W czasie pandemii COVID-19 wykonano olbrzymią liczbę badań laboratoryjnych. Miały one na celu potwierdzenie zakażenia SARS-CoV-2 lub monitorowanie odpowiedzi immunologicznej w COVID-19, w tym odpowiedzi poszczepiennej. Te drugie to rzecz jasna badania serologiczne, czyli takie, które wykrywają przeciwciała przeciwko SARS-CoV-2. Spośród szerokiej puli przeciwciał mogących pojawić się na skutek infekcji SARS-CoV-2 szczególnie istotne są przeciwciała przeciwko tzw. białku kolca, czyli białku S. Uważa się, że jeżeli są one skierowane przeciwko domenie wiążącej receptor (RBD, ang. receptor-binding domain), to pełnią funkcję neutralizującą, czyli ochronną, gdyż są w stanie blokować proces wiązania wirusa SARS-CoV-2 ze swoistym receptorem na powierzchni ludzkich komórek. Przeciwciała neutralizujące uznaje się za najbardziej obiecujący marker odporności uzyskanej zarówno w wyniku naturalnej infekcji, jak i w wyniku szczepienia przeciw COVID-19.

Monitorowanie humoralnej odpowiedzi immunologicznej – badanie przeciwciał neutralizujących

Wykonując badania serologiczne celem monitorowania humoralnej odpowiedzi immunologicznej, w tym odpowiedzi poszczepiennej, zazwyczaj decydujemy się na testy ilościowe, które wykrywają przeciwciała przeciwko białku S (np. ilościowy test EUROIMMUN QuantiVac IgG ELISA). Warto jednak postawić sobie pytanie, czy przeciwciała obecne we krwi pacjenta pełnią funkcję neutralizującą, czyli ochronną. Odpowiedzi udzieli test EUROIMMUN SARS-CoV-2 NeutraLISA, który jest zastępczym testem neutralizacji (ang. surrogate virus neutralization test, sVNT). Jego wykonanie jest bardzo proste. Zestaw testowy zawiera mikropłytkę ze studzienkami reakcyjnymi opłaszczonymi domeną S1 (zawierającą RBD) białka S. Na pierwszym etapie kontrole i próbki pacjentów są rozcieńczane z buforem zawierającym biotynylowany ludzki receptor ACE2 (to właśnie z tym receptorem wiąże się wirus w warunkach in vivo za pomocą białka S). Tak przygotowane próbki inkubowane są kolejno w studzienkach mikropłytki. Jeśli w badanej próbce obecne są przeciwciała neutralizujące, konkurują one z receptorem ACE2 o miejsca wiązania na opłaszczonym w fazie stałej antygenie S1 wirusa SARS-CoV-2. Niezwiązany ACE2 jest usuwany w trakcie płukania. Na drugim etapie następuje inkubacja ze streptawidyną znakowaną peroksydazą, która katalizuje reakcję barwną w trzecim etapie reakcji. Natężenie barwy (absorbancji) jest odwrotnie proporcjonalne do poziomu przeciwciał neutralizujących w badanej próbce.

Wyniki uzyskane za pomocą testu SARS-CoV-2 NeutraLISA podaje się jako procent inhibicji (% IH). Na przykład jeżeli uzyskana wartość wynosi 95, oznacza to, że przeciwciała obecne w surowicy pacjenta w 95% zablokowały wiązanie receptora ACE2 z białkiem kolca SARS-CoV-2.

Test EUROIMMUN SARS-CoV-2 NeutraLISA w praktyce

Pracownicy Działu Informacji Naukowej EUROIMMUN Polska przebadali testem SARS-CoV-2 NeutraLISA 93 zaszczepionych ochotników. Badania przeprowadzono przed przyjęciem 3. dawki szczepionki przeciw COVID-19. Zaobserwowano osobniczy charakter odpowiedzi immunologicznej pod kątem właściwości neutralizujących przeciwciał. Wyniki były bardzo zróżnicowane i nie udało się ich skorelować np. z czasem, jaki upłynął od przyjęcia ostatniej dawki szczepionki. Oznacza to, że zdarzali się pacjenci z wyższymi wartościami procenta inhibicji pomimo długiego czasu od przyjęcia pełnego cyklu szczepień – i odwrotnie. Zauważono jednak, że najwyższe wartości (> 90%) uzyskano u zaszczepionych ozdrowieńców (wykres 1). Gdyby potraktować infekcję jako naturalny booster, to mogłoby to potwierdzać sensowność przyjmowania 3. dawki szczepionki przeciw COVID-19.

Wykres 1. Wyniki testu SARS-CoV-2 NeutraLISA.

Podsumowując, w trakcie pandemii COVID-19 na rynku medycznym pojawiła się szeroka gama testów diagnostycznych. Są to zarówno testy bezpośrednie (PCR czy testy antygenowe), jak i pośrednie (monitorujące odpowiedź humoralną i komórkową). Obecnie jesteśmy w stanie wykrywać przeciwciała anty-SARS-CoV-2 w różnych klasach (IgA, IgG, IgM) i przeciwko różnym antygenom (białku S1 oraz białku N). Taka kombinacja testów pozwala m.in. na różnicowanie odpowiedzi immunologicznej powstałej po szczepieniu i w wyniku naturalnej infekcji. Ciekawym narzędziem jest również test SARS-CoV-2 NeutraLISA, za pomocą którego możemy w warunkach in vitro „symulować” moment infekcji oraz badać, czy przeciwciała obecne w surowicy pacjenta blokują wiązanie ludzkiego receptora ACE2 z białkiem S1 wirusa SARS-CoV-2. Mówiąc prościej, test SARS-CoV-2 NeutraLISA odpowiada na pytanie, czy przeciwciała w surowicy pacjenta mają właściwości neutralizujące, czy też nie.