Depuis l’émergence de la pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) à Wuhan, en Chine, en décembre 2019, les scientifiques ont développé une gamme de tests pour détecter la présence d’une infection avec son agent étiologique, le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV -2).
La sérologie jouera probablement un rôle majeur dans la compréhension de l’épidémiologie et de l’histoire de l’infection, ainsi que dans la surveillance de la maladie. Des chercheurs américains – basés à l’Université de Géorgie, à l’Université Emory et à l’Université Texas A&M – ont publié une nouvelle étude qui décrit un outil puissant mais peu coûteux conçu pour détecter et surveiller des anticorps spécifiques au SRAS-CoV-2 au fil du temps. Cela pourrait s’avérer une aubaine pour les chercheurs dans ce domaine, leur permettant de suivre le développement d’anticorps contre plusieurs protéines virales dans plusieurs espèces et toutes sortes de types d’échantillons.
Les résultats de leur étude ont été publiés le medRxiv * serveur de pré-impression.
Sommaire
Le but de l’étude
Les chercheurs visaient à développer un test sérologique qui pourrait détecter tous les anticorps spécifiques du SRAS-CoV-2, appartenant à divers isotypes et réagissant à différents antigènes de plusieurs espèces. Les réactifs utilisés dans cet essai devaient être facilement disponibles, commercialement ou à peu de frais produits dans un laboratoire biomédical typique.
Gamme d’antigènes
La plupart des tests sérologiques pour ce virus actuellement utilisés dépendent de la protéine de pointe (S) du SRAS-CoV-2 et de son fragment de domaine de liaison au récepteur (RBD) pour la reconnaissance de l’antigène. Les chercheurs ont d’abord utilisé des antigènes S, RBD et nucléocapside (N) optimisés pour les codons dans E. coli systèmes, et comparé leur détection à celle de S et RBD à partir de cellules de mammifères.
Cependant, le E. coliles protéines S et RBD générées ne se lient pas aux anticorps d’immunoglobuline G (IgG) spécifiques du virus dans les sérums d’individus infectés, contrairement à la protéine N. Fragments de protéines tels que E. coliLes versions produites du cadre de lecture ouvert viral (ORF) 3b et ORF8 n’étaient pas des détecteurs efficaces d’anticorps dans l’une des trois cohortes d’échantillons humains.
La protéine N tronquée a également montré une faible réactivité. Cependant, la protéine Spike-M recombinante déglycosylée a montré une liaison significativement plus élevée aux anticorps chez la plupart des sujets avec des anticorps anti-S faibles ou modérés.
Plateforme Luminex
Des travaux antérieurs ont montré que le système de multiplexage Luminex répondait à ces exigences et produisait des résultats précis à partir de quantités infimes de l’échantillon. Il avait également un large éventail de détermination. Les antigènes utilisés peuvent être rapidement produits en E. coli cultures, avec des protéines pour plus de 30 000 dosages à partir d’une culture de 150 ml. Chaque échantillon nécessite moins d’un microlitre de sérum, ou une tache de sang éluée, et peut être évalué pour une centaine d’antigènes différents.
Puisque le SRAS-CoV-2 affecte également de nombreuses autres espèces, la capacité du test à détecter des anticorps IgG spécifiques au virus a également été testée chez les chiens et les chats, montrant une détection modeste à élevée.
Les chercheurs ont également construit et testé deux nouveaux épitopes signalés comme étant des cibles d’anticorps neutralisants, à savoir Spike-4P et Spike 403-505. Ils se sont avérés être spécifiquement reconnus par les sérums d’individus infectés mais à un niveau différent, dans chaque cohorte, de celui de la protéine spike-M. Le suivi longitudinal a montré la persistance de ces différences de réponse sérologique, les réponses inversant parfois leur direction après quelques mois.
Le coût de chaque essai pourrait être de 5 $ au plus bas, variant selon le type et le nombre d’antigènes et les sources des réactifs utilisés. Les plasmides utilisés dans la présente étude ont été générés en E. coli systèmes, avec génération d’antigène et production de billes conjuguées via des protocoles simples. Ils sont publiés via Addgene pour une plus grande disponibilité.
Le barrage routier pour la plupart des laboratoires sera la nécessité d’un lecteur de test Luminex, qui peut coûter jusqu’à 30 000 $ neuf. Ce système a été au centre de la tentative de développement d’un test diagnostique multi-anticorps SARS-CoV-2 en raison de son utilité.
Applications de ce test
Non seulement il est possible de retracer les changements dans la réponse des anticorps au fil du temps, mais des anticorps peuvent être détectés dans différents ensembles d’échantillons. Cette plateforme permettra également l’adaptation et l’évaluation rapides de nouveaux antigènes. Les chercheurs ont pu confirmer, une fois de plus, la large gamme et la spécificité antigénique des anticorps anti-SRAS-CoV-2 chez divers animaux et chez différents individus, dans une grande variété d’échantillons, ainsi que leur profil temporel.
L’utilisation d’un test multiplexé pour le SRAS-CoV-2, avec plusieurs antigènes, est non seulement utile dans la détection sensible d’infections passées, mais fournit des données plus approfondies sur la réponse immunitaire au pathogène dans un temps plus court et avec moins d’échantillon .
L’utilisation simultanée d’antigènes viraux de référence exclut les modifications artéfactuelles des anticorps anti-SRAS-CoV-2 plutôt que les variations réelles liées au temps et associées à l’antigène. Un tel dosage pourrait donc également aider à retracer l’augmentation des anticorps spécifiques suite à une réexposition ou à une vaccination.
De manière importante, l’utilisation du test s’est avérée donner des anticorps spécifiques réagissant à la protéine virale S déglycosylée, aux épitopes S liés et aux fragments S. L’implication est que le E. coli le pic a été mal plié, ce qui a conduit à son incapacité à être capturé par des anticorps anti-SARS-CoV-2 spécifiques, plutôt qu’à son manque de glycanes spécifiques. Les fragments Spike-4P et Spike 403-505 générés dans E. coli n’a pas souffert de problèmes de mauvais repliement.
Ces constructions de la protéine de pointe étaient le résultat de rapports de découverte d’épitopes et ont été incluses sur la plateforme de test en moins de 40 jours à compter du premier rapport publié sur leur identification. Les chercheurs commentent: «L’association du modèle changeant de réponses à ces épitopes et à d’autres épitopes du SRAS-CoV-2 pourrait être utile pour identifier les modèles de réponse associés au risque d’infection / réinfection ou à la protection contre une maladie grave.»
La facilité d’utilisation, la diversité des types d’échantillons et des applications, et la nature multiplexée des tests, ainsi que la possibilité d’inclure de nouveaux antigènes si nécessaire, en font un outil utile dans la recherche sur de nouveaux agents infectieux tels que le SRAS-CoV- 2, où les épitopes dominants sont toujours en cours de découverte ou de production.
*Avis important
medRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique / les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
