Быстрый тест для измерения нейтрализующих антител против коронавируса

Большинство существующих тестов на антитела к коронавирусу измеряют общее количество антител, хотя только часть всего пула обладает нейтрализующей активностью. Для того, чтобы понять, как долго и насколько хорошо организм защищен от инфекции или тяжелого течения болезни, необходимы более точные тесты.

Ученые из США и Канады разработали новый быстрый тест, измеряющий концентрацию нейтрализующих антител в крови пациентов. Такие тесты могут помочь принимать решение о необходимости и сроках повторной вакцинации. В будущем их можно будет адаптировать для новых штаммов или даже новых инфекций.

«Правда в том, что мы еще не знаем, насколько частыми должны быть наши прививки, чтобы предотвратить заражение. Чтобы ответить на эти вопросы, нам нужны быстрые, недорогие и количественные тесты, которые целенаправленно измеряют нейтрализующие антитела к SARS-CoV-2», — прокомментировал один из руководителей исследования Игорь Стагляр, профессор биохимии и молекулярной генетики в Центре клеточных и биомолекулярных исследований Доннелли при Университете Торонто.

Исследователи модифицировали ранее разработанный метод SATiN (Serological Assay based on a Tri-part split-NanoLuc) для анализа антител к S-белку SARS-CoV-2. В анализе SATiN используется разделенная на три фрагмента люцифераза глубоководной креветки: два маленьких фрагмента β9 и β10 (каждая около 1 кДа) и один большой фрагмент Δ11S (18 кДа). В SATiN используется S-белок и белок G, меченые β9 и β10. Когда меченые S- и G-белки одновременно связываются с антителом против SARS-CoV-2, фрагменты β9 и β10 сближаются — это индуцирует рефолдинг Δ11S в активную люциферазу, и в итоге наблюдается люминесценция.

Используя тот же трехкомпонентный фермент, авторы разработали новый анализ, который измеряет нейтрализующую активность антител, а не просто их общее количество — его назвали Neu-SATiN. В новом анализе фрагменты фермента — β9 или β10 — соединяются с клеточным рецептором ACE2 и с S-белком SARS-CoV-2. Когда S-белок связывается с ACE2, фрагменты люциферазы оказываются так близко друг к другу, что индуцировали рефолдинг Δ11S, в результате чего наблюдается свечение. Когда в смесь добавляют образец крови пациента, нейтрализующие антитела связывают S-белок, предотвращая его контакт с ACE2. То есть люцифераза не восстанавливается и свечения не наблюдается. Чем больше концентрация нейтрализующих антител, тем ниже будет сигнал.

Исследователи протестировали Neu-SATiN на образцах крови, собранных у 63 пациентов с разным анамнезом: часть людей перенесли COVID-19, а часть были вакцинированы до ноября 2021 года. Эффективность нейтрализующих антител проверялась на диком штамме (Ухань) и на вариантах альфа, бета, гамма, дельта и омикрон (подробнее об омикроне – на PCR.NEWS).

Обнаружилось, что нейтрализующие антитела активны от трех до четырех месяцев, а затем их уровень падает примерно на 70%, независимо от того, болел человек или был вакцинировал. Гибридный иммунитет, полученный одновременно с перенесенной инфекцией и с вакцинацией, сначала вызывал более высокие уровни антител, но через четыре месяца они также значительно снижались.

Ученых обеспокоило, что инфекция и (или) вакцинация обеспечивали хорошую защиту от всех штаммов, кроме омикрона или его сублиний — ВА.4 и ВА.5.

Новый анализ прост в использовании и дает результат примерно за полчаса, к тому же его можно адаптировать к новым штаммам всего за нескольких недель, внося необходимые мутации в S-белок.