Seit Beginn der Pandemie spielen diagnostische Tests eine entscheidende Rolle bei der Kontrolle der Ausbreitung des SARS-CoV-2-VirusCOVID 19.Antigen-SchnelltestsZu Hause oder in einer klinischen Umgebung durchgeführt, liefern Ergebnisse in 15 Minuten oder weniger.Je früher eine Person diagnostiziert wird, desto eher kann sie einen Arzt aufsuchen und sich von anderen isolieren.Wenn jedoch neue Varianten des Virus auftauchen, werden diese Varianten von diesen Tests möglicherweise nicht erkannt.
Die meisten Antigen-Schnelltests dienen dem Nachweis des SARS-CoV-2-Nukleokapsidproteins oder N-Proteins.Dieses Protein kommt in Viruspartikeln und bei infizierten Menschen reichlich vor.Schnelltest-Kits enthalten normalerweise zwei verschiedene diagnostische Antikörper, die an verschiedene Teile des N-Proteins binden.Wenn ein Antikörper an das N-Protein in einer Probe bindet, erscheint auf dem Testkit eine farbige Linie oder ein anderes Signal, das auf eine Infektion hinweist.
Protein N besteht aus 419 Aminosäure-Struktureinheiten.Jede von ihnen kann durch Mutation durch eine andere Aminosäure ersetzt werden.Forschungsgruppe unter der Leitung von Ph.D.Philip Frank und Eric Ortlund von der Emory University wollten untersuchen, wie sich diese einzelne Aminosäureveränderung auf die Leistung eines Antigen-Schnelltests auswirkt.Sie verwendeten eine Technik namens Deep Mutation Scanning, um gleichzeitig zu beurteilen, wie sich jede Mutation im N-Protein des Virus auf die Bindung an einen diagnostischen Antikörper auswirkt.Ihre Ergebnisse wurden am 15. September 2022 in Cell veröffentlicht.
Die Forscher erstellten eine umfassende Bibliothek von fast 8.000 N-Protein-Mutationen.Diese Varianten machen mehr als 99,5 % aller möglichen Mutationen aus.Anschließend bewerteten sie, wie jede Variante mit 17 verschiedenen diagnostischen Antikörpern interagierte, die in 11 kommerziell erhältlichen Antigen-Schnelltests verwendet wurden, darunter auch häufigeHeimtrikots.
Das Team untersuchte, welche N-Protein-Mutationen die Antikörpererkennung beeinflussen.Basierend auf diesen Informationen erstellten sie für jeden diagnostischen Antikörper ein „Escape-Mutationsprofil“.Dieses Profil identifiziert spezifische Mutationen im N-Protein, die die Fähigkeit des Antikörpers, an sein Ziel zu binden, beeinträchtigen können.Die Analyse ergab, dass die in heutigen Schnelltests verwendeten Antikörper alle besorgniserregenden und besorgniserregenden früheren und aktuellen Varianten von SARS-CoV-2 erkennen und binden.
Obwohl mehrere diagnostische Antikörper dieselbe Region des N-Proteins erkennen, stellten die Forscher fest, dass jeder Antikörper eine einzigartige Signatur von Escape-Mutationen aufweist.Da das SARS-CoV-2-Virus weiterhin mutiert und neue Varianten erzeugt, können diese Daten verwendet werden, um Testkit-Antikörper zu kennzeichnen, die möglicherweise neu bewertet werden müssen.
„Die genaue und effiziente Identifizierung infizierter Personen bleibt eine entscheidende Strategie zur Eindämmung von COVID-19, und unsere Studie liefert Informationen über zukünftige SARS-CoV-2-Mutationen, die die Erkennung beeinträchtigen könnten“, sagte Ortlund.„Die hier dargelegten Ergebnisse ermöglichen es uns, uns schnell an dieses Virus anzupassen, da weiterhin neue Varianten auftauchen, die unmittelbare klinische und öffentliche Auswirkungen haben.“
Hintergrund: Mutation Deep Scan erkennt Escape-Mutationen im SARS-CoV-2-Nukleokapsid mit derzeit verfügbaren Antigen-Schnelltests.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 Zelle.15. September 2022;185(19):3603-3616.e13.Innenministerium: 10.1016/j.cell.2022.08.010.29. August 2022 PMID: 36084631.
Finanzierung: National Institute for Biomedical Imaging and Bioengineering NIH (NIBIB), National Institute of Diabetes, Digestive and Kidney Diseases (NIDDK) und National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID), American Heart Association.
NIH Research Matters ist ein wöchentliches Update der wichtigsten NIH-Forschungsergebnisse, die von NIH-Experten überprüft wurden.Es wird vom Büro für Kommunikation und öffentliche Angelegenheiten des Direktors der National Institutes of Health herausgegeben.