COVID-19의 움직이는 항체 표적 공격

[아름이]

COVID-19의 움직이는 항체 표적 공격
전기화학 센서 기술을 통해 SARS-CoV-2 항원 특이 항체를 감지하여 바이러스를 감지하고 백신 유도 면역을 평가할 수 있습니다.
날짜:
2023년 2월 2일
원천:
하버드의 생물학적 영감 공학을 위한 Wyss 연구소
요약:
새로운 연구는 eRapid로 알려진 휴대용 전기화학 감지 기술이 현장 진료에서 다양한 SARS-CoV-2 관련 항체를 저렴하고 다중 검출할 수 있는 이상적인 도구가 될 수 있음을 보여줍니다. 연구자들은 특별히 설계된 eRapid 센서가 10분 이내에 100% 민감도와 특이도로 혈장과 건조 혈액 반점의 초소형 샘플에서 바이러스의 소위 뉴클레오캡시드(N) 단백질을 표적으로 하는 항체를 감지할 수 있음을 보여주었습니다.

모든 SARS-CoV-2 감염이 동일한 것은 아닙니다. 우리는 여러 바이러스 파동이 세계 인구에 피해를 입히고 있음을 통해 이것을 배웠습니다. 별개의 바이러스 분자(항원)와 이들이 시간이 지남에 따라 겪는 변화를 표적으로 삼는 백신과 새로운 항바이러스 요법의 개선이 이러한 타격을 완화하는 데 도움이 되었습니다. 그러나 질병을 더 잘 통제하기 위해서는 개인이 어떤 바이러스 변종에 감염되었는지, 어떤 종류의 보호 면역을 가지고 있는지, 예방접종과 치료에 어떻게 반응하는지 평가할 수 있어야 합니다.

이를 달성하는 확실한 방법은 면역 체계가 바이러스의 단백질과 변종 특이적 항원에 대해 생성하는 항체를 감지하는 것입니다. 중요한 것은 현재 사용 가능한 COVID 백신이 Spike(S) 단백질에 대한 항체 생성을 유도하지만 N 단백질에 대해서는 드물게 생성하는 반면 자연 감염은 두 단백질에 대한 항체를 생성한다는 것입니다. 이를 통해 면역 반응을 서로 명확하게 구분할 수 있습니다. 이러한 다양한 항체 유형을 감지할 수 있는 방법이 있으면 보다 체계적인 방식으로 의료 및 약물 개발 결정에 정보를 제공할 수 있습니다. 그러나 현재의 항체 검출 기술은 시간이 많이 걸리고 비용이 많이 들고 종종 임상 실험실이 필요하며 여러 항원에 대한 항체 수준을 정확하게 측정할 수 없습니다.

이제 하버드 대학교의 Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering 연구팀의 심층 연구는 eRapid로 알려진 연구소의 휴대용 전기화학 감지 기술이 다양한 SARS-CoV의 저렴하고 다중화된 감지를 가능하게 하는 이상적인 도구가 될 수 있음을 보여줍니다. -진료 현장에서 2방향 항체. Wyss 창립 이사 Donald Ingber, MD, Ph.D.가 이끄는 팀. 및 Wyss 선임 과학자인 Pawan Jolly 박사는 특별히 설계된 eRapid 센서가 초소형 혈장 샘플과 건조된 혈액 반점에서 바이러스의 소위 뉴클레오캡시드(N) 단백질을 표적으로 하는 항체를 100% 민감도와 10분 이내의 특이성. 연구 결과는 Biosensors and Bioelectronics 에 발표되었습니다 .

코로나로 인한 면역을 목표로

Ingber는 "연구 결과는 eRapid 진단 기술의 훨씬 발전된 버전이 개인의 바이러스 항원에 대한 항체를 빠르고 정확하며 차별화된 평가가 가능하다는 것을 더욱 입증합니다."라고 말했습니다. "우리는 개인이 쉽게 자가 수집하고 집에서 테스트하거나 중앙 실험실로 보낼 수 있는 극히 작은 샘플을 사용하여 매우 저렴한 비용으로 이러한 결과를 얻을 수 있습니다. 따라서 eRapid는 전염병 감시 및 치료 모니터링을 위한 도구로 사용할 수 있는 기회를 열어줍니다. 현재뿐만 아니라 미래의 팬데믹과 유행병 발생에 대해서도 말입니다." Ingber는 또한 Harvard Medical School 및 Boston Children's Hospital 의 혈관 생물학 교수이며 Hansjörg Wyss 교수 입니다.Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences(SEAS)의 Bioinspired Engineering.

새로운 발견은 eRapid 기술이 동일한 전기화학적 센서 칩에서 SARS-CoV-2 특정 RNA와 항체를 동시에 감지할 수 있음을 보여준 이전 연구를 기반으로 합니다. 새로운 연구에서 팀은 N 단백질과 바이러스 유도 면역에 대해 더 자세히 설명했습니다. 특별히 설계된 eRapid 센서와 부피가 1.5마이크로리터에 불과한 93개의 임상 샘플 모음을 사용하여 10분 이내에 SARS-CoV-2 양성 환자 54명과 음성 환자 39명을 100% 감도로 구별할 수 있었습니다(모든 양성 샘플 식별). 및 100% 특이성(모든 음성 샘플이 확인됨).

새로운 진단 가능성

"eRapid의 결합된 기능은 증가하고 변동하는 바이러스 및 기타 항원에 대해 환자에게서 나타나는 항체의 빠르고 다중화된 검출을 위한 매우 유용한 플랫폼을 만들고 우리가 새로운 공부해." 졸리가 말했다. "우리는 새로운 나노화학, 제조 및 감지 능력을 엔지니어링하여 광범위한 위험 제거 프로그램을 통해 Wyss의 eRapid 플랫폼을 채택했습니다. 이 시점에서 우리 기술이 가능한 한 많은 질병 영역에서 많은 환자에게 혜택을 주는 것을 보고 싶습니다. 물론 코로나19와 같은 감염병도 포함된다."

2022년 eRapid 기술은 Wyss의 스타트업인 StataDX에 신경계, 심혈관 및 신장 질환 분야에 대한 라이선스를 부여했습니다. 제1저자 Sanjay Sharma Timilsina 박사와 제2저자 Nolan Durr는 진단 플랫폼으로서 새로운 전기화학적 감지 접근 방식을 발전시키는 데 중요한 역할을 했던 Wyss eRapid 팀의 전 멤버 두 명으로 StataDX에 합류했습니다. Wyss 연구소는 현재 전염병 진단을 포함한 여러 다른 응용 분야를 위해 eRapid를 상용화하기 위한 추가적인 상업적 기회를 모색하고 있습니다.

"eRapid 진단 분석을 수용하기 위한 휴대용 장치를 개발하는 것과 병행하여 우리는 eRapid가 전기화학 검출 및 기타 기능을 기반으로 하므로 다양한 진단 응용 분야를 위한 최초의 다중 진단 플랫폼 중 하나가 될 수 있다고 믿습니다. 당뇨병 환자를 위해 이미 전 세계적으로 사용되는 혈당계와 매우 유사합니다."라고 Ingber는 말했습니다.

이 연구는 하버드 대학의 Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering과 GBS Inc.의 자금 지원을 받았습니다.

출처 : https://www.sciencedaily.com/