Os testes para diagnóstico de COVID-19 detectam a presença de material genético viral ou proteínas , todavia , os ensaios que medem anticorpos contra SARS-CoV-2 podem ajudar a avaliar a exposição passada ao vírus.

Esses anticorpos incluem anticorpos IgG , que são o tipo predominante de anticorpos presentes no sangue. Os anticorpos IgG desempenham um papel vital na produção de uma resposta imune contra bactérias e vírus, incluindo SARS-CoV-2.

Notavelmente, esses anticorpos IgG persistem por meses após uma infecção por SARS-CoV-2 ou após receber uma vacina COVID-19.

Os níveis de anticorpos IgG são preditivos do grau de proteção contra uma infecção sintomática por SARS-CoV-2. Assim, avaliar os níveis de anticorpos na população pode ajudar a determinar quanto tempo a imunidade contra o COVID-19 persiste após a vacinação ou uma infecção anterior.

O surgimento de novas variantes do SARS-CoV-2 também levantou temores sobre o declínio da imunidade, tornando crucial avaliar os níveis de proteção imunológica na população. A determinação dos níveis de anticorpos contra o SARS-CoV-2 pode, assim, ajudar a orientar as decisões políticas sobre a necessidade de doses de reforço.

Ensaios de imunoabsorção enzimática (ELISAs ) são o padrão ouro para medir os níveis de anticorpos. No entanto, quantificar com precisão os níveis de anticorpos usando ELISAs exige que as amostras de sangue sejam enviadas para laboratórios especializados devido à necessidade de utilizar dispositivos caros de detecção . Como resultado, a realização desses ensaios é demorada, cara e requer técnicos qualificados.

Embora os testes rápidos de ELISA tenham sido desenvolvidos para uso na clínica, esses testes fornecem apenas informações qualitativas e permanecem caros. Assim, há uma necessidade de alternativas econômicas e amplamente acessíveis aos ELISAs que possam ser usadas por médicos ou pelo público em geral.

Para superar essas limitações associadas aos ELISAs, os cientistas desenvolveram testes que são compatíveis com medidores de glicose. O uso de medidores de glicose comercialmente disponíveis para detecção de anticorpos pode reduzir o custo de detecção e a necessidade de técnicos qualificados.

Esses testes envolvem anticorpos ou outras moléculas de detecção acopladas à enzima invertase que decompõe a sacarose ou o açúcar em glicose. Os anticorpos acoplados à invertase ligam-se à proteína de interesse em uma amostra e produzem glicose após a introdução de uma solução de sacarose. A quantidade de glicose produzida é proporcional à quantidade de proteína de interesse e pode ser detectada por um medidor de glicose.

Acoplar anticorpos com invertase, no entanto, provou ser difícil. Em alguns estudos, os pesquisadores acoplaram indiretamente a invertase com anticorpos com a ajuda de compostos intermediários, como nanopartículas. No entanto, tal abordagem pode causar variação na quantidade de acoplamento e produzir resultados inconsistentes.

Pesquisadores da Universidade Johns Hopkins desenvolveram agora um novo ensaio envolvendo anticorpos que são acoplados diretamente a duas moléculas de invertase. Os pesquisadores usaram células cultivadas em laboratório geneticamente modificadas para expressar esses anticorpos fundidos com moléculas de invertase.

Em contraste com o acoplamento indireto, a fusão genética do anticorpo e da enzima invertase garante que um número consistente de moléculas de invertase seja ligado ao anticorpo. Esses anticorpos acoplados à invertase podem se ligar a todos os anticorpos IgG humanos.

O novo ensaio usa uma tira de plástico revestida com a proteína spike SARS-CoV-2. Após a incubação da tira com amostras de sangue daqueles com histórico de COVID-19, os anticorpos específicos para SARS-CoV-2 se ligam seletivamente às proteínas de pico que revestem a superfície da tira.

Depois de enxaguar a tira para remover os anticorpos não específicos, a tira é primeiro transferida para uma solução contendo a proteína de fusão anticorpo-invertase e depois para uma solução de sacarose.

Os anticorpos IgG específicos para SARS-CoV-2 ligados à proteína spike na tira podem ser detectados pela proteína de fusão anticorpo-invertase. A enzima invertase subsequentemente decompõe a sacarose em glicose, que pode ser detectada usando um medidor de glicose. O ensaio produz glicose em proporção aos anticorpos IgG específicos para SARS-CoV-2 na amostra de sangue.

No presente estudo, os pesquisadores descobriram que o ensaio de proteína invertase de anticorpo baseado em medidor de glicose pode detectar com precisão anticorpos IgG contra SARS-CoV-2 e seu desempenho foi comparável com ELISAs comercialmente disponíveis.

Potencial Para Outras Doenças

A proteína de fusão anticorpo-invertase reconhece todos os anticorpos IgG produzidos pelo corpo humano, tornando este ensaio versátil.

“O objetivo imediato para esta tecnologia é aumentar a produção para permitir uma ampla implantação. Esperamos usar os dados emergentes desta plataforma para correlacionar a proteção contra doenças com os níveis de anticorpos em uma ampla gama de assuntos”, disse Spangler.

O ensaio pode ser usado contra outras condições revestindo a tira com uma proteína diferente da proteína spike SARS-CoV-2 de tipo selvagem. Por exemplo, tiras revestidas com a proteína spike de uma variante do SARS-CoV-2 podem ser usadas para medir os níveis de anticorpos contra essa variante.

“Prevemos que o ensaio que desenvolvemos possa ser adaptado para detectar anticorpos contra futuras variantes do vírus SARS-CoV-2, bem como contra outras doenças infecciosas. O ensaio também pode ser usado para detectar anticorpos no contexto de outras condições, como câncer, distúrbios autoimunes, alergia ou transplante.”
— Dr. Jamie Spangler

“Essa tecnologia pode oferecer importantes insights científicos e também informar decisões relacionadas a intervenções médicas e políticas de saúde pública. Além disso, a natureza versátil desta plataforma permite que ela seja prontamente adaptada para atingir uma variedade de aplicações de doenças além da infecção”, acrescentou o Dr. Spangler.