Тест основан на множественных фрагментах или «антигенах» коронавируса SARS-CoV-2, в основном из его внешнего шипа и белков нуклеокапсида. В ходе исследования исследователи обнаружили, что их тест обнаружил антитела к нескольким из этих антигенов в образцах слюны всех 24 участников, которые подтвердили воздействие SARS-CoV-2 и чьи симптомы начались более чем за две недели до теста. Тест также достоверно дал отрицательные результаты для образцов слюны, взятых у людей до пандемии COVID-19.
Исследование опубликовано в Интернете в Журнале клинической микробиологии.
«Если точность нашего анализа на основе слюны будет подтверждена в более крупных исследованиях, этот неинвазивный подход может упростить выявление на популяционном уровне, кто уже переболел инфекцией SARS-CoV-2 и где пробелы в серопозитивности остаются зимой и далее ", – говорит старший автор исследования Кристофер Д. Хини, доктор философии, магистр медицины, доцент, работающий на кафедрах гигиены окружающей среды и инженерии, эпидемиологии и международного здравоохранения в школе Bloomberg. «Это может послужить основой для целевых усилий по вакцинации и, после того, как вакцины начнут внедряться, поможет выяснить, как долго сохраняются индуцированные вакциной антитела – и все это без повторных инвазивных заборов крови», – говорит Хини.
Пандемия SARS-CoV-2 официально вызвала более 40 миллионов инфекций и более 1 миллиона смертей во всем мире.
Многие эпидемиологи подозревают, что фактическое распространение вируса было гораздо более обширным, но на этот и многие другие вопросы о масштабах и динамике пандемии до сих пор трудно или невозможно дать конкретный ответ. Однако относительно быстрый, недорогой, неинвазивный и высокоточный тест на антитела может значительно облегчить такие исследования.
Хини и его коллеги ранее изобрели точные тесты на антитела на основе слюны к другим болезнетворным вирусам, включая норовирус кишечного патогена и вирус гепатита Е, заражающий печень.
В начале пандемии исследовательская группа разработала тест на основе слюны на антитела против SARS-CoV-2, используя панель из 12 известных вирусных антигенов, которые уже используются для тестов на антитела в крови.
Образцы слюны для теста собирают, протирая губкой зубы и десны людей, которые, как известно, особенно богаты антителами.
То, что тест обнаружил антитела к нескольким антигенам SARS-CoV-2 в образцах слюны у всех 24 человек, подтвердивших воздействие SARS-CoV-2 и чьи симптомы проявились более чем за две недели до теста, показало, что тест может быть очень чувствительным – – то есть способный выявить положительные результаты.
Эксперименты также показали, что тест может быть высокоспецифичным, то есть способным идентифицировать тех, у кого нет антител, с низким уровнем «ложноположительных результатов».«В наборе из 134 образцов слюны, которые были собраны у людей задолго до пандемии COVID-19 и, следовательно, предположительно не содержали антител против SARS-CoV-2, – несколько антигенов в тесте дали отрицательные результаты во всех случаях, кроме несколько случаев. Антитела к одному вирусному антигену казались особенно специфичными: ученые обнаружили отрицательные результаты для них во всех 134 образцах до COVID-19.
Тестирование слюны на антитела иммуноглобулина G к SARS-CoV-2 оказалось столь же чувствительным и специфичным, как и серологические тесты крови. После заражения SARS-CoV-2 уровень антител IgG обычно повышается примерно на 10-й день после появления симптомов, и эти антитела выходят из крови в слюну.
Эксперименты в целом показали, что у людей, инфицированных SARS-CoV-2, вырабатываются обнаруживаемые антитела в слюне примерно в то же время, что и в крови, примерно через 10 дней после появления симптомов COVID-19.
Исследователи ожидают, что с оптимальным алгоритмом, который объединяет результаты только для нескольких особо чувствительных и специфических антигенов, их тест на основе слюны может надежно обнаружить антитела SARS-CoV-2, начиная примерно с той же 10-дневной отметки, но не раньше.
С момента подачи своей статьи несколько месяцев назад Хини и его коллеги совершенствовали тест, экспериментируя с тысячами других образцов слюны. Они ожидают, что их анализ на основе слюны будет полезен для будущих исследовательских приложений, особенно крупномасштабных или продольных исследований, для которых инвазивные и потенциально болезненные анализы крови могут быть проблематичными. Например:
Измерение уровней воздействия SARS-CoV-2 и иммунитета в конкретном районе, городе, округе или штате или у определенной категории работников.
Выявление групп населения, которым могут быть особенно полезны целенаправленные кампании вакцинации.
Мониторинг изменений в показателях положительных антител с течением времени для помощи в оценке государственных или корпоративных кампаний по снижению риска.
Определение того, как долго уровни антител сохраняются в больших популяциях после инфекции или вакцинации.
Исследователи также считают, что их тест чувствителен и достаточно специфичен, чтобы его можно было использовать в клинических условиях, например, при скрининге людей на предмет предшествующих контактов с SARS-CoV-2, прежде чем они получат вакцину или пройдут какую-либо другую медицинскую процедуру.
Для клинического применения тесту потребуется одобрение Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов – по крайней мере, разрешение на использование в экстренных случаях – и Хини говорит, что с этой целью он и его коллеги начинают обсуждения с агентством.
«Серология COVID-19 в популяционном масштабе: ответы антител, специфичных к SARS-CoV-2 в слюне», авторами: Нора Пизаник, Пранай Рандад, Кейт Кручински, Юкари С. Манабе, Дэвид Л. Томас, Эндрю Пекош, Сабра Л. Кляйн, Майкл Дж. Бетенбо, Уильям А. Кларк, Оливер Лейендекер, Патрицио П. Катургли, Бенджамин Ларман, Барбара Детрик, Джессика Фэйрли, Эми Шерман, Надин Руфаэль, Срилата Эдупуганти, Дуглас Грейнджер, Стив Грейнджер, Мэтью Коллинз и Кристофер Д. Хини.
Поддержка исследований была предоставлена Программой реагирования на COVID-19 Джонса Хопкинса, Фондом FIA, Фондом коммуникаций GRACE, Национальным институтом аллергии и инфекционных заболеваний (R21AI139784, R43AI141265, R01AI130066, HHS N2772201400007C), Национальным институтом окружающей среды. Науки о здоровье (R01ES026973) и Национальные институты здравоохранения (U24OD023382).