นับตั้งแต่เริ่มมีการระบาดใหญ่ การตรวจวินิจฉัยมีบทบาทสำคัญในการควบคุมการแพร่กระจายของ SARS-CoV-2 ซึ่งเป็นไวรัสที่ก่อให้เกิดโควิด 19.การทดสอบแอนติเจนอย่างรวดเร็วทำที่บ้านหรือในสถานพยาบาล ให้ผลลัพธ์ภายใน 15 นาทีหรือน้อยกว่านั้นยิ่งบุคคลได้รับการวินิจฉัยเร็วเท่าไร พวกเขาสามารถไปพบแพทย์และแยกตัวจากผู้อื่นได้เร็วยิ่งขึ้นเท่านั้นแต่เมื่อไวรัสสายพันธุ์ใหม่ปรากฏขึ้น การทดสอบเหล่านี้อาจตรวจไม่พบสายพันธุ์เหล่านั้น
การทดสอบแอนติเจนที่รวดเร็วส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบมาเพื่อตรวจหาโปรตีนนิวคลีโอแคปซิดหรือ N-protein ของ SARS-CoV-2โปรตีนนี้พบมากในอนุภาคของไวรัสและผู้ติดเชื้อชุดทดสอบอย่างรวดเร็วโดยปกติแล้วจะมีแอนติบอดีในการวินิจฉัยที่แตกต่างกัน 2 ชนิดซึ่งจับกับส่วนต่างๆ ของโปรตีน Nเมื่อแอนติบอดีจับกับโปรตีน N ในตัวอย่าง เส้นสีหรือสัญญาณอื่นจะปรากฏบนชุดทดสอบ ซึ่งบ่งชี้ว่ามีการติดเชื้อ
โปรตีน N ประกอบด้วยหน่วยโครงสร้างกรดอะมิโน 419 หน่วยกรดอะมิโนตัวใดตัวหนึ่งสามารถถูกแทนที่ด้วยกรดอะมิโนตัวอื่นโดยการกลายพันธุ์กลุ่มวิจัยนำโดยปริญญาเอกPhilip Frank และ Eric Ortlund จากมหาวิทยาลัย Emory ออกเดินทางเพื่อตรวจสอบว่าการเปลี่ยนแปลงกรดอะมิโนเดี่ยวนี้ส่งผลต่อประสิทธิภาพของการทดสอบแอนติเจนอย่างรวดเร็วอย่างไรพวกเขาใช้เทคนิคที่เรียกว่าการสแกนการกลายพันธุ์แบบลึกเพื่อประเมินพร้อมกันว่าการกลายพันธุ์ในโปรตีน N ของไวรัสแต่ละครั้งส่งผลต่อการจับกับแอนติบอดีในการวินิจฉัยอย่างไรผลลัพธ์ของพวกเขาถูกเผยแพร่ใน Cell เมื่อวันที่ 15 กันยายน 2022
นักวิจัยได้สร้างห้องสมุดที่ครอบคลุมการกลายพันธุ์ของโปรตีนเกือบ 8,000 Nตัวแปรเหล่านี้มีสัดส่วนมากกว่า 99.5% ของการกลายพันธุ์ที่เป็นไปได้ทั้งหมดจากนั้นพวกเขาประเมินว่าแต่ละตัวแปรมีปฏิกิริยาอย่างไรกับแอนติบอดีวินิจฉัยที่แตกต่างกัน 17 ชนิดที่ใช้ในการทดสอบแอนติเจนแบบรวดเร็วที่มีจำหน่ายในท้องตลาด 11 รายการ รวมถึงการทดสอบทั่วไปชุดบ้าน.
ทีมงานประเมินว่าการกลายพันธุ์ของ N-protein ใดที่ส่งผลต่อการรับรู้ของแอนติบอดีจากข้อมูลนี้ พวกเขาได้สร้าง "โปรไฟล์การกลายพันธุ์แบบหลบหนี" สำหรับแอนติบอดีในการวินิจฉัยแต่ละตัวโปรไฟล์นี้ระบุการกลายพันธุ์เฉพาะในโปรตีน N ที่อาจส่งผลต่อความสามารถของแอนติบอดีในการจับกับเป้าหมายการวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าแอนติบอดีที่ใช้ในการทดสอบอย่างรวดเร็วในปัจจุบันสามารถรับรู้และผูกมัดโรค SARS-CoV-2 สายพันธุ์ต่างๆ ในอดีตและปัจจุบันทั้งหมดที่เป็นข้อกังวลและข้อกังวล
แม้ว่าแอนติบอดีในการวินิจฉัยหลายชนิดจะรับรู้ถึงบริเวณเดียวกันของโปรตีน N แต่นักวิจัยพบว่าแอนติบอดีแต่ละตัวมีลายเซ็นเฉพาะของการกลายพันธุ์แบบหลบหนีเนื่องจากไวรัส SARS-CoV-2 ยังคงกลายพันธุ์และสร้างสายพันธุ์ใหม่ ข้อมูลนี้จึงสามารถใช้เพื่อระบุแอนติบอดีของชุดทดสอบที่อาจจำเป็นต้องได้รับการประเมินใหม่
“การระบุผู้ติดเชื้อที่แม่นยำและมีประสิทธิภาพยังคงเป็นกลยุทธ์สำคัญในการบรรเทาโรคโควิด-19 และการศึกษาของเราให้ข้อมูลเกี่ยวกับการกลายพันธุ์ของ SARS-CoV-2 ในอนาคตที่อาจรบกวนการตรวจจับ” ออร์ตลันด์กล่าว“ผลลัพธ์ที่ได้สรุปไว้ที่นี่ช่วยให้เราปรับตัวเข้ากับไวรัสนี้ได้อย่างรวดเร็ว เนื่องจากมีสายพันธุ์ใหม่ๆ เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง ซึ่งทำให้เกิดผลกระทบทางคลินิกและสาธารณสุขในทันที”
ความเป็นมา: Mutation Deep Scan ตรวจจับการกลายพันธุ์แบบหลบหนีในนิวคลีโอแคปซิดของ SARS-CoV-2 โดยใช้การทดสอบแอนติเจนแบบรวดเร็วที่มีอยู่ในปัจจุบันFrank F. , Kin MM, Rao A. , Bassit L. , Liu H, Bowers HB, Patel AB, Kato ML, ซัลลิแวน JA, Greenleaf M. , Piantadosi A. , Lam VA, ฮัดสัน VH, เซลล์ Ortlund EA2022 15 กันยายน;185(19):3603-3616.e13.กระทรวงมหาดไทย: 10.1016/j.cell.2022.08.01029 สิงหาคม 2565 PMID: 36084631.
เงินทุน: สถาบันแห่งชาติเพื่อการถ่ายภาพชีวการแพทย์และวิศวกรรมชีวภาพ NIH (NIBIB), สถาบันโรคเบาหวานแห่งชาติ, โรคทางเดินอาหารและไต (NIDDK) และสถาบันโรคภูมิแพ้และโรคติดเชื้อแห่งชาติ (NIAID), สมาคมโรคหัวใจอเมริกัน
NIH Research Matters เป็นการอัปเดตผลการวิจัยที่สำคัญของ NIH ทุกสัปดาห์ซึ่งได้รับการตรวจสอบโดยผู้เชี่ยวชาญของ NIHจัดพิมพ์โดยสำนักงานสื่อสารและประชาสัมพันธ์ของผู้อำนวยการสถาบันสุขภาพแห่งชาติ