SARS-CoV-2 Rapid Antigen Test Based on a New Anti-Nucleocapsid Protein Monoclonal Antibody: development and real-time validation
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Teste rápido de antígeno SARS-CoV-2 baseado em um novo anticorpo monoclonal anti-proteína do nucleocapsídeo: desenvolvimento e validação em tempo real
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Resumo
Os testes diagnósticos para SARS-CoV-2 tornaram-se uma ferramenta importante para o controle da pandemia. Entre as alternativas para o diagnóstico da COVID-19, os testes rápidos de diagnóstico de antígeno (Ag-RDT) são muito convenientes e amplamente utilizados. No entanto, como variantes do SARS-CoV-2 podem surgir continuamente, a substituição de testes e reagentes pode ser necessária para manter a sensibilidade dos Ag-RDTs. Aqui, descrevemos o desenvolvimento e a validação de um Ag-RDT durante um surto da variante Ômicron, incluindo a caracterização de um novo anticorpo monoclonal (anti-DTC-N 1B3 mAb) que reconhece a proteína do nucleocapsídeo (N). O anti-DTC-N 1B3 mAb reconheceu a sequência TFPPTEPKKDKKK localizada na extremidade C-terminal da proteína N das principais variantes do SARS-CoV-2 de interesse. Consequentemente, os protótipos de Ag-RDT utilizando o anti-DTC-N 1B3 mAb detectaram todas as variantes do SARS-CoV-2: Wuhan, Alfa, Gama, Delta, P2 e Ômicron. O desempenho do melhor protótipo (sensibilidade de 95,2% para amostras com Ct ≤ 25; especificidade de 98,3% e acurácia geral de 85,0%) atendeu às recomendações da OMS. Além disso, os resultados de um estudo de acompanhamento de pacientes indicaram que, se realizado nos três primeiros dias após o início dos sintomas, o teste rápido de antígeno (Ag-RDT) apresentou sensibilidade de 100%. Assim, o novo anticorpo monoclonal (mAb) e o Ag-RDT desenvolvidos neste estudo podem constituir ferramentas alternativas para o diagnóstico rápido da COVID-19 e para a vigilância epidemiológica.
Abstract
SARS-CoV-2 diagnostic tests have become an important tool for pandemic control. Among the alternatives for COVID-19 diagnosis, antigen rapid diagnostic tests (Ag-RDT) are very convenient and widely used. However, as SARS-CoV-2 variants may continuously emerge, the replacement of tests and reagents may be required to maintain the sensitivity of Ag-RDTs. Here, we describe the development and validation of an Ag-RDT during an outbreak of the Omicron variant, including the characterization of a new monoclonal antibody (anti-DTC-N 1B3 mAb) that recognizes the Nucleocapsid protein (N). The anti-DTC-N 1B3 mAb recognized the sequence TFPPTEPKKDKKK located at the C-terminus of the N protein of main SARS-CoV-2 variants of concern. Accordingly, the Ag-RDT prototypes using the anti-DTC-N 1B3 mAB detected all the SARS-CoV-2 variants—Wuhan, Alpha, Gamma, Delta, P2 and Omicron. The performance of the best prototype (sensitivity of 95.2% for samples with Ct ≤ 25; specificity of 98.3% and overall accuracy of 85.0%) met the WHO recommendations. Moreover, results from a patients’ follow-up study indicated that, if performed within the first three days after onset of symptoms, the Ag-RDT displayed 100% sensitivity. Thus, the new mAb and the Ag-RDT developed herein may constitute alternative tools for COVID-19 point-of-care diagnosis and epidemiological surveillance.
Assunto
SARS-CoV-2, COVID-19, Antígenos - Técnicas e procedimentos diagnósticos - Unidades de diagnóstico rápido, Anticorpos monoclonais
Palavras-chave
SARS-CoV-2, Diagnosis, Nucleocapsid (N) antigen, IgG2b monoclonal antibody, Ag-RDT development, Validation, Follow-up study
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