La plupart des gens aux États-Unis ont un certain degré de protection immunitaire contre le COVID-19, soit par la vaccination, soit par une infection, soit par une combinaison des deux. Mais quel degré de protection une personne individuelle a-t-elle ?
Les chercheurs du MIT ont maintenant développé un test facile à utiliser qui peut répondre à cette question. Leur test, qui utilise le même type de technologie de « flux latéral » que la plupart des tests antigéniques rapides pour Covid-19, mesure le niveau d’anticorps neutralisants qui ciblent le virus SARS-CoV-2 dans un échantillon de sang. .
Un accès facile à ce type de test pourrait aider les gens à déterminer les types de précautions à prendre contre l’infection par Covid, comme une injection de rappel supplémentaire, selon les chercheurs. Ils ont déposé une demande de brevet sur la technologie et espèrent maintenant s’associer à une société de diagnostic qui pourrait fabriquer les appareils et demander l’approbation de la FDA.
Parmi la population générale, de nombreuses personnes veulent probablement savoir à quel point elles sont protégées. Mais je pense que ce test pourrait faire la plus grande différence pour toute personne sous chimiothérapie, toute personne prenant des médicaments immunosuppresseurs pour des troubles rhumatologiques ou des maladies auto-immunes, et pour toute personne âgée ou ne développant pas de bonnes réponses immunitaires en général. Ce sont toutes les personnes qui pourraient avoir besoin d’un rappel plus tôt ou plus pour obtenir une protection adéquate. »
Hojun Li, Charles W. et Jennifer C. Johnson Chercheur clinique à l’Institut Koch du MIT pour la recherche intégrative sur le cancer
Le test est conçu pour que différentes protéines de pointe virales puissent être échangées, ce qui lui permet d’être modifié pour détecter l’immunité contre toute variante existante ou future du SRAS-CoV-2, selon les chercheurs.
Li, qui est également médecin traitant au Dana-Farber/Boston Children’s Cancer and Blood Disorders Center, est l’auteur principal de l’étude, qui apparaît en ligne aujourd’hui à Méthodes de notification des cellules. Guinevere Connelly, un ancien technicien de recherche de l’Institut Koch qui est maintenant étudiant diplômé à l’Université Duke, et Orville Kirkland, un associé de soutien à la recherche à l’Institut Koch, sont les principaux auteurs de l’article.
un essai simple
Li, qui a rejoint l’Institut Koch à l’automne 2019, étudie le développement des cellules sanguines et comment les cellules sanguines deviennent cancéreuses. Lorsque le SRAS-CoV-2 est apparu, il a commencé à réfléchir à des moyens d’aider à lutter contre la pandémie. De nombreux autres chercheurs travaillaient déjà sur des tests de diagnostic de l’infection, il s’est donc concentré sur le développement d’un test qui révélerait le degré de protection immunitaire d’une personne contre le covid-19.
Actuellement, l’approche de référence pour mesurer l’immunité consiste à mélanger un échantillon de sang avec un virus vivant et à mesurer le nombre de cellules de l’échantillon qui sont tuées par le virus. Cette procédure est trop dangereuse pour être pratiquée dans la plupart des laboratoires, de sorte que les approches les plus couramment utilisées impliquent des particules « pseudovirales » non infectieuses modifiées, ou reposent sur un test appelé ELISA (dosage immuno-enzymatique), qui peut détecter des anticorps qui neutralisent un fragment d’une protéine virale.
Cependant, ces approches nécessitent toujours un personnel qualifié travaillant dans un laboratoire avec un équipement spécialisé, de sorte qu’elles ne sont pas pratiques à utiliser dans un cabinet médical pour des résultats immédiats. Li voulait proposer quelque chose qui pourrait être facilement utilisé par un fournisseur de soins de santé ou même par des personnes à la maison. Il s’inspire des tests de grossesse à domicile, qui sont basés sur un type de test appelé test de flux latéral.
Les tests à flux latéral consistent généralement en des bandes de papier incrustées de lignes de test qui se lient à une molécule cible particulière si elle est présente dans un échantillon. Cette technologie est également à la base de la plupart des tests à domicile rapides pour le Covid-19.
Li n’avait aucune expérience de travail avec ce type de test, il a donc contacté deux membres du corps professoral du MIT ayant une expérience dans la conception de diagnostics basés sur des analyses de flux latéral : Hadley Sikes, professeur agrégé de génie chimique, et Sangeeta, Bhatia, John et Dorothy. Professeur Wilson de sciences et technologies de la santé et de génie électrique et informatique, et membre de l’Institut Koch.
Avec son aide, son laboratoire a développé un dispositif capable de détecter la présence d’anticorps qui empêchent le domaine de liaison au récepteur (RBD) du SRAS-CoV-2 de se lier à l’ACE2, le récepteur humain que le virus utilise pour infecter les cellules. .
La première étape du test consiste à mélanger des échantillons de sang humain avec la protéine virale RBD qui a été étiquetée avec de minuscules particules d’or qui peuvent être visualisées lorsqu’elles sont attachées à une bande de papier. Après avoir laissé le temps aux anticorps de l’échantillon d’interagir avec la protéine virale, quelques gouttes de l’échantillon sont placées sur une bandelette réactive intégrée à deux lignes de test.
L’une de ces lignées attire les protéines RBD virales libres, tandis que l’autre attire tout RBD qui a été capturé par des anticorps neutralisants. Un signal fort de la deuxième ligne indique un niveau élevé d’anticorps neutralisants dans l’échantillon. Il existe également une ligne de contrôle qui détecte les particules d’or libres, confirmant que la solution a traversé toute la bande.
Pour développer les réactifs nécessaires au test, les membres du laboratoire de Li ont travaillé avec les laboratoires d’Angela Koehler, professeur agrégé de génie biologique, et de Michael Yaffe, professeur de sciences David H. Koch, tous deux membres de l’Institut Koch.
Prédiction d’immunité
En plus d’une cartouche de test, qui contient la bandelette de test en papier, le kit de test comprend également une lancette qui peut être utilisée pour obtenir un petit échantillon de sang, moins de 10 microlitres. Cet échantillon est ensuite mélangé avec les réactifs nécessaires au test. Après environ 10 minutes, l’échantillon est exposé à la cartouche de test et les résultats sont révélés en 10 minutes.
La sortie peut être lue de deux manières différentes : la première, simplement en regardant les lignes, qui indiquent si des anticorps neutralisants sont présents ou non. Alternativement, l’appareil peut être utilisé pour obtenir une mesure plus précise des niveaux d’anticorps, à l’aide d’une application pour smartphone qui peut mesurer l’intensité de chaque ligne et calculer le rapport entre la protéine RBD neutralisée et la protéine RBD infectieuse. Lorsque ce rapport est faible, cela pourrait suggérer qu’une autre injection de rappel est nécessaire ou que l’individu doit prendre des précautions supplémentaires pour prévenir l’infection.
Les chercheurs ont testé leur appareil sur des échantillons de sang prélevés en décembre 2020 auprès d’environ 60 personnes qui avaient été infectées par le SRAS-CoV-2 et 30 personnes qui ne l’avaient pas été. Ils ont pu détecter des anticorps neutralisants dans des échantillons de personnes précédemment infectées par le virus, avec une précision similaire aux tests de laboratoire existants. Ils ont également analysé 30 échantillons en série de deux personnes avant de recevoir un vaccin à ARNm Covid-19 et à divers moments après la vaccination. Le niveau d’anticorps neutralisants chez les personnes vaccinées a culminé environ sept semaines après la première dose, puis a lentement commencé à décliner.
Des études antérieures sur le SRAS-CoV-2 et d’autres virus ont montré une forte corrélation entre la quantité d’anticorps neutralisants circulant dans le sang d’une personne et leur probabilité d’infection.
Le test pourrait être facilement adapté à différentes variantes du SRAS-CoV-2 en remplaçant un réactif spécifique au RBD de la variante d’intérêt, explique Li. Les chercheurs espèrent maintenant s’associer à une société de diagnostic qui pourrait fabriquer un grand nombre de tests et obtenir l’approbation de la FDA pour leur utilisation.
La recherche a été soutenue par la subvention Koch Institute Support (Core) du National Cancer Institute, un prix académique de l’American Society of Hematology, des National Institutes of Health et de la Fondation Charles et Marjorie Holloway.
Massachusetts Institute of Technology
Connelly, G. G. et coll. (2022).La capture directe des RBD neutralisés permet une évaluation rapide au point de service du titre d’anticorps neutralisant le SRAS-CoV-2. Méthodes de rapport de cellule. doi.org/10.1016/j.crmeth.2022.100273.