《澳大利亚研究人员开发了COVID-19检测方法,可以检测患者免疫系统的可变性》

  • 来源专题:生物安全网络监测与评估
  • 编译者: yanyf@mail.las.ac.cn
  • 发布时间:2020-12-22
  • 澳大利亚珀斯——昆士兰QIMR Berghofer医学研究所的研究人员开发了一种方法,用于检测COVID-19患者的免疫系统是否已经准备好对抗导致该疾病的病毒。

    这一发现可以用来早期识别患者的免疫系统是否有适当的反应,以及哪些人患病的风险更高。

    该研究结果发表在2020年12月7日的《临床与转化免疫学》杂志上,研究作者说,该研究提供了一种监测方法,“用于识别SARS-CoV-2细胞免疫,并可能用于诊断免疫缺陷患者和其他高危人群的风险分层。”

    原型试验检测到T细胞识别sars - cov -2感染细胞并开始对抗感染时产生的两种关键化学信号的高水平。

    T细胞通常在身体产生抗体之前就产生早期反应。重要的是,T细胞会对病毒感染产生持久的记忆,使免疫系统能够在再次感染时迅速做出反应。

    研究负责人、QIMR Berghofer的翻译和人类免疫小组负责人科里·史密斯(Corey Smith)说,研究人员检查了44名新冠肺炎患者捐献的血液。其目的是找出哪一种病毒肽的组合可以用于在实验室刺激T细胞,并允许研究人员测量它们对SARS-CoV-2的反应。

    “T细胞在对抗病毒时产生一系列信号分子,”史密斯说。“这些信号分子基本上是T细胞是否对SARS-CoV-2病毒做出反应并动员免疫部队发动攻击的指示器。

    “如果我们能找到一种方法来检测它们是否存在,那么我们就能发现病人的免疫系统是否做出了应有的反应。”

    科学家们从捐献的血液中分离出T细胞,将它们暴露于病毒肽中,并测量了一些不同信号分子的产生。

    然后,他们将COVID-19康复患者的T细胞产生的水平与20名从未感染过SARS-CoV-2的健康献血者的T细胞产生的水平进行了比较。

    研究人员发现,从covid19康复的患者身上提取的T细胞产生了大量的信号分子干扰素γ和白细胞介素-2,它们参与杀死病毒感染细胞和鼓励其他T细胞对抗感染。

    然后,他们筛选了一系列SARS-CoV-2肽,“以找出哪一种组合可以用来检测成功的T细胞免疫反应,然后我们可以通过检测这两个关键信号分子来测量,”Smith说。

    根据约翰·霍普金斯大学(Johns Hopkins University)的数据,全球共报告了6700多万例COVID-19病例,该疾病已导致150多万人死亡。在澳大利亚,已经有908人死于这种疾病,有超过27,970人被报告感染。

    QIMR Berghofer的研究人员之一Katie Lineburg说,尽管澳大利亚在控制感染率方面取得了成功,但对该病毒的早期免疫反应进行血液测试,可以帮助其他正在经历第二波和第三波疫情的国家。

    “既然我们已经改进了一种检测T细胞是否对SARS-CoV-2有反应的方法,我们相信这一信息可以用于开发一种血液测试,”Lineburg说。

    “血液测试可以帮助医生识别患者,他们的T细胞没有开始产生免疫反应,因此无法对抗病毒,并面临更大的严重不适风险。”然后可以对这些患者进行更密切的监测,以确保他们及早接受治疗,而不是等到出现严重症状时才进行治疗。

    她说:“血液检测可以检测患者是否产生了有效的免疫反应,这将是管理各国如何应对这一流行病的另一个重要工具。”

    “这是本次COVID-19研究的初步结果,我们将在未来对尽可能多的参与者进行跟进,以增进我们对该病毒长期免疫的了解。”

    60多名COVID-19检测呈阳性的昆士兰州人为该项目捐献了血液,44份样本用于分析,其中包括17名男性和27名女性,年龄在20至75岁之间。其余的样本仍在分析中。

    这些研究人员从澳大利亚政府获得了医学研究未来基金(Medical Research Future Fund)的资助,以继续他们的研究,并与昆士兰大学(University of Queensland)、莫纳什大学(Monash University)和Mater Research的科学家合作,探索该病毒的免疫疗法选择。

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    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
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    • 澳大利亚珀斯——为了应对COVID-19大流行,图拉真科学和医疗有限公司和Synexa生命科学有限公司开发并验证了一种SARS-CoV-2血清检测方法,使其能够更有效地、基于人群的COVID-19疫苗寿命监测,并帮助确定加强疫苗接种的时间和部署。 图拉真创始人兼首席执行官Stephen Tomisich告诉BioWorld:“我们关注的是如何提供质量信息,以及如何从一个有效的质量测量工具开始,而不是一个噱头。” 他说:“COVID-19疫苗的推出意味着需要准确的数据点来长期监测COVID-19。” 图拉真- synexa合作表明,在测量感染SARS-CoV-2后产生的抗体多样性时,使用图拉真Hemapen远程收集的血液样本与使用传统静脉采血收集的血液样本一样准确。 Synexa试验的主要目的是提供数据,帮助回答批准的SARS-CoV-2疫苗推出后的重要问题,例如:免疫持续多久?民众对疫苗的反应如何?人群之间的免疫差异是什么? SARS-CoV-2血清学分析结合了两种元素,为样本收集和测试提供了一种简化的解决方案:图拉真Hemapen,这是一种笔形的微采样工具,可以从一个单一来源收集4个体积固定、准确和精确的干燥血液样本;Synexa的SARS-CoV-2血清学检测,能够检测抗SARS-CoV-2 IgM、IgA、IgG和中和性抗体反应。 总部位于南非开普敦的Synexa的检测方法使用图拉真的样本收集能力,其目的不是取代目前的COVID-19“阳性阴性”检测过程。相反,它的设计目的是通过血液微采样技术测量患者对SARS-CoV-2暴露的反应,以及患者的免疫系统是否有效反应。该试验旨在支持治疗和疫苗监测。 Hemapen是一种自我管理的血液样本采集,使用一个简单的手指刺,可以服务于社会距离患者护理的新世界的市场需求。Hemapen技术可用于疫苗推出后的大规模筛选和监测。 “该试验可以告知制药公司和政府,以确定患者的COVID - 19免疫持续时间,以及何时应进行加强注射。这种类型的测试将更好地为社区做好准备,以应对随后的新病毒变种浪潮,”Tomisich说。 “该试验将有助于确保疫苗推出后的大规模筛查和血清监测研究能够安全有效地进行,同时保持社交距离协议,并为患者提供舒适和便利。” SARS-CoV-2血清学检测试剂盒可检测与SARS-CoV-2病毒结合并阻断感染的抗体。这些“中和”抗体构成了人体免疫系统接种疫苗后产生的抗体的一部分。 Hemapen的一个优点是其集成的干血点存储格式,因此血液样本可以在患者家中、偏远地区或世界上任何地方采集,然后邮寄到Synexa在欧洲和北美的检测设施,而不需要冷藏。 妈妈和爸爸的早期创业 Tomisich和他的妻子Angela在2011年创立了图拉真。这家总部位于墨尔本的公司最初从事的是分析。 他说:“我们经历了一点中年危机,我们想把科学转化为造福人类的东西。” “我们认为自己是测量技术在医疗保健中发挥作用的催化剂。” “你可以看到这种情况已经发生了,特别是在质谱和一些引入质谱的色谱技术领域。” “我们在继续增长,并投资于这些领域的专业知识。” 他和妻子是这家私人公司的唯一股东,该公司目前在全球拥有450名员工,在澳大利亚、美国和马来西亚都有生产基地。 “我们对未来的看法是去中心化的医疗保健,”他说。“有几件事会推动这一趋势。Tomisich说,西方医疗体系的成本结构是这样的,人们一出现,电表就开始运行,而且经常有人来接受监控服务。 “如果你能开发出一种方法,在临床环境之外提取可信的分析样本,那么就有助于打破这种循环。 “其次,如果我们认为世界正在走向个性化和预防性的医疗保健,那么它必须以测量为基础,你必须测量健康状况,因为如果他们生病了,你就错过了这个预防窗口。” 在设计公司的Hemapen设备时,“我们知道它必须是直观的,能够供不熟练的人使用,但它也需要允许不熟练的人以超出实验室的准确性和完整性提取微样本。” “对我们来说,关键的联系是监测和寻找变化。一旦你能够从远程样本中获得可重复的精确测量,那么你看到的变化就是真实的,”他说。 Hemapen还可以用于测量其他过程。例如,运动员已经使用Hemapen来了解他们的训练制度如何影响他们的代谢过程。 Tomisich说:“最终,我们将看到机器学习/人工智能在这些测量中发挥作用,并开始在基因配置、代谢配置和你可能的健康结果之间进行关联。” 图拉真从澳大利亚政府获得了大量赠款,以发展其制造能力。2013年,它获得了210万澳元(约合160万美元)的赠款,用于资助一个新的澳大利亚研究委员会便携式分析分离技术产业转型培训中心。 2015年,图拉真是维多利亚11家企业之一,获得了总额为2740万澳元的“下一代制造业投资计划”,以建立或扩大高价值制造业业务。 2020年,该公司的Hemapen获得了TGA批准,成为澳大利亚使用的第一个血液微采样设备。该设备在澳大利亚、新西兰、英国、欧洲和美国用于治疗或IVD, Synexa检测已根据EMA和FDA指南进行验证。 Hemapen在澳大利亚、新西兰、英国、欧盟和美国用于治疗或IVD。在这些地区之外,Hemapen仅用于研究目的。Synexa检测试剂盒仅供研究用途。 Synexa生命科学成立于2003年,是生物标志物科学领域的先驱。它是一家私人控股公司,由专业的欧洲医疗保健投资者Gilde Healthcare支持。
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    • 来源专题:生物安全网络监测与评估
    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间:2020-09-18
    • 巴黎——很快,一种像呼气测醉器一样快速和简单的机器就可以被用来从呼出的空气中检测出COVID-19。来自里昂催化与环境研究所(IRCELYON - Lyon Institute for research on catalyse and The Environment)的研究小组正在研究对呼出空气中挥发性有机化合物(VOCs)的分析,以检测COVID-19。 IRCELYON的副主任Christian George告诉《生物世界》:“我们应用了我们在大气化学和空气质量方面的专业知识来测试这个新方案,它通过分析患者呼出的空气来检测COVID-19病毒。” 原理和酒精测试相似 IRCELYON是法国国家科学研究中心和位于里昂的克劳德·伯纳德大学的联合研究项目,该大学专门研究大气和环境物理化学。多年来,他的团队一直在开发测量空气的新技术,“用从微米到纳米的超细颗粒的可再生量化,”George说。 这个想法并不新鲜:1954年,酒精测试仪可以分析血液中的酒精含量。从那以后,研究人员发现呼出的空气中含有数千种由我们的新陈代谢产生的分子,它们的组成根据我们的健康状况而变化。在感染过程中,我们的细胞被病毒控制并产生病毒蛋白,从而损害了它们的大部分正常活动。因此,感染者从肺部排出的颗粒可能与健康人的不同。 人类呼吸中挥发性有机化合物的分析一直是人们研究的课题。然而,大多数人都遇到了同样的障碍:可作为疾病标记的挥发性分子的浓度一直非常低,通常在万亿分之一到十亿分之一之间。“更糟糕的是,作为一个潮湿和炎热的环境,呼出的空气不适合测量,并挑战了结果的可靠性,”乔治说。这种方法在纸面上很有前景,但在实际应用中却花费了很长时间。 IRCELYON的物理化学家团队与另外两个研究团队,以及里昂一家医院的传染病专家和重症监护团队合作。因此,位于里昂的INSERM传染病研究中心(CIRI)、克罗伊斯-鲁兹医院重症监护室和感染疾病室一直在提供针对COVID-19的临床数据,并为COVID-19项目开展呼吸测试的临床方面的工作。 里昂分析科学研究所(ISA)研究了这种新诊断技术背后的统计模型,ISA是欧洲最大的研究中心之一,专门从事理论化学、建模、生物化学、分析化学和物理研究。里昂研究项目得到了Auvergne ronne - alpes地区、法国政府和欧洲区域发展基金(ERDF)提供的资助。 新一代挥发性有机化合物质谱仪 瑞士Tofwerk AG公司为这个研究项目提供了特别设计的尖端质谱仪。Tofwerk最近推出了Vocus PTR-TOF,这是新一代质子转移反应质谱仪,可以在工业和实验室中对VOCs进行灵敏、实时的检测。“我们的仪器通常用于大气科学分析清洁空气。Vocus trr - tof正在各种应用中进行试验,从检测钻井平台的排放到在实验室样本中识别芬太尼,”Tofwerk的首席执行官Marc Gonin告诉《生物世界》。 Tofwerk的Vocus PTR-TOF是一种敏感的在线VOC分析仪,可以同时检测数百种挥发性化学物质,含量为万亿分之几。气体样品直接分析,不需要任何准备,结果在极高的速度实时报告。在呼吸分析方面,Vocus PTR-TOF配备了一个加热的呼吸口和一次性的非再呼吸口器,以避免潜在感染患者之间的疾病传播风险。这个便携式系统大约有家用冰箱大小,重350磅,几乎可以安装在任何地方,包括临床检查室或筛查检查点。 George说:“Tofwerk公司生产的这种新设备符合我们的标准,检测阈值超低,灵敏度水平为千万亿分之一(1 ppq: 10-12),而其他技术的平均灵敏度为十亿分之一(1 ppq: 10-9)。”此外,VOC的测量不受样品相对湿度的影响。该系统的质量分辨率可达1.5万,能够识别复杂化合物中的等压化合物,并且该系统具有用户友好的数据采集接口和用于分析高分辨率数据的后处理图形软件。 鉴定COVID-19挥发性有机化合物特征的临床试验 在过去的五个月里,里昂研究联盟一直在克罗伊斯-鲁兹医院的重症监护病房和传染病病房测试这种设备。乔治说:“当一个人向该设备呼气时,我们会记录呼出空气的化学成分。”他补充说,每次呼气每秒包含3万条信息。他的团队与ISA研究人员进行了统计处理,以找出是什么信息将COVID-19患者与健康人区分开来。最初的计算表明,它们确实可以区分感染的人和健康的人。 在数十人身上使用了三个月后,该设备进入了第二阶段的试验,其中20人感染了病毒,其他人没有。乔治说:“这是关于识别患者呼吸中COVID-19的特征,也就是说,在患者每秒钟呼出的空气中测量的3万个字节信息中,有数千个特定于COVID-19的挥发性有机化合物。” 由ISA领导的在医院收集的数据正在进行严格的数学分析,以确定COVID-19的潜在分子生物标记物。他说:“初步结果显示,我们的方向是正确的。然而,我们仍然保持谨慎,因为我们的目标是在年底之前提出精确和可重复的结果,”George说。克罗斯-鲁兹医院重症监护室主任让-克里斯托夫•理查德说:“这种快速检测意味着我们可以立即得到结果,然后将患者转移到医院的正确位置。因为我们有几种有效的治疗方法,我们可以越快的诊断,我们可以越快的治疗他们。” 同时对数百种挥发性有机化合物进行量化的能力为强大的呼吸指纹识别打开了大门,从而可以根据独特的新陈代谢和挥发性有机化合物标记检测出COVID-19或其他感染,如退伍人员疾病或癌症。与基于swb的COVID诊断方法相比,收集和分析每个样本需要几分钟到几小时的时间,Vocus pt - tof的实时特性显示了每分钟筛选一个或更多的人的潜力。问题将是,如何使这项技术更小,更便宜。这台新设备价值46万美元。