حمله به هدف آنتی بادی متحرک COVID-19

همه عفونت‌های SARS-CoV-2 یکسان ایجاد نمی‌شوند. ما این را از طریق امواج ویروسی متعددی که بر جمعیت جهان تأثیر می گذارد آموخته ایم. بهبود واکسن‌ها و درمان‌های ضد ویروسی جدید که مولکول‌های ویروسی (آنتی‌ژن‌ها) متمایز را هدف قرار می‌دهند و تغییراتی که در طول زمان متحمل می‌شوند، به کاهش این ضربه کمک کرده است.

با این حال، برای کنترل بهتر این بیماری و در همه جا، باید بتوانیم ارزیابی کنیم که آیا و با کدام نوع ویروس آلوده شده‌اند، چه نوع ایمنی محافظتی دارند و چگونه به واکسیناسیون‌ها و درمان‌ها پاسخ می‌دهند.

یک راه واضح برای انجام این کار، از طریق تشخیص آنتی بادی هایی است که سیستم ایمنی علیه پروتئین های ویروس و آنتی ژن های خاص نوع آن تولید می کند. نکته مهم این است که واکسن‌های موجود در حال حاضر کووید، تولید آنتی‌بادی علیه پروتئین Spike (S) را تحریک می‌کنند، اما به ندرت پروتئین N را تحریک می‌کنند، در حالی که عفونت طبیعی آنتی‌بادی‌هایی را علیه هر دو پروتئین تولید می‌کند.

این اجازه می دهد تا پاسخ های ایمنی به وضوح از یکدیگر متمایز شوند. داشتن راهی برای تشخیص این انواع آنتی‌بادی‌های مختلف می‌تواند تصمیمات مراقبت‌های بهداشتی و توسعه دارو را به روشی سیستماتیک‌تر اطلاع‌رسانی کند.

با این حال، فناوری‌های فعلی تشخیص آنتی‌بادی زمان‌بر، بسیار پرهزینه هستند، اغلب به آزمایشگاه‌های بالینی نیاز دارند، قادر به اندازه‌گیری دقیق سطح آنتی‌بادی‌ها علیه آنتی‌ژن‌های متعدد نیستند، یا از ترکیبی از این نارسایی‌ها رنج می‌برند – که مانع از توانایی آن‌ها می‌شود. برای تولید سریع و موثر اطلاعات در مورد آنتی بادی ها در سراسر جمعیت های جهانی.

اکنون، یک مطالعه عمیق از یک تیم تحقیقاتی در موسسه مهندسی بیولوژیکی Wyss در دانشگاه هاروارد نشان می‌دهد که فناوری سنجش الکتروشیمیایی قابل حمل این موسسه به نام eRapid می‌تواند ابزاری ایده‌آل برای شناسایی ارزان و چندگانه SARS-CoV مختلف باشد. -2 آنتی بادی های هدایت شده در محل مراقبت.

این تیم به رهبری موسس Wyss، دونالد اینگبر، MD، Ph.D. و دانشمند ارشد Wyss Pawan Jolly، Ph.D.، نشان دادند که حسگرهای eRapid مهندسی شده خاص می توانند آنتی بادی هایی را که پروتئین به اصطلاح نوکلئوکپسید (N) ویروس را از نمونه های بسیار کوچک پلاسمای خون و لکه های خونی خشک شده با حساسیت 100 درصد هدف قرار می دهند، شناسایی کنند. ویژگی در کمتر از 10 دقیقه یافته ها در منتشر شده است بیوسنسورها و بیوالکترونیک.

هدف گرفتن ایمنی ناشی از COVID

اینگبر گفت: «یافته‌های این مطالعه بیشتر تأیید می‌کند که نسخه بسیار تکامل‌یافته ما از فناوری تشخیصی eRapid قادر به ارزیابی سریع، دقیق و متمایز از آنتی‌بادی‌ها علیه آنتی‌ژن‌های ویروسی در افراد است». ما می‌توانیم این نتایج را با هزینه بسیار کم با استفاده از نمونه‌های بسیار کوچکی که افراد می‌توانند به راحتی جمع‌آوری کرده و در خانه آزمایش کنند یا به آزمایشگاه‌های مرکزی ارسال کنند، به دست آوریم. نه تنها در حال حاضر، بلکه برای همه گیری های آینده و همه گیری های همه گیر.”

اینگبر همچنین استاد بیولوژی عروقی جودا فولکمن در دانشکده پزشکی هاروارد و بیمارستان کودکان بوستون، و استاد Hansjörg Wyss مهندسی الهام گرفته از زیست در دانشکده مهندسی و علوم کاربردی هاروارد جان A. Paulson (SEAS) است.

یافته های جدید بر اساس یک مطالعه قبلی است که در مهندسی زیست پزشکی طبیعتنشان داد که فناوری eRapid قادر است همزمان RNA و آنتی‌بادی‌های اختصاصی SARS-CoV-2 را روی همان تراشه‌های حسگر الکتروشیمیایی شناسایی کند. این تیم در مطالعه جدید خود، پروتئین N و ایمنی ناشی از ویروس را تقویت کردند.

با استفاده از حسگرهای مهندسی شده ویژه eRapid و مجموعه ای از 93 نمونه بالینی با حجم تنها 1.5 میکرولیتر، آنها توانستند 54 بیمار SARS-CoV-2 مثبت را از 39 فرد منفی در عرض 10 دقیقه با حساسیت 100٪ تشخیص دهند (همه نمونه های مثبت شناسایی شدند). و ویژگی 100% (همه نمونه های منفی شناسایی شدند).

امکانات تشخیصی جدید

ویژگی‌های ترکیبی eRapid آن را به یک پلتفرم بسیار مفید برای تشخیص سریع و چندگانه آنتی‌بادی‌های در حال ظهور در بیماران در برابر تعداد رو به رشد و نوسانی از آنتی‌ژن‌های ویروسی و دیگر، و برای پیگیری سطوح آنتی‌بادی فرد در طول زمان، همانطور که در جدید نشان دادیم، تبدیل می‌کند. جولی گفت، مطالعه کن.

ما پلتفرم eRapid Wyss را از طریق یک برنامه گسترده کاهش خطر با مهندسی نانوشیمی، تولید و توانایی‌های حسی جدید استفاده کردیم. از جمله، البته، بیماری های عفونی مانند COVID-19.”

در سال 2022، مجوز فناوری eRapid به استارتاپ Wyss StataDX برای زمینه‌های بیماری‌های عصبی، قلبی عروقی و کلیوی داده شد. نویسنده اول Sanjay Sharma Timilsina، دکترا، و نویسنده دوم Nolan Durr، دو عضو سابق تیم eRapid Wyss که در پیشبرد رویکرد جدید سنجش الکتروشیمیایی به عنوان یک پلت فرم تشخیصی نقش داشتند، به StataDX پیوستند.

موسسه Wyss در حال حاضر در حال بررسی فرصت های تجاری اضافی برای تجاری سازی eRapid برای چندین حوزه کاربردی دیگر از جمله تشخیص بیماری های عفونی است.

“با گام‌هایی که به طور موازی در توسعه دستگاه‌های قابل حمل برای قرار دادن سنجش‌های تشخیصی eRapid انجام می‌دهیم، بر این باوریم که eRapid می‌تواند به عنوان یکی از اولین پلت‌فرم‌های تشخیصی چندگانه برای طیف گسترده‌ای از کاربردهای تشخیصی عمل کند، زیرا مبتنی بر تشخیص الکتروشیمیایی و به همین دلیل است. اینگبر گفت: بسیار شبیه گلوکومتر که در سراسر جهان برای بیماران دیابتی استفاده می شود.