新方法使高度多路复用血清学测试

nautica教授一个新的血清学测试中发挥了重要作用在发展中不仅能够帮助人类作好准备,以应对下一次大流行,它也可以是关键在寻找病毒引发的疾病如糖尿病和腹腔疾病。

詹森•拉生物科学学系的助理教授和病原体及微生物研究所(PMI),是一个领先的创新者PepSeq,技术,使科学家对成千上万的蛋白质测试抗体绑定目标,而不是测试一次。当我们试图追踪像冠状病毒传染性病毒,并找出如何应对它,得到的答案很快就可以生与死之间的答案。

“PepSeq:一个完全在体外平台高度多路复用血清学使用定制DNA-barcoded肽库”描述了新颖的方法进行高度多路复用血清学检测和细节设计和合成的团队的方法定制PepSeq库,以及如何使用这些库进行分析和解释数据。希望,他们说,世界各地的科学家是提供一个路线图,从而在自己的研究中使用的协议,将在一些重大传染病我们更接近答案。

这是一个重要的进步作为生物恐怖主义的担忧,人畜共患疾病和下一次大流行从不遥远和理解这些病原体将有助于使科学家能够开发疫苗以及跟踪运动和演化。

“血清学分析诊断许多人类和动物感染很重要,”他说。然而,传统的分析往往缺乏敏感性和/或特异性。我们的方法可以帮助确定哪些蛋白质最常见的刺激抗原表位的抗体反应在感染和特定病原体的兴趣,而不是可交叉反应的病原体有关。”

PepSeq是什么?

在最基本的,协议允许科学家测试蛋白质目标,抗体或抗原,绑定到成百上千。抗原,是块pathogen-like病毒或细菌宿主的血液中抗体的目标。新的抗体产生针对每个新感染,这些非常具体的特定抗原的抗体,可以持续几个月,甚至几年。因此,抗体有助于防止未来病原体感染相似,但是他们也提供一个记录过去的风险敞口。

的一个大问题在医疗方面,然后,是哪个抗体提供保护免受感染。这就是人类在2020年发现自己不知道这是正确的抗体,身体需要开发COVID-19做出回应。需要这些信息来创建一个有效的疫苗,在未来,可能有助于开发疫苗接种方法,广泛像SARS-CoV-2预防冠状病毒,包括那些我们还没有确定。

在医疗方面,最大的问题是识别哪些需要攻击病原体的抗原的抗体。这就是人类在2020年发现自己不知道这是正确的抗体,身体需要开发COVID-19做出回应。需要这些信息来创建一个有效的疫苗。

PepSeq,最初是由一个团队开发,其中包括约翰•Altin现在研究员TGen,拉的合作者和研究报告合著者,有助于这一过程在两个关键方面。首先,它允许科学家同时评估在大量不同的抗原抗体结合。因为抗体是主机的过去感染的证据,知道抗体一个人能提供线索的病原体暴露于过去。这个试验允许研究人员广泛探索接触史通过测试的证据过去由所有已知感染人类的病毒感染。

“这可以帮助我们更好地理解传染病的流行病学,也是让我们寻找潜在的病毒会导致非传染性疾病如糖尿病和腹腔疾病,”他们说。

第二,抗原用于PepSeq短肽,这意味着他们通常的长度不超过64个氨基酸。这意味着每次PepSeq抗原抗体结合,信号是特定于特定区域的蛋白质,然后拉和他的团队可以解剖的细枝末节的抗体反应。它有助于弄清楚哪些部分最常见的病原体的抗体和抗体是针对特定的目标病原体,如新型冠状病毒导致COVID-19,并cross-recognize-and潜在cross-protect against-closely相关病原体,如冠状病毒会导致感冒。

”特别是,我们一直非常感兴趣的抗原表位SARS-CoV-2之间高度保守的和流行的人类冠状病毒感染人类几十年,一般只会引起感冒,”他说。“我们发现,这些抗原表位的抗体反应的动力学是截然不同的,和响应针对这些地区可以提供广泛的预防冠状病毒。”

第三关键因素的每一个试验:PepSeq允许将这些测试运行得很快,小得多的样本体积比其他assays-important因为通常这些样品是珍贵和供应短缺。

现在发生了什么?

这项研究提供了所需的信息对任何使用PepSeq研究员。它还提供了他们的理由决定他们在这个过程中,这样其他人可以构建技术。这个协议是创新,研究人员的目标是为别人进一步创新。他们的团队领导的发展生物信息学协议和自定义软件包,将创建PepSeq库和通过协议允许收集的数据的解释。

从宏观的角度来看,这类对话有助于整个领域的进步,他们说。它有助于发展信任的过程和结果。

“即使没有人以外的PMI和使用PepSeq TGen结束,我们希望科学界广泛相信结果是可靠的,最好的方法就是通过透明的过程,”他说。“在这种类型的协议的手稿,我们可以进入更大的细节手稿的方法比我们能专注于一个特定的研究项目的结果,采用PepSeq。”

他们也是炼油新样本类型的协议,包括人类的唾液和尿液和blood-fed蚊子。他还利用PepSeq更好地理解病毒的分布和生态影响其他动物而不是人类(还)。这将使他的团队探索抗体反应在其他动物,像蝙蝠,这将展示什么类型的病毒通常感染这些储层的物种。

虽然大部分的研究是针对问题的调查过程的一部分,它应该导致一个更有效的反应奠定基础在未来的暴发以及疫苗和治疗病毒性疾病的治疗方法。他们的团队已经从美国国防部资助国防威胁降低局使用PepSeq更好地理解不同的疫苗交付平台的优点和缺点。

“疫苗接种的主要目标之一是刺激生产的保护性抗体反应,和PepSeq可以帮助我们了解接种疫苗的抗体反应,”他们说。“PepSeq化验的结果当然可以帮助通知策略和方法,更直接关系到疫情的准备和反应。”

参考:亨森SN、埃尔EA Swiderski点,et al . PepSeq:一个完全在体外使用可定制的平台高度多路复用血清学DNA-barcoded肽库。Nat Protoc。2022:1-31。doi:10.1038 / s41596 - 022 - 00766 - 8

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