מולקולה סינתטית ספציפית לנגיף זיקה שהתגלתה לאחרונה מסוגלת להבדיל בין דגימות של חולים חיסוני זיקה מדגימות של חולים שנדבקו בעבר בנגיף הדנגי הקשור. הטכנולוגיה עשויה להוביל לפיתוח של אבחון טוב יותר ומועמדים לחיסון, הודיעו היום מדענים ב הליכים של האקדמיה הלאומית למדעים.
המחקר, בהובלת חוקרים מבית הספר לבריאות הציבור של אוניברסיטת פיטסבורג ו-Herbert Wertheim UF Scripps Institute for Biomedical Innovation & Technology, הוא הראשון ליישם טכנולוגיית "אפיטופ פונדקאית" חדשנית על זיקה. עד כה, חסרו לחוקרים ולרופאים כלי אבחון כדי להבדיל בקלות בין זיהומים קודמים עם וירוסי פלווי שונים, משפחה של נגיפים בעיקר יתושים וקרציות הכוללים זיקה ודנגי. זה הציב אתגרים עבור מחקרים קליניים-אפידמיולוגיים, אבחון ויראלי ופיתוח חיסונים.
אם אתה הולך למקומות כמו ברזיל, כמעט לכולם תהיה חסינות כלשהי נגד דנגי, וגם לזיקה. זה מקשה מאוד על בדיקת טיפולים חדשים או לקבוע עד כמה מחלה מתעוררת עשויה להיות נפוצה באזורים אנדמיים לנגיפים פלביים, הגורמים לנטל גבוה של מחלות ברחבי העולם".
Priscila Castanha, Ph.D., מחברת ראשונה, עוזרת פרופסור, המחלקה למחלות זיהומיות ומיקרוביולוגיה, Pitt Public Health
נוגדנים לנגיף זיקה, נגיף יתושים שהתפשט ביבשת 2015 ועדיין גורם למחלה ספורדית, יכולים להתבלבל בבדיקות אבחון רבות עם נוגדנים לנגיף דנגי, מה שמקשה לדעת אם מישהו שנראה חיובי היה בעבר דנגי, זיקה או שניהם. חשוב במיוחד לנשים בגיל הפוריות לדעת אם כבר הייתה להן זיקה – וכנראה יש להן חסינות – מכיוון שזיהום במהלך ההריון עלול לגרום למומים מולדים. הידיעה אם יש להם חסינות או לא יכולה להנחות את היקף המאמצים של אנשים להימנע מיתושים באזורים אנדמיים במהלך ההריון.
צוות המחקר השתמש בגישה שהחלה על ידי הסופר הבכיר תומס קודאדק, Ph.D., כימאי ממכון ורטהיים UF Scripps כדי לסנן חצי מיליון "אוליגומרים בהשראת פפטיד", או PICCOs, כנגד דגימות דם מאנשים נגוע בנגיף דנגי או זיקה. ה-PICCOs הם צורות מולקולריות לא אורגניות המחוברות על חרוזי פלסטיק מיקרוסקופיים. הם מחקים אפיטופים, שהם החלקים של פתוגן שנוגדן יתחבר אליהם כדי לנטרל את האיום.
אם אחד מה-PICCOs מתאים לצורה המתאימה של נוגדן בדגימת הדם, הנוגדן יתחבר אליהם והחוקרים יוכלו "לדוג" אותו. נוכחות של נוגדן נגד נגיף בדם של מישהו פירושה שהוא נדבק בעבר בנגיף או מחוסן נגדו, מה שגרם למערכת החיסון שלו לייצר נוגדנים.
"הטכנולוגיה מדהימה. אתה לא צריך לדעת את הרצף, או את המבנה, או אפילו את הפתוגן", אמר שותף בכיר בסופר דונלד בורק, MD, דיקן בריאות הציבור של פיט אמריטוס. "כל עוד בחרת את הקבוצות הנכונות של דגימות דם של המטופל להשוואה, אתה יכול להדגים את הנוגדנים החשובים השונים בין קבוצות המטופלים, יחד עם הסמנים הביולוגיים של מולקולות סינתטיות המתאימים."
החוקרים זיהו 40 PICCOs שעסקו בנוגדי וירוס זיקה. לאחר בדיקה נגד דם חיובי לדנגי, PICCO אחד, המכונה CZV1-1, היה טוב במיוחד בחיבור נוגדני זיקה, אך לא דנגי. מולקולה סינתטית יחידה זו של CZV1-1 PICCO זיהתה בצורה נכונה אנשים שנדבקו בעבר בנגיף זיקה ב-85.3% מהמקרים ויצרה רק תוצאות חיוביות שגויות ב-1.6% מהבדיקות, שיעורים דומים לבדיקות נוגדנים ל-COVID-19.
קסטנהה, בורק והסופר הבכיר ארנסטו TA Marques, MD, Ph.D., פרופסור חבר במחלקה למחלות זיהומיות ומיקרוביולוגיה של פיט בריאות הציבור, חקרו את נגיף הזיקה מאז שהופיע ביבשת אמריקה ב-2015. לפני הופעתו בברזיל, קסטנהה, מרקס וברק חקרו את נגיף הדנגי.
"על כל דגימה שבדקנו במהלך ההתפרצות של 2015, היינו צריכים לעשות 10 בדיקות דם שונות כדי לאשר את זיקה", אמר קסטנה. "הבדיקות הללו קשות מבחינה טכנית וגוזלות זמן, מה שהופך אותן לבלתי מעשיות למתן הדרכה קלינית. אני חושב שאם הייתה לנו את המולקולה הזו אז, זה היה פנטסטי".
היכולת של אבחון להבדיל בין נוגדני flavivirus חשובה במחקרים קליניים-אפידמיולוגיים. מרקס וברק הראו בעבר שעבור נגיף זיקה ונגיף דנגי, תוצאות המטופלים שונות על סמך חשיפה קודמת, מה שמציב אתגרים למניעה, אבחון וטיפול.
חשוב לציין, טכנולוגיית ההקרנה של PICCO המשמשת לזיהוי המולקולה הספציפית לזיקה אינה דורשת קירור ויכולה לשמש גם להתפרצויות אחרות.
"המולקולה היא חיקוי מולקולרי שאינו יכול להתפתח", אמר קודדק. "זה אומר שאין צורך בשרשרת קירור, מה שהופך אותו לשימושי במיוחד עבור התפרצויות המתרחשות באזורים מרוחקים או דלי משאבים."
מחברים נוספים על מחקר זה הם פטריק ג'יי מקאניי, Ph.D., ופייג' דיקסון, Ph.D., שניהם מ-The Wertheim UF Scripps Institute; Yongseok Park, Ph.D., Anthea Bouwer, Ph.D., וג'ודי קרייגו, Ph.D., כולם מפיט; אלטון צ'אבס, Ph.D., רוברטו לינס, Ph.D., ומרלי T. Cordeiro, MD, כולם מקרן אוסוולדו קרוז בברזיל; ניקולס G. Paciaroni, Ph.D., וגראהם קרלסון, Ph.D., שניהם מ-Deluge Biotechnologies בפלורידה; ו- Tereza Magalhães, Ph.D., מאוניברסיטת טקסס A&M ו-Universidade Federal da Bahia בברזיל.
מחקר זה מומן על ידי מענק מהמכון הלאומי לאלרגיה ומחלות זיהומיות (R01AI127677).
