Wie ein einziger bluttest ihre gesamte virusinfektionsgeschichte identifizieren konnte


Wie ein einziger bluttest ihre gesamte virusinfektionsgeschichte identifizieren konnte

Forscher haben geschaffen, was sie sagen, ist ein "One-Stop-Shop" für die Diagnose von Infektionen - ein Test, der die Vollständige Virusgeschichte eines Individuums bestimmen kann, indem man nur einen einzigen Tropfen Blut scannt.

VirScan kann vorbei und präsentieren Viren in einer Person Blut durch die Identifizierung der Peptide antivirale Antikörper binden an.

Der Test, genannt VirScan, wurde von Stephen Elledge und Kollegen aus dem Howard Hughes Medical Institute (HHMI) erstellt.

"Wir haben eine Screening-Methodik entwickelt, um grundsätzlich in der Zeit in den [Blut] -Seren der Menschen zurück zu schauen und zu sehen, welche Viren sie erlebt haben", erklärt Elledge. "Anstatt auf ein einzelnes Virus zu einer Zeit zu testen, was arbeitsintensiv ist, wir Kann das alles sofort beurteilen. Es ist One-Stop-Shopping."

Das Team erklärt, wie VirScan in einer neuen Studie arbeitet, die in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Wissenschaft , In denen sie auch zeigen, wie der Test durchgeführt, wenn getestet auf die Blutproben von mehr als 500 Teilnehmer mit bestimmten Viren infiziert.

Elledge und Kollegen synthetisierten über 93.000 kurze Abschnitte von DNA, um den Test zu erstellen, wobei jeder Abschnitt verschiedene Stücke von viralen Proteinen kodiert, genannt Peptide.

Als nächstes führte das Team die DNA-Abschnitte zu Bakteriophagen ein - Viren, die in Bakterienzellen eindringen und infizieren. Jeder Bakteriophage, der mit einem Peptid geformt ist, wobei das Peptid auf der Oberfläche des Bakteriophagen angezeigt wird.

Zusammen zeigen die Bakteriophagen alle Proteinsequenzen, die in den derzeit mehr als 1.000 Stämmen menschlicher Viren vorhanden sind.

Erklären Sie, wie VirScan Viren in Blutproben identifiziert, die Forscher merken an, dass antivirale Antikörper, die im Blut vorhanden sind, einzigartige Eigenschaften erkennen, die als Epitope bekannt sind, die in Peptiden auf der Oberfläche jedes Bakteriophagen gefunden werden. Wenn die Bakteriophagen mit einer Blutprobe kombiniert werden, identifizieren und binden Antikörper im Blut an diese Epitope.

Die Forscher sammeln dann diese Antikörper und entsorgen alles außer den Bakteriophagen, an die sie gebunden sind.

Durch die Durchführung von DNA-Sequenzierung auf diesen Bakteriophagen ist das Team in der Lage, die Peptide zu identifizieren, an denen sich die Antikörper klammerten, und enthüllten, welche Viren das Immunsystem eines Individuums zuvor durch die Infektion oder Impfung erreicht hat.

Es wird wahrscheinlich etwa 2-3 Tage für VirScan nehmen, um 100 Blutproben zu analysieren, nach Elledge, obwohl er zuversichtlich ist, dass diese Verarbeitungszeit erhöht werden kann, je mehr der Test entwickelt wird. Es würde etwa $ 25 kosten, um eine Blutprobe zu analysieren.

Test zeigte hohe Empfindlichkeit und Spezifität

Die Forscher testeten VirScan auf die Blutproben von 569 Personen aus den USA, Südafrika, Thailand und Peru, von denen alle bekannt waren, dass sie mit bestimmten Viren infiziert waren, darunter menschliches Immunschwächevirus (HIV) und Hepatitis C.

Insgesamt analysierte VirScan rund 100 Millionen mögliche Wechselwirkungen zwischen Antikörpern und Epitopen aus den Blutproben, wobei der Test nach dem Team sehr genaue Ergebnisse lieferte. Elledge sagt:

Wir waren im Empfindlichkeitsbereich von 95-100% für [HIV und Hepatitis C], und die Spezifität war gut - wir haben nicht falsch identifiziert Menschen, die negativ waren. Das gab uns das Vertrauen, dass wir andere Viren erkennen konnten, und als wir sie sahen, würden wir wissen, dass sie echt waren."

Das Team stellte fest, dass jede Person, die in der Studie enthalten war, durchschnittlich 10 verschiedene Viren hatte, mit Menschen in Südafrika, Peru und Thailand mit Antikörpern gegen mehr Viren als die in den USA.

Darüber hinaus fanden sie, dass Erwachsene Antikörper gegen mehr Viren als Kinder besaßen, und Einzelpersonen mit HIV hatten Antikörper gegen mehr Viren als solche ohne HIV.

Vielleicht war der überraschendste Befund jedoch, dass Antikörperreaktionen gegen bestimmte Viren in jedem Individuum ähnlich waren; Verschiedene Menschen-Antikörper erkannten genau die gleichen Aminosäuren, die in den Peptiden spezifischer Viren vorhanden sind.

Die Forscher sind zuversichtlich, dass VirScan eine effektive Alternative zu bestehenden viralen Testmethoden sein könnte, die nach bestimmten Viren eins nach dem anderen testen.

Da der Test die Virusgeschichte eines Individuums bestimmen kann, glaubt das Team, dass es möglich ist, Faktoren aufzudecken, die die Gesundheit beeinflussen, die möglicherweise übersehen wurde. Der Test bietet auch die Möglichkeit, virale Infektionen in großen Populationen zu bewerten und zu vergleichen, und es kann sogar Auswirkungen auf Impfstoff-Design haben.

Ihr Studium, sagen die Forscher, hat ihnen geholfen, die Genauigkeit von VirScan zu verbessern, und sie hoffen, dass es sich weiter verbessern wird mit mehr Forschung.

Der Ansatz, der verwendet wurde, um VirScan zu schaffen, könnte auch angewendet werden, um andere Antikörper zu identifizieren, die Teamnotizen, wie diejenigen, die an Autoimmunerkrankungen beteiligt sind, in denen das Immunsystem das gesunde Gewebe des Körpers angreift.

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