La prima ricerca al mondo della Monash University in Australia è stata in grado di rilevare casi positivi di COVID-19 utilizzando campioni di sangue in circa 20 minuti e di identificare se qualcuno ha contratto il virus.
In una scoperta che potrebbe far avanzare lo sforzo mondiale per limitare la diffusione della comunità di COVID-19 attraverso una solida tracciabilità dei contatti, i ricercatori sono stati in grado di identificare i recenti casi COVID-19 usando 25 microlitri di plasma da campioni di sangue.
Il team di ricerca, guidato da BioPRIA e dal dipartimento di ingegneria chimica della Monash University, inclusi i ricercatori del Centro di eccellenza ARC in Convergent BioNano Science and Technology (CBNS), ha sviluppato un semplice test di agglutinazione – un’analisi per determinare la presenza e la quantità di una sostanza in sangue – per rilevare la presenza di anticorpi sollevati in risposta all’infezione SARS-CoV-2.
I casi positivi di COVID-19 hanno causato un’agglutinazione o un raggruppamento di globuli rossi, che era facilmente identificabile a occhio nudo. I ricercatori sono stati in grado di recuperare letture positive o negative in circa 20 minuti.
Mentre gli attuali test di tampone / PCR vengono utilizzati per identificare le persone che sono attualmente positive con COVID-19, il test di agglutinazione può determinare se qualcuno è stato recentemente infettato una volta che l’infezione è stata risolta e potrebbe essere potenzialmente utilizzato per rilevare gli anticorpi sollevati in risposta a vaccinazione per aiutare gli studi clinici.
Utilizzando una semplice configurazione di laboratorio, questa scoperta potrebbe vedere i medici di tutto il mondo testare fino a 200 campioni di sangue all’ora.
In alcuni ospedali con macchine diagnostiche di alto livello, è possibile analizzare più di 700 campioni di sangue ogni ora, circa 16.800 al giorno.
I risultati dello studio potrebbero aiutare i paesi ad alto rischio con screening della popolazione, identificazione dei casi, tracciabilità dei contatti, conferma dell’efficacia del vaccino durante gli studi clinici e distribuzione del vaccino.
Questa prima ricerca al mondo è stata pubblicata oggi (venerdì 17 luglio 2020) sulla prestigiosa rivista ACS Sensors .
È stato depositato un brevetto per l’innovazione e i ricercatori sono alla ricerca di supporto commerciale e governativo per la produzione di alto livello.
Il dott. Simon Corrie, il professor Gil Garnier e il professor Mark Banaszak Holl (BioPRIA e ingegneria chimica, Monash University), e il professore associato Timothy Scott (BioPRIA, ingegneria chimica e scienza dei materiali e ingegneria, Monash University) hanno guidato lo studio, con il finanziamento iniziale fornito dal Dipartimento di Ingegneria Chimica e dal Monash Center to Impact Anti-microbial Resistance.
Il dottor Corrie, docente senior di ingegneria chimica presso la Monash University e capo investigatore del CBNS, ha dichiarato che i risultati sono stati entusiasmanti per i governi e le squadre sanitarie di tutto il mondo nella corsa per fermare la diffusione di COVID-19.
Ha detto che questa pratica ha il potenziale per diventare immediatamente potenziata per i test sierologici.
“Il rilevamento di anticorpi nel plasma o nel siero del paziente comporta il pipettaggio di una miscela di globuli rossi reagenti (RRBC) e siero / plasma contenente anticorpi su una scheda gel contenente mezzi di separazione, incubando la scheda per 5-15 minuti e usando una centrifuga per separare le cellule agglutinate dalle cellule libere “, ha affermato la dott.ssa Corrie.
“Questo semplice test, basato su un’infrastruttura di tipizzazione del sangue comunemente usata e già prodotto su larga scala, può essere implementato rapidamente in tutta l’Australia e oltre. Questo test può essere utilizzato in qualsiasi laboratorio che dispone di un’infrastruttura per la tipizzazione del sangue, che è estremamente comune in tutto il mondo. “
I ricercatori hanno collaborato con i clinici di Monash Health per raccogliere campioni di sangue da persone recentemente infettate con COVID-19, nonché campioni di individui sani provenienti prima dell’emergenza della pandemia.
I test su 10 campioni di sangue clinico hanno comportato l’incubazione del plasma o del siero dei pazienti con globuli rossi precedentemente rivestiti con peptidi corti che rappresentano frammenti del virus SARS-CoV-2.
Se il campione del paziente contenesse anticorpi contro SARS-CoV-2, questi anticorpi si legerebbero ai peptidi e comporterebbero l’aggregazione dei globuli rossi. I ricercatori hanno quindi utilizzato le carte gel per separare le cellule aggregate dalle cellule libere, al fine di vedere una linea di cellule aggregate che indica una risposta positiva. In campioni negativi, non sono stati osservati aggregati nelle carte di gel.
“Abbiamo scoperto che producendo bioconiugati di anti-D-IgG e peptidi dalla proteina spike SARS-CoV-2, e immobilizzandoli a RRBC, è stata osservata agglutinazione selettiva nelle carte di gel nel plasma raccolto da pazienti recentemente infettati da SARS-CoV- 2 rispetto al plasma sano e ai controlli negativi “, ha affermato il professor Gil Garnier, direttore di BioPRIA.
“È importante sottolineare che le reazioni di controllo negativo che coinvolgono campioni SARS-CoV-2 negativi o RRBC e campioni SARS-CoV-2 positivi senza bioconiugati, non hanno rivelato alcun comportamento di agglutinazione.”
Il professor Banaszak Holl, capo dell’ingegneria chimica presso la Monash University, ha elogiato il lavoro del talentuoso dottorato di ricerca. studenti di BioPRIA e Ingegneria Chimica che hanno messo in pausa i loro progetti per aiutare a consegnare questo gioco cambiando test COVID-19.
“Questo approccio semplice, rapido e facilmente scalabile ha un’applicazione immediata nei test sierologici SARS-CoV-2 ed è una piattaforma utile per lo sviluppo di analisi oltre la pandemia di COVID-19. Siamo in debito con il lavoro del nostro dottorato. gli studenti nel dargli vita ”, ha detto il professor Banaszak Holl.
“Sono necessari finanziamenti per eseguire una valutazione clinica completa su molti campioni e siti. Con il supporto commerciale, possiamo iniziare a produrre e distribuire questo test alle comunità che ne hanno bisogno. Questo può richiedere fino a sei mesi a seconda del supporto che riceviamo. “
COVID-19 ha causato una pandemia virale in tutto il mondo, contribuendo a circa 600.000 decessi e oltre 13,8 milioni di casi segnalati a livello internazionale. L’Australia ha riportato 10.810 casi e 113 decessi, a partire dal 17 luglio 2020.
La prima ricerca al mondo della Monash University in Australia è stata in grado di rilevare casi positivi di COVID-19 utilizzando campioni di sangue in circa 20 minuti e di identificare se qualcuno ha contratto il virus.
In una scoperta che potrebbe far avanzare gli sforzi a livello mondiale per limitare la diffusione della comunità di COVID-19 attraverso una solida tracciabilità dei contatti, i ricercatori sono stati in grado di identificare i recenti casi di COVID-19 utilizzando 25 microlitri di plasma da campioni di sangue.
Il team di ricerca, guidato da BioPRIA e dal dipartimento di ingegneria chimica della Monash University , inclusi i ricercatori del Centro di eccellenza ARC in Convergent BioNano Science and Technology (CBNS), ha sviluppato un semplice test di agglutinazione – un’analisi per determinare la presenza e la quantità di una sostanza in sangue – per rilevare la presenza di anticorpi sollevati in risposta all’infezione SARS-CoV-2.
I casi positivi di COVID-19 hanno causato un’agglutinazione o un raggruppamento di globuli rossi, che era facilmente identificabile a occhio nudo. I ricercatori sono stati in grado di recuperare letture positive o negative in circa 20 minuti.
Mentre gli attuali test di tampone / PCR vengono utilizzati per identificare le persone che sono attualmente positive con COVID-19, il test di agglutinazione può determinare se qualcuno è stato recentemente infettato una volta che l’infezione è stata risolta e potrebbe essere potenzialmente utilizzato per rilevare gli anticorpi sollevati in risposta a vaccinazione per aiutare gli studi clinici.
Utilizzando una semplice configurazione di laboratorio, questa scoperta potrebbe vedere i medici di tutto il mondo testare fino a 200 campioni di sangue all’ora. In alcuni ospedali con macchine diagnostiche di alto livello, è possibile analizzare più di 700 campioni di sangue ogni ora, circa 16.800 al giorno.
I risultati dello studio potrebbero aiutare i paesi ad alto rischio con screening della popolazione, identificazione dei casi, tracciabilità dei contatti, conferma dell’efficacia del vaccino durante gli studi clinici e distribuzione del vaccino.
Questa prima ricerca al mondo è stata pubblicata oggi (venerdì 17 luglio 2020) sulla prestigiosa rivista ACS Sensors .
È stato depositato un brevetto per l’innovazione e i ricercatori sono alla ricerca di supporto commerciale e governativo per la produzione di alto livello.
Il dott. Simon Corrie , il professor Gil Garnier e il professor Mark Banaszak Holl ( BioPRIA e ingegneria chimica , Monash University), e il professore associato Timothy Scott (BioPRIA, ingegneria chimica e scienza dei materiali e ingegneria , Monash University) hanno guidato lo studio, con finanziamenti iniziali forniti da il dipartimento di ingegneria chimica e il centro Monash per l’impatto sulla resistenza antimicrobica.
Il dottor Corrie, docente senior di ingegneria chimica presso la Monash University e capo investigatore del CBNS, ha dichiarato che i risultati sono stati entusiasmanti per i governi e le squadre sanitarie di tutto il mondo nella corsa per fermare la diffusione di COVID-19. Ha detto che questa pratica ha il potenziale per diventare immediatamente potenziata per i test sierologici.
“Il rilevamento di anticorpi nel plasma o nel siero del paziente comporta il pipettaggio di una miscela di globuli rossi reagenti (RRBC) e siero / plasma contenente anticorpi su una scheda gel contenente mezzi di separazione, incubando la scheda per 5-15 minuti e usando una centrifuga per separare le cellule agglutinate dalle cellule libere “, ha affermato la dott.ssa Corrie.
“Questo semplice test, basato su un’infrastruttura di tipizzazione del sangue comunemente usata e già prodotto su larga scala, può essere implementato rapidamente in tutta l’Australia e oltre. Questo test può essere utilizzato in qualsiasi laboratorio che dispone di un’infrastruttura per la tipizzazione del sangue, che è estremamente comune in tutto il mondo. “
I ricercatori hanno collaborato con i clinici di Monash Health per raccogliere campioni di sangue da persone recentemente infettate con COVID-19, nonché campioni di individui sani provenienti prima dell’emergenza della pandemia.
I test su 10 campioni di sangue clinico hanno comportato l’incubazione del plasma o del siero dei pazienti con globuli rossi precedentemente rivestiti con peptidi corti che rappresentano frammenti del virus SARS-CoV-2.
Se il campione del paziente contenesse anticorpi contro SARS-CoV-2, questi anticorpi si legerebbero ai peptidi e comporterebbero l’aggregazione dei globuli rossi. I ricercatori hanno quindi utilizzato le carte gel per separare le cellule aggregate dalle cellule libere, al fine di vedere una linea di cellule aggregate che indica una risposta positiva. In campioni negativi, non sono stati osservati aggregati nelle carte di gel.
“Abbiamo scoperto che producendo bioconiugati di anti-D-IgG e peptidi da proteina spike SARS-CoV-2, e immobilizzandoli a RRBC, è stata osservata agglutinazione selettiva in carte di gel nel plasma raccolto da pazienti recentemente infettati da SARS-CoV- 2 rispetto al plasma sano e ai controlli negativi “, ha affermato il professor Gil Garnier, direttore di BioPRIA.
“È importante sottolineare che le reazioni di controllo negativo che coinvolgono campioni SARS-CoV-2 negativi o RRBC e campioni SARS-CoV-2 positivi senza bioconiugati, non hanno rivelato alcun comportamento di agglutinazione.”
Il professor Banaszak Holl, capo dell’ingegneria chimica presso l’Università di Monash, ha elogiato il lavoro dei talentuosi dottorandi in BioPRIA e ingegneria chimica che hanno messo in pausa i loro progetti per contribuire a fornire questo gioco rivoluzionando il test COVID-19.
“Questo approccio semplice, rapido e facilmente scalabile ha un’applicazione immediata nei test sierologici SARS-CoV-2 ed è una piattaforma utile per lo sviluppo di analisi oltre la pandemia di COVID-19. Siamo in debito con il lavoro dei nostri dottorandi nel dar vita a questo ”, ha affermato il professor Banaszak Holl.
“Sono necessari finanziamenti per eseguire una valutazione clinica completa su molti campioni e siti. Con il supporto commerciale, possiamo iniziare a produrre e distribuire questo test alle comunità che ne hanno bisogno. Questo può richiedere fino a sei mesi a seconda del supporto che riceviamo. “
COVID-19 ha causato una pandemia virale in tutto il mondo, contribuendo a circa 600.000 decessi e oltre 13,8 milioni di casi segnalati a livello internazionale. L’Australia ha riportato 10.810 casi e 113 decessi (dati datati 17 luglio 2020)
Per scaricare una copia della ricerca, visitare https://doi.org/10.1021/acssensors.0c01050 . Per guardare un video di questa ricerca in azione, visitare https://www.youtube.com/watch?v=9WBQUC43u9Q&feature=youtu.be .
Co-autori di questo studio sono:
- Diana Alves (BioPRIA e ingegneria chimica, Monash University)
- Rodrigo Curvello (BioPRIA e ingegneria chimica, Monash University)
- Edward Henderson (Ingegneria chimica, CBNS, BioPRIA e Center to Impact AMR, Monash University)
- Vidhishri Kesarwani (ingegneria chimica, CBNS, BioPRIA e Center to Impact AMR, Monash University)
- Julia Walker (Ingegneria chimica, CBNS, BioPRIA, Center to Impact AMR e Monash Institute of Pharmaceutical Sciences, Monash University)
- Samuel Leguizamon (Ingegneria chimica, BioPRIA, Scienza e ingegneria dei materiali, Monash University e Università del Michigan, Ann Arbor)
- Heather McLiesh (BioPRIA e ingegneria chimica, Monash University)
- Vikram Raghuwanshi (BioPRIA e ingegneria chimica, Università di Monash)
- Hajar Samadian (ARC, BioPRIA e ingegneria chimica, Monash University)
- Erica Wood (Unità di ricerca sulle trasfusioni, Scuola di sanità pubblica e medicina preventiva, Epidemiologia e medicina preventiva, Monash University e Monash Health)
- Zoe McQuilten (Unità di ricerca sulle trasfusioni, Scuola di sanità pubblica e medicina preventiva, Epidemiologia e medicina preventiva, Monash University e Monash Health)
- Maryza Graham (Scienze cliniche, Università di Monash, Malattie infettive di Monash, Monash Health)
- Megan Wieringa (Scienze cliniche, Monash University e Monash Health)
- Tony Korman (Scienze cliniche, Centro per le malattie infiammatorie, Monash University e Monash Health)
Ulteriori informazioni: Diana Alves et al. Saggi di agglutinazione rapida con gel card per analisi sierologiche a seguito di infezione da SARS-CoV-2 negli esseri umani, sensori ACS (2020). DOI: 10.1021 / acssensors.0c01050
