MADRID, 14. Mai. (EUROPA PRESS) –
Ein kürzlich entdecktes Zika-Virus-spezifisches synthetisches Molekül ist in der Lage, Proben von Zika-immunen Patienten von Proben von Patienten zu unterscheiden, die zuvor mit dem verwandten Dengue-Virus infiziert waren. Die Technologie kann zur Entwicklung besserer Diagnostika und Impfstoffkandidaten führen, wie in „Proceedings of the National Academy of Sciences“ berichtet.
Die von Forschern der University of Pittsburgh School of Public Health und dem UF Scripps Herbert Wertheim Institute for Biomedical Innovation and Technology (USA) geleitete Studie ist die erste, die eine innovative „Epitop-Ersatz“-Technologie auf Zika anwendet. Bisher fehlten Forschern und Ärzten diagnostische Instrumente, um frühere Infektionen mit verschiedenen Flaviviren, einer Familie von Viren, die hauptsächlich durch Mücken und Zecken übertragen werden, zu denen auch Zika und Dengue-Fieber gehören, leicht unterscheiden zu können. Dies stellt klinisch-epidemiologische Studien, die Virusdiagnose und die Impfstoffentwicklung vor Herausforderungen.
„Wenn man an Orte wie Brasilien reist, wird fast jeder eine gewisse Immunität gegen Dengue-Fieber und auch gegen Zika haben“, sagt Erstautorin Priscila Castanha, Assistenzprofessorin an der Abteilung für Infektionskrankheiten und Mikrobiologie von Pitt. Gesundheitswesen. „Das macht es sehr schwierig, neue Behandlungen zu testen oder zu bestimmen, wie weit verbreitet eine neu auftretende Krankheit in Gebieten sein könnte, in denen Flaviviren endemisch sind, die weltweit eine hohe Krankheitslast verursachen.“
Das Forschungsteam nutzte einen Ansatz, der von Co-Seniorautor Thomas Kodadek, einem Chemiker am UF Scripps Wertheim Institute, entwickelt wurde, um eine halbe Million „Peptid-inspirierte konformativ eingeschränkte Oligomere“ oder PICCOs anhand von Blutproben von Menschen zu untersuchen. mit dem Dengue- oder Zika-Virus infiziert. PICCOs sind anorganische Molekülformen, die an mikroskopisch kleine Kunststoffkügelchen gebunden sind. Sie ahmen Epitope nach, das sind die Teile eines Krankheitserregers, an die sich ein Antikörper anheften würde, um die Bedrohung zu neutralisieren.
Wenn einer der PICCOs mit der entsprechenden Form eines Antikörpers in der Blutprobe übereinstimmt, bindet sich der Antikörper daran und die Forscher können danach „fischen“. Das Vorhandensein eines Antikörpers gegen ein Virus im Blut einer Person bedeutet, dass sie zuvor mit diesem Virus infiziert oder geimpft war, was dazu führt, dass ihr Immunsystem Antikörper produziert.
„Die Technologie ist erstaunlich. Man muss weder die Sequenz noch die Struktur noch nicht einmal den Erreger kennen“, fügt Co-Seniorautor Donald Burke, emeritierter Dekan für öffentliche Gesundheit an der Pitt, hinzu. „Solange Sie die richtigen Sätze von Patientenblutproben zum Vergleich ausgewählt haben, können Sie wichtige Antikörper, die sich zwischen den Patientensätzen unterscheiden, zusammen mit den entsprechenden Biomarkern aus synthetischen Molekülen identifizieren.“
Die Forscher identifizierten 40 PICCOs, die auf Zika-Virus-Antikörper abzielten. Nach einem positiven Bluttest auf Denguefieber war ein PICCO namens CZV1-1 besonders gut im Nachweis von Antikörpern gegen Zika, nicht aber gegen Denguefieber. Dieses einzelne synthetische CZV1-1-PICCO-Molekül identifizierte Personen, die zuvor mit dem Zika-Virus infiziert waren, in 85,3 % der Fälle korrekt und erzeugte nur in 1,6 % der Tests falsch positive Ergebnisse, eine Rate, die mit COVID-19-Antikörpertests vergleichbar ist 19.
Castanha, Burke und Co-Seniorautor Ernesto TA Marques, außerordentlicher Professor in der Abteilung für Infektionskrankheiten und Mikrobiologie bei Pitt Public Health, untersuchen das Zika-Virus seit seinem Auftreten in Amerika im Jahr 2015. Vor seinem Auftreten in Brasilien untersuchten Castanha, Marques und Burke das Dengue-Virus. „Für jede Probe, die wir während des Ausbruchs 2015 analysierten, mussten wir zehn verschiedene Bluttests durchführen, um Zika zu bestätigen“, fasst Castanha zusammen. „Diese Tests sind technisch schwierig und zeitaufwändig, was sie für die Bereitstellung klinischer Leitlinien unpraktisch macht. Ich denke, wenn wir dieses Molekül damals gehabt hätten, wäre es fantastisch gewesen.“
Die diagnostische Fähigkeit zur Differenzierung von Flavivirus-Antikörpern ist in klinisch-epidemiologischen Studien wichtig. Marques und Burke haben zuvor gezeigt, dass die Ergebnisse für Patienten beim Zika-Virus und beim Dengue-Virus je nach vorheriger Exposition unterschiedlich sind, was eine Herausforderung für Prävention, Diagnose und Pflege darstellt.
Wichtig ist, dass die PICCO-Detektionstechnologie zur Identifizierung des spezifischen Zika-Moleküls keine Kühlung erfordert und auch bei anderen Ausbrüchen eingesetzt werden könnte. „Das Molekül ist ein molekularer Nachahmer, der nicht eingesetzt werden kann“, schlussfolgert Kodadek. „Das bedeutet, dass keine Kühlkette erforderlich ist, was es besonders nützlich bei Ausbrüchen in abgelegenen oder ressourcenarmen Gebieten macht.“
