik COVID-19 enfeksiyonu olmadı ve hiç aşılanmadı. Diğer 90 denek ya enfekte olmuş, aşılanmış ya da her ikisi birden olmuştu. Ne aşılanmış ne de enfekte olmuş deneklerde saptanabilir antikor olmaması (yani saptama sınırının altında) beklenmedi ve negatif olarak nitelendirildi. Geri kalan deneklerin saptanabilir antikor seviyelerine (yani saptama sınırının üzerinde) sahip olması bekleniyordu ve pozitif olarak nitelendirildi.

Sonuçlar, yüzde 97,8 (yüzde 95 CI: yüzde 92,42 - 99,40) genel bir pozitif yüzde anlaşma (PPA)/hassasiyet ve yüzde 100 (yüzde 95 CI) genel bir negatif yüzde anlaşma (NPA)/özgünlük gösterdi. : Yüzde 79,61 - 100 yüzde ). Tablo 2'ye bakın.

Doğrusallık çalışmasında konsantrasyonları bilinen çözeltiler hazırlanmış ve elde edilen değerlerin karşılaştırılması için Brevitest cihazında test edilmiştir. 22,2 ila 2000 BAU/mL analitik ölçüm aralığında doğrusallık gösterildi (bkz. Şekil 2). Test edilen 10 numuneden 2 nokta, 0 BAU/mL ve 4000 BAU/mL doğrusal aralıktan çıkarıldı (bkz. Tablo 5). LOB, LOD, LOQ ve doğrusallık tahminleri dikkate alındığında, analitik ölçüm aralığı 22,2 ila 2000 BAU/mL'dir.

Çapraz reaksiyon ve etkileşim: Testi potansiyel olarak çapraz reaksiyona giren antikorlar açısından değerlendirdik. Bazı HCV numuneleri (2), HIV numuneleri (1) ve tüm Coronavirüs numuneleri, SARS-CoV-2 IgG testi için tespit sınırının üzerindeydi. Numunelerin geri kalanı LOD'nin altındaydı (bkz. Tablo 6).

Tartışma

Genellikle enfeksiyonun patojen ile konakçı arasındaki bir savaş olduğu söylenir. Bu savaşta, ister bireysel bir enfeksiyona ister küresel bir salgına karşı olsun, savunmamızın merkezi unsuru insan bağışıklık sistemidir.

En temel düzeyde, bağışıklık sistemi, patojenleri tanımlamak, enfeksiyonu önlemek ve bir enfeksiyon ortaya çıkarsa, istilacı patojeni ortadan kaldırmak veya sürdürülebilir bir "çıkmaza" ulaşmak için uyum içinde çalışan hücrelerden, proteinlerden ve diğer moleküllerden oluşur. BT.

Savaş analojisinden devam edecek olursak, bağışıklık sistemi, toksinleri, bakterileri, mantarları, parazitleri ve virüsleri tanımak için hücre yüzeyi reseptörlerini, sitokinleri, kemokinleri, dendritik hücreleri, immünoglobulinleri, majör histamin komplekslerini ve diğer elementleri kullanan kapsamlı bir "zekâ" yeteneğine sahiptir. ve bağışıklık sisteminin diğer bölümlerine bir tehdit algılandığına ve önlem alınması gerektiğine dair uyarılar gönderin.

Yanıt olarak, bağışıklık sistemi tehdidi nötralize etmek ve ortadan kaldırmak için reaktif oksijen türleri, anti-mikrobiyal peptitler, efektör B hücreleri, plazma hücreleri, CD4 T hücreleri, CD8 T hücreleri dahil ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere çok çeşitli "silahları" seferber eder. , NK hücreleri, makrofajlar, nötrofiller ve olağanüstü çeşitlilikte serbest immünoglobulinler veya antikorlar. Bu bileşenler, üç ana alt sistemin - doğuştan gelen bağışıklık, mukozal bağışıklık ve hümoral bağışıklık - öğeleri olarak görülebilir, ancak bu alt sistemlerin birbirine bağlılığı ve etkileşimi kapsamlıdır ve genel bağışıklık sistemine hem fazlalık hem de karmaşıklık ekler. 10

Antikorlar, hem mukozal hem de hümoral bağışıklığın önemli efektörleridir, ancak aynı zamanda patojen tanıma ve sinyal verme süreçlerine de katılırlar. İki ana efektör modu, nötralizasyon ve opsonizasyondur; nötralizasyon, bir viral patojen ile tehdit edildiğinde özel bir öneme sahiptir. Aşı araştırmacıları ve geliştiricileri, viral RNA'nın konakçı hücrelere girişini önleme yetenekleri nedeniyle nötralize edici antikorlara özel önem verdiler ve böylece herhangi bir ciddi enfeksiyonun gerekli bir bileşeni olan viral replikasyon sürecini engellediler.

Antikorların oynadığı koruyucu rol, hem iyileşme serumu hem de terapötik monoklonal antikorlarla COVID-19'de gösterilmiştir ve bunların özellikle endojen antikor seviyeleri düşük olan kişilerde faydalı olduğu kanıtlanmıştır.11,12 FDA, monoklonal antikorları terapötik olarak onayladı Yakın zamanda COVID-19 teşhisi konan kişilerde ve SARS-CoV'ye karşı bir bağışıklık tepkisi oluşturamayan kişilerde profilaktik olarak-2.13

Bununla birlikte, antikorlar, bağışıklığın efektörleri olarak önemli biyolojik roller oynarken, bağışıklığın göstergeleri olarak daha da önemli klinik ve epidemiyolojik rollere sahip olabilirler.

Bu roller genellikle karıştırılır; antikor seviyelerini test etmemek için bir neden olarak "bağışıklık, antikorlardan daha fazlasıdır" ifadesini düzenli olarak duyuyoruz. Bu gözlem elbette doğrudur. İçinde yaşadığımız düşmanca ortamda insan türünün hayatta kalması için gerekli olan sağlam, gereksiz ve hızlı tepkiyi oluşturmak için antikorlardan daha fazlası gerekir.

Ancak soru, antikor seviyelerinin bağışıklık ile eşanlamlı olup olmadığı değildir; soru, antikor seviyelerinin bağışıklık ile ilişkili olup olmadığıdır.

Klinik bir bakış açısından, genel bağışıklık korumasının en önemli ölçüsü, genel popülasyona kıyasla semptomatik enfeksiyon riskinde bir azalmadır. (Asemptomatik enfeksiyonlar, belirli epidemiyolojik sorularla alakalı olabilir, ancak genellikle klinik önemi olan bir hastalık durumu olarak kabul edilmezler.) Bu metrik, bir COVID{0}} aşısının etkinliğini değerlendirmek için yaygın olarak kullanılmaktadır.14

Örneğin, aşı denemeleri, kontrol (plasebo) koluna göre aktif (aşılanmış) koldaki enfeksiyon oranının azalması olan "aşı etkinliği"nin birincil uç noktasına sahiptir.

Bununla birlikte, enfeksiyon oranları genellikle oldukça düşük olduğu için, zorunlu olarak aşı denemelerinde çok sayıda denek vardır. Bu tür denemelerin süresi ve maliyeti (hem para hem de insan sağlığı açısından risk), küresel salgınlara dönüşebilecek hızlı hareket eden viral salgınlara verilen yanıtları kısıtladıkları için, politika yapıcılar ve endüstri için önemli bir endişe konusu olmuştur. Sonuç olarak, bireylerin ve popülasyonların bağışıklık durumunu değerlendirmek için kullanılabilecek ve böylece hem aşı geliştirme hem de pandemik yanıt yönetimine rehberlik edecek vekil bir biyobelirteç bulma arzusu uzun süredir var.

Kısacası, bağışıklığı ölçmenin kolay bir yolunu istiyoruz.

Bağışıklık sisteminin nasıl çalıştığı hakkında bildiklerimiz göz önüne alındığında, antikorlar bu rol için dikkate alınması gereken bariz bir ölçüm kategorisidir. Hem bir patojen tehdidine karşı erken yanıtta (pentamerik IgM ve dimerik salgılayıcı IgA'nın üretilmesi yoluyla) hem de bir patojen yeniden ortaya çıktığında antikor üreten plazma hücrelerine farklılaşan ve ikincil bir bağışıklık oluşturan bellek B hücreleri yoluyla daha uzun süreli bağışıklıkta rol oynarlar. yanıt.15

Bununla birlikte, antikorların bağışıklığın bağıntıları olarak kullanılması, iki temel sorunun yanıtlarının olmaması nedeniyle engellenmiştir:

Antikor konsantrasyonu için uluslararası bir standardın yakın zamanda ortaya çıkması, bu iki sorunun yanıtlanmasında önemli bir ilk adımdı. Böyle bir standart olmadan, antikor testi veri setlerinin karşılaştırılması zordan pratik olmayana ve imkansıza kadar değişir. DSÖ Referans Standardı NIBSC 20/13616, Aralık 2020'de oluşturulmuştur ve bilim adamlarının, klinisyenlerin ve politika yapıcıların ilgilendikleri içgörüleri bulma ve yayma becerimizi önemli ölçüde hızlandırmayı vaat eden çok önemli ve memnuniyetle karşılanan bir gelişmedir.

Bağışıklığı ölçme potansiyelini önemli ölçüde artıran bir başka önemli yeni gelişme, son 12 ayda yürütülen eşi benzeri görülmemiş sayıda ve ölçekte aşı denemeleridir. Bu denemelerden elde edilen veriler yayınlandıkça ve analiz edildikçe, çok önemli iki içgörü ortaya çıktı:

A. Nötralize edici antikorlar, COVID'e karşı bağışıklık ile yüksek oranda ilişkilidir-19.17 Pandemi başlangıcından itibaren araştırmacılar, SARS-CoV-2 virüsünün başak proteinine odaklandı.

Bu odaklanma, aşı tarafından üretilen başak proteinine karşı antikorların oldukça koruyucu olduğunu gösteren mRNA aşı denemelerinden elde edilen verilerle ödüllendirildi ve güçlendirildi.

B. Belirli antikor testleri, COVID'e karşı korunma için iyi korelasyonlardır-19. 18 Yukarıdaki içgörüye dayanarak, hem canlı virüs hem de psödovirüs türleri olan nötralizasyon testlerinin COVID-19'e karşı bağışıklık ve hastalığın ciddiyetini azaltmak için iyi korelasyonlar olması şaşırtıcı değildir. Bununla birlikte, nötralize edici antikor tahlillerini gerçekleştirmek zordur (ve canlı virüs tahlilleri söz konusu olduğunda tehlikelidir), bu nedenle kullanılabilirliklerini yalnızca birkaç klinik ortamla sınırlar. Bununla birlikte, daha fazla araştırma, RBD alanına karşı bağlanan antikorların, belki de spike proteininin ACE{ {5}} alıcı.

Tüm bu son gelişmeler - uluslararası bir standardın ortaya çıkışı, nötralize edici antikorların korumanın mükemmel bağıntıları olarak tanımlanması ve bu ilişkinin diğer, daha erişilebilir antikor testlerine genişletilmesi - klinik yönetimde çarpıcı bir gelişme için koşullar yaratmıştır. Antikor testlerini kılavuz olarak kullanan COVID-19. Ancak bu iyileştirmeyi uygulamak için, hızlı bir zaman diliminde uygun, hasta dostu bir numuneden bakım noktasında yeterli hassasiyetle WHO standart BAU/mL birimlerinde kantitatif sonuçlar sağlayabilen bir test teknolojisine ihtiyaç vardır.

Brevitest Quantimmune™ COVID-19 IgG Antikor Testi, anti-SARS-CoV-2 antikoru için WHO Referans Standardı NIBSC 20/136'ya göre sonuçları BAU/mL cinsinden sunan nicel bir testtir. Bu testi geliştirirken LOB, LOD, LOQ, tekrar üretilebilirlik ve doğrusallık ölçüldü ve hesaplandı. LOD 6,2 BAU/mL olarak hesaplandı ve Lwas OQ 22,2 BAU/mL idi. Bu değerleri belirlemeye yönelik çalışmalar, daha önce enfekte olmamış veya aşılanmamış hastalardan alınan parmak ucu örnekleri üzerinde yapılmıştır. Hesaplamalarda kullanılan düşük düzeyde örnek oluşturmak için hastalardan alınan örneklere de düşük düzeylerde WHO standartları eklendi. Doğrusallığı test etmek için, negatif bir numuneye referans WHO standardının bilinen seviyeleri eklendi. Sonuçlara göre, tahlilin ölçülebilir aralığının 22,2 ila 2000 BAU/mL olduğu belirlendi. Kesinlik çalışmaları, yüzde 13,8 parti içi kesinlik ve yüzde 23,4 CV tekrar üretilebilirlik gösterdi. Potansiyel numunelerin veya maddelerin test sonucunu etkileyip etkilemeyeceğini belirlemek için çapraz reaktivite ve girişim de test edildi.

Brevitest, başak proteininin Nötralize edici aktivite ile yüksek oranda ilişkili olan RBD kısmına karşı antikorları ölçer.19 Yakın zamanda yayınlanan bir çalışmada, araştırmacılar, belirli antikorların konsantrasyonu ile SARS-CoV-2'ye karşı koruma arasındaki ilişkiyi şu şekilde ölçmüştür: aşı etkinliği, yani aşılanmış ve aşılanmamış denekler için semptomatik enfeksiyon oranındaki azalma. 18 Çalışmada, ikinci dozdan 28 gün sonra bağlanan ve nötralize edici antikorlar, enfekte olan ve olmayan aşı alıcılarında ölçüldü ve antikor konsantrasyonları, WHO referans standardı kullanılarak bildirildi. SARS-CoV{10}}'nin çoğunluk Alfa (B.1.1.7) varyantına sahip semptomatik enfeksiyona karşı yüzde 50'lik bir aşı etkinliği, şu anti-RBD antikor konsantrasyonunda yüzde 95 güvenle (VE50@95) elde edildi: 109 BAU/mL.18

Brevitest testinde bu sayı, "Düşük" ve "Yüksek" arasındaki kesme farkını ayarlamak için kullanıldı ve LOD'nin altındaki değerler "Tespit Edilmedi" olarak bildirildi. Şekil 3, Brevitest testinin eşik değerlerini göstermektedir. Bu nedenle, Brevitest Quantimmune™ COVID-19 IgG Antikor Testinin sonuçları, klinik bir ortamda koruma düzeyini tahmin etmek için kullanılabilir.

Birey ve toplum bazında bağışıklık koruma düzeyini değerlendirebilen bir parmak ucundan bakım noktası ortamında hızlı, kantitatif serolojinin kullanılabilirliği emsalsizdir ve COVID gibi pandemilere verilen yanıt üzerinde derin bir etkiye sahip olabilir{{ 2}}. Örneğin, aşı destekleyicilerin uygulanmasında, halk sağlığı yetkilileri ve aşı geliştiricileri tipik olarak belirli bir süre sonra bir destekleyici önermişlerdir. Örneğin, mRNA aşıları için şu anki öneri, 6 ay sonra rapel almaktır. Bununla birlikte, bu "sabit rapel süresi" yaklaşımı, bağışıklıklarını 6 aydan daha hızlı kaybetme eğiliminde olan hastalar (özellikle yaşlılar) için yetersiz olabilir. Ayrıca, birçok kişi için COVID-19 aşısı 12 ay veya daha fazla koruma sağlar. Aşılanmış popülasyonun bu bölümü için, bağışıklığı bir eşiğin altına düşene kadar bir destekleyiciyi ertelemek optimal olabilir. Böyle bir ertelemenin birçok faydası olabilir: o hasta için genel koruma süresini uzatabilir, belki daha güçlü ve daha spesifik bir ikincil yanıt oluşturabilir ve sınırlı aşı kaynaklarının daha iyi kullanılmasına izin verebilir.

Şekil 4, yalnızca bir mRNA aşısı (Moderna veya Pfizer-BioNTech) alan denekleri gösteren, Brevitest klinik doğrulama çalışmasından alınan verileri sunmaktadır. Veri kümesi nispeten küçük olsa da (n=73), deneklerin yüzde 12'sinden fazlası, 6-ay önerilen takviye tarihinden önce VE50@95 olan 109 BAU/mL seviyesinin altındaydı; koruma açığını artırmak için bekleyecek olsalardı. Öte yandan, deneklerin yüzde 31'inden fazlasının antikor seviyeleri VE50@95'in üzerindeydi, bu da en azından B.1.1.7 varyantına karşı hala artık bağışıklığa sahip olduklarını ve bir güçlendiriciyi erteleyerek bağışıklık koruma sürelerini uzatabileceklerini düşündürür. . Bu tür kararlar her zaman bir klinisyene danışılarak verilmelidir, ancak bu yaklaşım hasta bağışıklığını yönetmeye çalışanlar için yararlı bir rehber olabilir.

İkinci bir klinik kullanım durumu, enfeksiyon veya aşılamadan sonra bağışıklık tepkisini değerlendirmek olabilir. Serokonversiyonun özellikleri yaş, genetik yapı, altta yatan hastalık, ilaç ve diğer faktörlere bağlı olarak bireyler arasında değişir. Aşılanan kişiler farklı tip ve konsantrasyonlarda antikor üretirler ve bu özellikler zamanla değişir. Bir hastanın mevcut antikor konsantrasyonu hakkındaki bilgiler, koruma seviyeleri ve farklı ortamlarda olası viral maruziyet ile ilişkili riskleri hesaba katarak yaşam tarzı kararlarına rehberlik edebilir.

Üçüncü bir kullanım, antikor tedavisi gören hastaların taranması ve izlenmesi olabilir, çünkü kararlar tespit edilen antikor seviyelerinden etkilenebilir. Örneğin, nekahat plazması ve terapötik monoklonal antikor tedavilerinin, antikoru olmayan hastalarda SARS-CoV-2'ye karşı endojen antikorları olan hastalara göre daha etkili olduğu gösterilmiştir. 11,12 Dolayısıyla bu bilgi, terapötik veya profilaktik olarak monoklonal antikor uygulamasından daha fazla fayda sağlayacak hastaları belirlemek ve sağlık hizmeti sağlayıcılarının bu terapilerin uygulanmasını yönetmesine yardımcı olmak için de kullanılabilir.

Son olarak, sürü bağışıklığını değerlendirmek için kantitatif bir antikor testi kullanılarak seroprevalans çalışmaları büyük ölçüde geliştirilebilir. İster topluluk düzeyinde, ister ofisler, üretim fabrikaları veya okullar gibi belirli diğer uygun ortamlarda yapılsın, epidemiyolojik modelleme ve halk sağlığı ile ilgili karar verme, daha doğru, uygulaması kolay bir testle, özellikle de bulut bağlantılıdır ve bu nedenle, gerçek zamanlı antikor sonuçlarını bir coğrafi konum belirleme ve haritalama yazılım sistemine entegre ederek bağışıklığa "kuşbakışı" bir bakış açısı sağlayabilir.

Çözüm

Son araştırmalar, kantitatif bir anti-RBD IgG antikor testinin COVID'e karşı bağışıklık koruması için yararlı bir ilişki olduğunu göstermiştir-19. Bu önemli içgörünün etkisini en üst düzeye çıkarmak için hızlı bir test (<15 minutes) and precise, requiring only a fingerstick sample of blood, and capable of running in a point-of-care setting is needed.

Brevitest testi, WHO Referans Standardı 20/136'ya göre parmak ucu numunelerindeki SARS-CoV-2 IgG antikorlarının miktarını BAU/mL cinsinden ölçebilir. Performans özellikleri bu çalışmada sunulmuştur. Tahlil doğrulama testlerinde, ölçüm, kesinlik, doğrusallık, girişim ve çapraz reaktivite alt limitleri belirlendi ve değerlendirildi.

Muhtemel kullanımlar arasında, bu test bir aşı güçlendiricisinin zamanlamasını optimize etmek, bağışıklığı baskılanmış ve diğer risk altındaki gruplarda serokonversiyonu doğrulamak, monoklonal antikorların terapötik ve profilaktik kullanımını optimize etmek ve daha geniş olarak bireyi ve popülasyonu değerlendirmek için değerli bir araç olabilir. bağışıklık tepkileri, özellikle SARS-CoV-2 veya aşı tarafından tetiklenen IgG antikorlarının üretimi. Belirli bir zamanda bir bireyin örneğinde bulunan SARS-CoV-2 antikorlarının sayısı hakkındaki bilgiler, COVID'i önleyebilecek veya yönetebilecek terapötik, önleyici veya yaşam tarzı kararlarına rehberlik edebileceğinden değerli olabilir-19 .

Referanslar

1 Lu, R., Zhao, X., Li, J., Niu, P., Yang, B., Wu, H., ... & Tan, W. (2020). 2019 yeni koronavirüsünün genomik karakterizasyonu ve epidemiyolojisi: virüs kökenleri ve reseptör bağlanması için çıkarımlar. Lancet, 395(10224), 565-574.

2 ABD Gıda ve İlaç İdaresi. InBios International Inc. EUA210368 Yetkilendirme Mektubu, 24 Ağustos 2021.

3 ABD Gıda ve İlaç İdaresi. Access Bio Inc. EUA201309 Yetkilendirme Mektubu, 06 Ağustos 2021.

4 Trombetta, BA, Kandigian, SE, Kitchen, RR, Grauwet, K., Webb, PK, Miller, GA, ... & Suliman, S. (2021). Şiddetli akut solunum sendromu koronavirüsü-2 için serolojik yanal akış tahlillerinin değerlendirilmesi. BMC bulaşıcı hastalıklar, 21(1), 1-14.

5 ABD Gıda ve İlaç İdaresi. ZEUS Scientific Inc. EUA201833 Yetkilendirme Mektubu, 12 Mayıs 2021.

6 ABD Gıda ve İlaç İdaresi. EUROIMMUN US Inc. Yetki Belgesi, 04 Mayıs 2020.

7 ABD Gıda ve İlaç İdaresi. Roche Diagnostics EUA200514 Yetkilendirme Mektubu, 19 Mayıs 2021.

8 ABD Gıda ve İlaç İdaresi. Siemens Healthcare Diagnostics Inc. EUA202670 Yetki Belgesi, 17 Haziran 2021.

9 Varadhachary, A., Chatterjee, D., Garza, J., Garr, RP, Foley, C., Letkeman, A., ... & Linbeck III, L. (2020). Tükürük anti-SARS-CoV-2 COVID'e karşı mukozal bağışıklığın erişilebilir bir biyolojik belirteci olarak IgA-19. MedRxiv.

10 Janeway, C. (2001). İmmünobiyoloji: Sağlıkta ve hastalıkta bağışıklık sistemi. Çelenk.

11 Hamilton, FW, Lee, TC, Arnold, DT, Lilford, R., & Hemming, K. (2021). İyileşme plazması COVID-19'de işe yaramaz mı? RECOVERY randomize kontrollü denemenin Bayesçi bir yeniden analizi. Uluslararası Enfeksiyon Hastalıkları Dergisi.

12 Horby, PW, Mafham, M., Peto, L., Campbell, M., Pessoa-Amorim, G., Spata, E., ... & Landray, MJ (2021). COVID-19 (RECOVERY) ile hastaneye başvuran hastalarda casirivimab ve imdevimab: randomize, kontrollü, açık etiketli, platform denemesi. medRxiv.

13 Deb, P., Molla, MMA ve Rahman, KSÜ (2021). COVID'e karşı terapötik bir seçenek olarak monoklonal antikor güncellemesi-19. Biyogüvenlik ve Sağlık.

14 Bernal, JL, Andrews, N., Gower, C., Robertson, C., Stowe, J., Tessier, E., ... & Ramsay, M. (2021). Pfizer-BioNTech ve Oxford-AstraZeneca aşılarının İngiltere'deki yaşlı erişkinlerde covid-19 ile ilgili semptomlar, hastaneye yatışlar ve ölüm oranları üzerindeki etkinliği: test negatif vaka kontrol çalışması. BMJ, 373.

15 Parham, S. (2014). Bağışıklık sistemi. Çelenk Bilimi.

16 Dünya Sağlık Örgütü. (2020). AntiSARS-CoV-2 antikorları için DSÖ Uluslararası Standart ve Referans Panelinin oluşturulması. Biyolojik Standardizasyon Uzman Komitesi, Cenevre, 9-10.

17 Khoury, DS, Cromer, D., Reynaldi, A., Schlub, TE, Wheatley, AK, Juno, JA, ... & Davenport, MP (2021). Nötralize edici antikor seviyeleri, semptomatik SARS-CoV-2 enfeksiyonuna karşı bağışıklık korumasını yüksek oranda tahmin eder. Doğa tıbbı, 1-7.

18 Feng, S., Phillips, DJ, White, T., Sayal, H., Aley, PK, Bibi, S., ... & Voysey, M. (2021). Semptomatik ve asemptomatik SARS-CoV-2 enfeksiyonuna karşı koruma ilişkileri. Doğa tıbbı, 1-9.

19 Dolscheid‐Pommerich, R., Bartok, E., Renn, M., Kümmerer, BM, Schulte, B., Schmithausen, RM, ... & Hartmann, G. (2021). Kantitatif bir anti-SARS-CoV-2 IgG ELISA ile nötralizasyon aktivitesi arasındaki korelasyon. Journal of Medical Virology, 94(1), 388-392.

Javier T. Garza1* , Jacob Quick1* , Dev Chatterjee1* , Robert P. Garr1 , Atul Varadhachary1 , Leo Linbeck III1* 1Brevitest Technologies, Inc., Houston, TX. *Bu yazarlar eşit katkıda bulunmuştur

Sorumlu Yazarlar:

Javier Garza: javierg@fannininnovation.com

Dev Chatterjee: dev@fannininnovation.com

Rekabet Eden Çıkarlar:

JTG, JQ, DC, AV ve LL, Brevitest Technologies, Inc.'in çalışanlarıdır.

Araştırma desteği:

Brevitest platformunun geliştirilmesi, Ulusal Uyuşturucu Suistimali Enstitüsü (NIDA) ve Ulusal Sağlık Enstitüleri'ndeki (NIH) Ulusal Azınlık Sağlığı ve Sağlık Eşitsizlikleri Enstitüsü (NIMHD) tarafından desteklenmiştir, Hibe Numaraları: 1 R43 DA{{2} }; 1 R43 MD013409-01A1; 1 R43 DA043325-01, 2 R44 DA043325-02, 5 R44 DA043325-03; 3 R43 DA041966-01S1, Vijay ve Marie Goradia Vakfı ve Fannin Innovation Studio.

Yazar Katkıları:

Tüm yazarlar, çalışmanın anlayışına, tasarımına veya yürütülmesine katkıda bulunmuştur. Tüm yazarlar makaleyi eleştirel bir şekilde inceledi ve makaleye nihai onay verdi.

For more information:1950477648nn@gmail.com