SARS-CoV-2 (Gold), das Virus, das COVID-19 verursacht, tritt von der Oberfläche der im Labor kultivierten Zellen aus.
Kredit: Nationales Institut für Allergie und Infektionskrankheiten
Im Rahmen einer Zusammenarbeit mit der Food and Drug Administration (FDA) und mehreren anderen Regierungsbehörden und akademischen medizinischen Zentren evaluiert NCI kommerziell erhältliche Antikörpertests für SARS-CoV-2, das neuartige Coronavirus, das COVID-19 verursacht.
NCI hat bereits mehrere Tests bewertet und die Ergebnisse der FDA zur Verfügung gestellt.
Während „Krebsforschung und Krebsbehandlung bei NCI weiterhin die Nummer eins sind“, sagte NCI-Direktor Norman Sharpless, MD, „verfügt NCI über einzigartige Forschungskapazitäten und -kapazitäten. Wir glauben, dass es eine moralische Verpflichtung ist, in dieser Krise der öffentlichen Gesundheit zu helfen. “
Aufgrund seiner robusten Forschungsinfrastruktur, einschließlich des Fachwissens über Impfstoffe gegen das humane Papillomavirus (HPV) und eines fortgeschrittenen serologischen Labors, hat ein Teil des Frederick National Laboratory for Cancer Research (FNLCR) von NCI seinen Schwerpunkt auf die unabhängige Prüfung und Validierung von SARS-CoV-2 verlagert Antikörpertests.
Antikörpertests, auch Serologietests genannt, können verwendet werden, um festzustellen, ob Personen Antikörper gegen SARS-CoV-2 im Blut haben. Antikörper sind Proteine, die vom Immunsystem als Reaktion auf eine Infektion hergestellt werden. Wenn jemand Antikörper gegen das Virus hat, bedeutet dies, dass die Person infiziert ist oder war.
Zum Zeitpunkt der Veröffentlichung hat die FDA die Verwendung von zwölf verschiedenen Antikörpertests im Notfall genehmigt. Es sind jedoch noch viele weitere Tests im Handel erhältlich, die von der Agentur nicht geprüft wurden. Am 4. Mai aktualisierte die Agentur ihre früheren Richtlinien zu Antikörpertests für kommerzielle Testhersteller im Zusammenhang mit Notfallgenehmigungen und gab spezifische klinische Leistungserwartungen für diese Tests an.
"Mit Unterstützung des Kongresses arbeitet NCI mit der FDA und anderen Regierungsbehörden zusammen, um die Leistung von Serologietests schnell und genau zu charakterisieren", sagte Dr. Douglas Lowy, stellvertretender Hauptdirektor von NCI und führender Experte für HPV. Die Ergebnisse von Serologietests zusammen mit anderen relevanten Informationen, wie der Krankengeschichte einer Person oder anderen diagnostischen Testergebnissen, können „dazu beitragen, festzustellen, wer in der Gemeinde zuvor eine COVID-19-Infektion hatte“, sagte Dr. Lowy.
"Die Festlegung der nächsten Schritte in unserer Reaktion auf COVID-19 hängt teilweise von einer genauen Bewertung unserer bisherigen nationalen Bemühungen ab, und die Qualität der Daten für diese Entscheidung hängt von genauen Testprodukten ab", erklärte FDA-Kommissar Stephen Hahn, MD in einer Erklärung .
Validierte serologische Tests sind auch für weitere Studien zu COVID-19 von entscheidender Bedeutung, einschließlich Studien zur Prävalenz von Krankheiten (Seroprävalenz genannt), zur Immunität und zu Impfstoffkandidaten, erklärte Dr. Ligia Pinto, die die Antikörpertests leitet. Dr. Pinto leitet das Impfstoff-, Immunitäts- und Krebsprogramm von FNLCR und das HPV-Serologielabor , das Serologietests für HPV entwickelt, optimiert und validiert.
Eine Gruppenanstrengung zur Bewertung von SARS-CoV-2-Antikörpertests
Die Überprüfung der Genauigkeit von SARS-CoV-2-Antikörpertests erfolgt in Zusammenarbeit zwischen FDA, NCI, den Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten (CDC), dem Nationalen Institut für Allergien und Infektionskrankheiten (NIAID) und der Biomedical Advanced Research and Development Authority im Ministerium für Gesundheit und menschliche Dienste, im Gesundheitssystem des Mount Sinai und anderen.
NCI hat ein inhärentes Interesse daran, zur COVID-19-Reaktion beizutragen, da Menschen mit Krebs häufiger krank werden und an der Krankheit sterben, sagte Dr. Lowy.
Darüber hinaus verfügt FNLCR über einzigartige Ressourcen und Fähigkeiten, die auf Notfälle im Bereich der öffentlichen Gesundheit wie die aktuelle Pandemie zugeschnitten sind, erklärte Dr. Sharpless.
Und seine Wissenschaftler sind keine Unbekannten darin, an Notfällen im Bereich der öffentlichen Gesundheit zu arbeiten. Zusammen mit Experten von NIAID haben sie dazu beigetragen, auf frühere Virusepidemien wie SARS, Ebola und Zika zu reagieren.
„Viele der gleichen Prinzipien gelten , wenn Sie von einer Art von Serologie gehen Assay zum anderen“ , erklärt Dr. Pinto. "Die Arbeit, die wir mit der HPV-Serologie geleistet haben, hat uns wirklich darauf vorbereitet, Technologien für die COVID-19-Pandemie zu evaluieren und zu validieren."
Sind SARS-CoV-2-Antikörpertests genau?
Das Hauptziel dieser Bemühungen ist es festzustellen, ob die verfügbaren Antikörpertests korrekt sind. Bedeutet dies, dass ein bestimmter Test SARS-CoV-2-Antikörper aufnimmt, wenn sie im Blut einer Person vorhanden sind, und kein Signal gibt, wenn dies nicht der Fall ist?
Um diese Frage zu beantworten, führt das Team von Dr. Pinto jeden Test mit 110 Blutproben durch, die als „Validierungspanel“ bezeichnet werden. 30 Proben stammen von Personen mit einer bestätigten SARS-CoV-2-Infektion. Weitere 80 Proben wurden von Menschen entnommen, bevor die COVID-19-Pandemie begann, und wären daher nicht mit SARS-CoV-2 infiziert worden. Proben aus dem Panel können verwendet werden, um auf zwei Arten von Antikörpern zu testen: IgG und IgM.
Um die Genauigkeit sicherzustellen, wurde jede Probe im Validierungspanel von mindestens zwei separaten Labors getestet. Obwohl das Gremium möglicherweise nicht für alle Probentypen repräsentativ ist, die in einer großen Population auftreten können, wird es helfen, die nächsten Schritte in der Pandemie-Reaktion zu informieren, sagte Dr. Pinto.
Die Anwendung jedes Antikörpertests auf ein Validierungspanel zeigt, wie oft jeder Test das richtige Ergebnis erzielt – was als Sensitivität und Spezifität bezeichnet wird . Falsch-negative Ergebnisse können dazu führen, dass Menschen glauben, dass sie nicht infiziert wurden, wenn sie tatsächlich infiziert sind, was sie möglicherweise daran hindert, zu regulären Aktivitäten wie Arbeit oder Schule zurückzukehren.
Und falsch positive Ergebnisse würden dazu führen, dass die Menschen glauben, infiziert zu sein und eine Immunantwort entwickelt zu haben, wenn sie dies nicht getan haben. Falsche Ergebnisse könnten auch ein verzerrtes Bild davon liefern, wie viele Menschen tatsächlich infiziert wurden und wie hoch die tatsächliche Sterblichkeitsrate von COVID-19 ist, haben Experten betont.
Antikörper (blau) können in verschiedenen Formationen an Keime wie Viren (rot) binden. In einigen Fällen verhindert die Antikörperbindung, dass der Keim Zellen infiziert.
Bildnachweis: Wikimedia Commons von Maher33. CC BY-SA 4.0.
Die Ergebnisse der Validierungsstudien von NCI werden der FDA fortlaufend zur Verfügung gestellt. Die Agentur wird die Informationen verwenden, um zu entscheiden, wie die Tests verwendet werden sollen, und um zusätzliche behördliche Entscheidungen zu treffen.
Ein weiteres Ziel dieser Bemühungen ist die Entwicklung von Standards für SARS-CoV-2-Serologietests, fügte Dr. Pinto hinzu. Wenn jeder, der mit serologischen Tests arbeitet, dieselben Standards verwendet, „können die Ergebnisse leichter zwischen verschiedenen Studien und sogar verschiedenen Assays verglichen werden“, erklärte sie.
Auch dort hat ihr Team Erfahrung: Sie leiten eine Initiative zur Standardisierung von HPV-Serologietests zur Überwachung der Immunantwort auf HPV-Impfstoffe bei Patienten, die an klinischen Studien teilnehmen.
Was bedeutet es, SARS-CoV-2-Antikörper zu haben?
"Im Moment bedeutet ein positiver [Antikörper] -Test nur, dass eine Person derzeit eine SARS-CoV-2-Infektion hat oder hatte", sagte Dr. Lowy.
„Wir wissen noch nicht, ob jemand, der sich von der Infektion erholt hat und jetzt Antikörper-positiv ist, gegen eine erneute Infektion resistent ist. Die Antwort auf diese wichtige Frage, von der wir hoffen, dass sie positiv ist, ist Gegenstand laufender Forschung “, fügte er hinzu.
Im Gegensatz zu den zur Diagnose von COVID-19 verwendeten „Tupfertests“, bei denen nach Teilen des Virus selbst gesucht wird, können Antikörpertests nicht zur Diagnose der Krankheit oder zur Feststellung, ob jemand infektiös ist, verwendet werden.
In Zukunft könnten Antikörpertests wichtige Informationen über die Immunantwort auf COVID-19 liefern. Wie schnell stellt der Körper beispielsweise Antikörper gegen SARS-CoV-2 her? Welche Beziehung besteht zwischen dieser Immunantwort und dem Fortschreiten von COVID-19? An welche Teile des Virus binden Antikörper?
"Sie benötigen genaue und hoch reproduzierbare Antikörpertests, um diese Fragen beantworten zu können", sagte Dr. Pinto. "Wir sind sehr daran interessiert, robuste und gut validierte Tests zu verwenden, um klinische Forschung zu betreiben, um die Immunantwort auf dieses Virus bei gesunden Personen sowie bei Krebspatienten und Patienten mit anderen Grunderkrankungen zu verstehen", fügte sie hinzu.
Und wie bei HPV sind auch für Studien potenzieller COVID-19-Impfstoffe validierte SARS-CoV-2-Antikörpertests erforderlich. Die Tests werden verwendet, um festzustellen, ob Personen, die den Impfstoff in klinischen Studien erhalten haben, schützende Antikörper im Blut haben und wie lange diese Antikörper halten.
Verwendung im öffentlichen Gesundheitswesen für Antikörpertests
Über die translationale und klinische Forschung hinaus haben Antikörpertests mehrere potenzielle Anwendungen für die öffentliche Gesundheit.
Eine entscheidende Rolle für die Tests besteht darin, den tatsächlichen Umfang der Pandemie zu bestimmen. NIAID, NCI und andere NIH-Institute haben eine Studie mit 10.000 Freiwilligen begonnen, bei der mithilfe eines Antikörpertests zuvor unentdeckte Fälle von COVID-19 quantifiziert wurden . Die Studie wird den Prozentsatz der Menschen bestimmen, die infiziert wurden, ohne es zu wissen, weil sie leichte oder keine Symptome hatten oder keine diagnostischen Tests erhielten, als sie krank waren.
Darüber hinaus hilft CDC Staaten und Orten dabei, die COVID-19-Prävalenz anhand von Antikörpertests zu bestimmen.
Die Tests können auch dazu beitragen, Antikörper zu finden, die möglicherweise als blutbasierte Therapien verwendet werden können. Die FDA führt nationale Anstrengungen zur Entwicklung antikörperbasierter Therapien aus dem Blut von Freiwilligen durch, die sich von COVID-19 erholt haben . Es gibt einige Hinweise , dass zwei Arten von Antikörpern-reichen Blutprodukten, Rekonvaleszenten genannt Plasma und Hyperimmunglobulin, können die Menschen profitieren , die krank sind mit COVID-19.
Wenn Studien darauf hinweisen, dass SARS-CoV-2-Antikörper ein Zeichen für eine dauerhafte Immunität sind, glauben Experten des öffentlichen Gesundheitswesens, dass Antikörpertests auch dazu beitragen könnten, festzustellen, wer sicher zur Arbeit oder zur Schule zurückkehren kann, und wären besonders hilfreich für Mitarbeiter an vorderster Front, bei denen dies wahrscheinlicher ist infizierten Personen ausgesetzt.
Quelle: National Cancer Institute