Frá upphafi heimsfaraldursins hafa greiningarpróf gegnt mikilvægu hlutverki við að stjórna útbreiðslu SARS-CoV-2, veirunnar sem veldurCOVID 19.Hröð mótefnavakaprófframkvæmt heima eða í klínísku umhverfi gefur niðurstöður á 15 mínútum eða skemur.Því fyrr sem einstaklingur greinist, því fyrr getur hann leitað til læknis og einangrað sig frá öðrum.En þegar ný afbrigði af vírusnum birtast er ekki víst að þessi afbrigði greinist með þessum prófum.
Flest hröð mótefnavakapróf eru hönnuð til að greina SARS-CoV-2 núkleókapsíð prótein eða N-prótein.Þetta prótein er að finna í gnægð í veiruögnum og sýktum fólki.Hraðprófunarsetts innihalda venjulega tvö mismunandi greiningarmótefni sem bindast mismunandi hlutum N próteins.Þegar mótefni binst N-próteininu í sýni birtist lituð lína eða annað merki á prófunarbúnaðinum sem gefur til kynna sýkingu.
Prótein N samanstendur af 419 amínósýrueiningum.Einhver þeirra er hægt að skipta út fyrir aðra amínósýru með stökkbreytingum.Rannsóknarhópur undir forystu Ph.D.Philip Frank og Eric Ortlund frá Emory háskólanum ætluðu að kanna hvernig þessi einstaka amínósýrubreyting hefur áhrif á árangur hraðmótefnavakaprófs.Þeir notuðu tækni sem kallast djúp stökkbreytingarskönnun til að meta samtímis hvernig hver stökkbreyting í N próteini veirunnar hefur áhrif á bindingu við greiningarmótefni.Niðurstöður þeirra voru birtar í Cell þann 15. september 2022.
Rannsakendur bjuggu til alhliða bókasafn með næstum 8.000 N próteinstökkbreytingum.Þessi afbrigði eru meira en 99,5% af öllum mögulegum stökkbreytingum.Þeir metu síðan hvernig hvert afbrigði hafði samskipti við 17 mismunandi greiningarmótefni sem notuð voru í 11 hraðmótefnavakaprófum sem eru fáanlegar í verslun, þar á meðal algengumheimasett.
Hópurinn mat hvaða N-prótein stökkbreytingar hafa áhrif á mótefnaþekkingu.Byggt á þessum upplýsingum bjuggu þeir til „stökkbreytingarsnið“ fyrir hvert greiningarmótefni.Þetta snið auðkennir sérstakar stökkbreytingar í N próteininu sem geta haft áhrif á getu mótefnisins til að bindast við markið.Greiningin sýndi að mótefnin sem notuð eru í hraðprófunum í dag þekkja og binda öll fyrri og núverandi afbrigði af SARS-CoV-2 sem hafa áhyggjur og áhyggjur.
Þrátt fyrir að nokkur greiningarmótefni þekki sama svæði N-próteinsins, komust vísindamennirnir að því að hvert mótefni hefur einstakt einkenni flóttabreytinga.Þar sem SARS-CoV-2 vírusinn heldur áfram að stökkbreytast og mynda ný afbrigði er hægt að nota þessi gögn til að flagga prófunarsett mótefni sem gæti þurft að endurmeta.
„Nákvæm og skilvirk auðkenning sýktra einstaklinga er enn mikilvæg stefna til að draga úr COVID-19 og rannsókn okkar veitir upplýsingar um framtíðar stökkbreytingar í SARS-CoV-2 sem gætu truflað uppgötvun,“ sagði Ortlund.„Niðurstöðurnar sem lýst er hér gera okkur kleift að laga okkur hratt að þessum vírus þar sem ný afbrigði halda áfram að koma fram, sem hefur tafarlausa klíníska og lýðheilsuáhrif.
Bakgrunnur: Mutation Deep Scan greinir flóttabreytingar í SARS-CoV-2 kjarnakapsíðinu með því að nota hraðmótefnavakapróf sem nú eru tiltæk.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 klefi.2022 15. september;185(19):3603-3616.e13.Innanríkisráðuneytið: 10.1016/j.cell.2022.08.010.29. ágúst 2022 PMID: 36084631.
Fjármögnun: National Institute for Biomedical Imaging and Bioengineering NIH (NIBIB), National Institute of Diabetes, Digestive and Kidney Diseases (NIDDK) og National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID), American Heart Association.
NIH Research Matters er vikuleg uppfærsla á helstu rannsóknarniðurstöðum NIH sem skoðaðar eru af NIH sérfræðingum.Hún er gefin út af Samgöngu- og almannamálastofu forstjóra Landlæknisembættisins.