Profil anticorpi SARS CoV-2

2019-nCoV (devenit ulterior SARS CoV-2)    este    un    virus    ce    face    parte    din    grupul coronavirusurilor, un grup extins de virusuri care infectează atât animalele cât și oamenii. Face parte din familia Coronaviridae, din aceeaşi familie fiind şi virusurile care determină:

- Sindromul Respirator Acut Sever (SARS) – identificat în China în 2003

- Sindromul Respirator din Orientul Mijlociu (MERS) – identificat în Arabia Saudită în 2012.

Caracteristicile epidemiologice sunt similare acestora.

SARS-CoV-2 este un virus de tip ARN monocatenar, încapsulat, genul betacoronavirusuri. Toate coronavirusurile au caracteristici similare în ceea ce privește organizarea și expresia genomului, care codifică 16 proteine nestructurale și 4 proteine structurale:

- proteina în formă de țeapă (spike, S)

- proteina învelișului (envelope, E)

- proteina membranară (M)

- nucleocapsidă (N)

Acestea provoacă boli cu simptome ce variază de la răceala comună ușoară până la simptome mai severe, precum Sindromul Respirator Acut Sever (SARS), Sindromul Respirator al Orientului Mijlociu (MERS) și boala cauzată de coronavirus 2019 (COVID-19).  Alte coronavirusuri cunoscute care provocă infecție la om includ 229E, NL63, OC43 și HKU1.

Testele serologice nu detectează prezența virusului, ci anticorpii care sunt sau au fost produsi de către organism ca răspuns la infectarea cu SARS CoV-2 sau post vaccinare.

Anticorpii sunt glicoproteine produse de sistemul imun ca raspuns la o infecție și sunt specifici infecției respective. Reacția primară după contactul inițial este de formare a anticorpilor de clasă IgA, urmați apoi de anticorpii din clasa IgM si IgG.

Majoritatea testelor serologice se concentrează pe anticorpii IgM și IgG, deși anticorpii IgA dețin un rol major în imunitatea mucoasei, fiind cea mai importantă imunoglobulină pentru a contracara agenții patogeni infecțiosi din sistemul respirator și digestiv (*Pe langă simptomele respiratorii tipice, au fost raportate frecvent și simptome digestive, inclusiv greață, vărsături, diaree si anorexie; în unele cazuri pot apărea simptome digestive în absența oricarui simptom respirator. La pacienții cu COVID-19, diareea este, de asemenea, un simptom digestiv comun, incidența variind de la 1,3% la 29,3%).

Având în vedere existența cazurilor asimptomatice, atipice sau paucisimptomatice, procentul real și timpul cât este transportat virusul de către acești pacienți, sunt necunoscute, prin urmare, screeningul anticorpilor IgG, IgM si/sau IgA specifici virusului va fi un factor informativ si decisiv în controlul pandemiei deoarece este principalul indicator al dezvoltării imunității populației.

Timpul de incubație in boala COVID-19 este relativ lung (2-14 zile).

Anticorpii specifici IgM si IgA constituie răspunsul timpuriu care începe si crește în 7 zile; anticorpii IgG specifici se dezvoltă la câteva zile după, variind de la 10 la 18 zile. Studiile efectuate până acum nu demonstrează cu certitudine care este durata prezenței anticorpilor IgG în organism (săptămâni, luni). Cu toate acestea, au fost descrise trei tipuri de seroconversie: seroconversia sincrona IgG si IgM; seroconversia IgM mai devreme decât IgG si seroconversia IgM mai târziu decât IgG.

Determinarea anticorpilor specifici este utilă în evaluarea statusului unei infecții: în infecţiile acute sunt prezenţi anticorpii IgM, IgA, în infecţiile cronice dar și în imunizarea post vaccinare predomină anticorpii IgG.

Cele mai vizate proteine virale ca antigene în testele serologice disponibile sunt:

- proteina nucleocapsidică (NP),

- proteina transmembrană spike (SP) și

- subunitatea proteică Spike S1 care conține domeniul de legare a receptorului (RBD) pentru receptorul enzimei de conversie a angiotensinei (ACE2) al gazdei;

- subunitatea proteica Spike S2 care conține elemente necesare pentru fuziunea membranelor

Anticorpii anti-imunoglobulina RBD (Ig)M sunt printre primii generați împotriva noului antigen. Aceștia pot fi detectați încă din ziua 3 după simptome si vor trece ulterior în clasa IgG. Alternativ, schimbarea clasei poate avea ca rezultat și formarea IgA. IgA este produsă în principal de celulele plasmatice din lamina proprie adiacentă suprafețelor mucoasei. Această comutare a izotipului nu schimbă specificitatea RBD a anticorpului, ci permite în schimb efecte biologice diferite. Domeniul de legare a receptorilor (RBD) de pe proteina Spike a virusului poate recunoaște ACE2, care este exprimată de celulele epiteliale alveolare și facilitează intrarea virusului în celulele gazdă.

Imunoglobulina A are rolul de a apăra mucoasele. În contextul SARS-CoV-2, IgA joacă un rol crucial in apararea imună a zonelor mucoase care reprezinta primul punct de intrare al virusului. Dezvoltarea imunității mucoasei prin IgA poate fi importantă în prevenirea infecțiilor cu SARS-CoV-2, dat fiind că virusul pătrunde și atacă celulele epiteliale respiratorii prin andocarea proteinei enzimei de conversie a angiotensinei-2 (ACE2) pe suprafața celulelor alveolare de tip 2.

Testele serologice bazate pe IgA, care vizează proteina Spike specifică a SARS-Cov-2 și proteina nucleocapsidică (NP) pot reprezenta astfel o abordare diagnostică și terapeutică importantă. Ca barieră imunitară, IgA secretor poate neutraliza SARS-CoV-2 înainte ca acesta sa ajunga la celulele epiteliale.

În această perspectivă, testele IgA sunt utile, împreună cu IgG și IgM, și pentru pacienții care prezintă simptome atipice, dar și în cazuri paucisimptomatice (de exemplu, cu conjunctivită ușoară tranzitorie și febră scăzută) sau când tamponul naso-faringian RT-PCR rămâne negativ în mod repetat in cazul acestor subiecți suspectați. În acest scop, cinetica timpului de răspuns umoral a anticorpilor anti-SARS-CoV-2 poate ajuta la diagnosticarea COVID-19, inclusiv a cazurilor subclinice.

Semnătura serologică bazată pe răspunsul prin anticorpi la multiple antigene, poate oferi o clasificare precisă și concludenta a persoanelor care au trecut prin  infecția cu SARS-CoV-2.

Laboratoarele Praxis utilizează în acest scop Profilul imunologic SARS-CoV-2 pentru fiecare clasă de imunoglobuline (IgM, IgA, IgG) care cuprinde urmatoarele subtipuri de anticorpi pentru antigenele:Detectarea anticorpilor direcționați împotriva proteinei Spike sau a subunităților sale este mai probabil să aibă o activitate de neutralizare și ar descrie mai bine starea de imunizare, inclusiv în urma vaccinării.

- NP (proteina nucleocapsidei) antigen imunodominant; pozitivare precoce, de regulă, anticorpii anti-nucleocapsidă apar primii după infectare

- RBD (domeniu de legare al receptorului subunității Spike S1), anticorpii sunt înalt specifici, cu rol protector; prezența anticorpilor anti-RBD se corelează semnificativ cu formarea anticorpilor neutralizanți; prezența anticorpilor IgA este un indicator al debutului răspunsului imun; detecția anticorpilor IgM si IgG: în săptămânile 2 - 4 de la infectare

- Spike S2 (subunitatea S2 a proteinei Spike) joacă un rol important în fuziunea virusului cu membrana celulară

- E (envelope protein) importanța pentru stadializarea infecției virale;

- ACE2 (Enzima de Conversie a Angiotensinei): o componentă cheie a sistemului renină-angiotensină, exprimată în celulele endoteliale vasculare din inimă, rinichi, plămâni și creier; auto-anticorpii anti-ACE2 apar in cazurile severe de infectare cu SARS-CoV-2;

- PLpro (papain-like protease) este o proteină cu rol în multiplicarea virală; anticorpii anti-papain-like protease ar putea fi utili in viitor pentru monitorizarea pacientului post tratament anti-viral si post vaccinare.

Pentru excluderea reacției încrucișate cu urmatoarele coronavirusuri endemice:

- MERS-CoV S1 (Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus, S1 protein)

- SARS-CoV Np (Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus, N protein) 

- HCoV 299E Np (Human coronavirus229E, N protein)

- HCoV NL63 Np (Human coronavirus NL63 N protein)

Metoda utilizată – multiplex microblot, rezultatele fiind cantitative, exprimate în U/ml

Specimen recoltat – sânge venos, recoltat pe vacutainer fără anticoagulant din care se separă serul prin centrifugare. Stabilitatea serului este de 8 ore la temperatura camerei; 7 zile la 2-8^0C; perioade mai lungi la -20^0C.

Pregătirea pacientului – nu necesită o pregătire prealabilă.

Profil anticorpi specifici SARS CoV2 de tip IgM             Pret: 175lei

Profil anticorpi specifici SARS CoV2 de tip IgA              Pret: 175lei 

Profil anticorpi specifici SARS CoV2 de tip IgG              Pret: 175lei 

Referințe bibliografice:

1. Infantino M, Damiani A, Gobbi FL, et al. Serological assays for SARS-CoV-2 infectious disease: benefits, limitations and perspectives. Isr Med Assoc J. 2020
2. Sethuraman N, Jeremiah S, Ryo A. Interpreting diagnostic tests for SARS-CoV-2. JAMA. 2020
3. Özçürümez MK, Ambrosch A, Frey O. SARS-CoV-2 antibody testing – questions to be asked. J Allergy Clin Immunol. 2020
4. Drain PK, Hyle EP, Noubary F, Freedberg KA, Wilson D, Bishai WR, Rodriguez W, Bassett IV. Diagnostic point-of-care tests in resource-limited settings. Lancet Infect Dis. 2014;
5. Lisboa Bastos M, Tavaziva G, Abidi SK, Campbell JR, Haraoui LP, Johnston JC, Lan Z, Law S, MacLean E, Trajman A, Menzies D, Benedetti A, Ahmad Khan F. Diagnostic accuracy of serological tests for covid-19: systematic review and meta-analysis. BMJ. 2020
6. Yu H-Q, Sun B-Q, Fang Z-F, Zhao JC, Liu XY, Li YM, Sun XZ, Liang HF, Zhong B, Huang ZF, Zheng PY, Tian LF, Qu HQ, Liu DC, Wang EY, Xiao XJ, Li SY, Ye F, Guan L, Hu DS, Hakonarson H, Liu ZG, Zhong NS. Distinct features of SARS-CoV-2-specific IgA response in COVID-19 patients. Eur Respir J. 2020
7. Ma H, Zeng W, He H, Zhao D, Jiang D, Zhou P. Serum IgA, IgM, and IgG responses in COVID-19. Cell Mol Immunol. 2020
8. Padoan A, Sciacovelli L, Basso D, et al. Respuesta de IgA - Ab a la glucoproteína de pico de SARS - CoV - 2 en pacientes con COVID - 19: un estudio longitudinal. Clin Chim Acta. 2020
9. Herroelen PH, Martens GA, De Smet D, Swaerts K, Decavele AS. Humoral immune response to SARS-CoV-2 [published online ahead of print, 2020 Aug 18]. Am J Clin Pathol. 2020
10. Long Q-X, Deng H-J, Chen J, et al. Antibody responses to SARS-CoV-2 in COVID-19 patients: the perspective application of serological tests in clinical practice
11. Chan C., Oey N.E., Tan E.K. Mental Health of Scientists in the time of COVID-19. Brain, Behav. Immun. 2020
12. Kumar N., Arthur C.P., Ciferri C., Matsumoto M.L. Structure of the secretory immunoglobulin A core. Science. 2020
13. Okba N.M.A., Müller M.A., Li W., Wang C., GeurtsvanKessel C.H., Corman V.M. Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2-specific antibody responses in coronavirus disease 2019 patients. Emerg. Infect. Dis. 2020
14. Petherick A. Developing antibody tests for SARS-CoV-2. Lancet. 2020
15. To K.K., Tsang O.T., Leung W.S., Tam A.R., Wu T.C., Lung D.C. Temporal profiles of viral load in posterior oropharyngeal saliva samples and serum antibody responses during infection by SARS-CoV- 2: an observational cohort study. Lancet Infect Dis. 2020
16. Zhao J., Yuan Q., Wang H., Liu W., Liao X., Su Y. Antibody responses to SARS-CoV-2 in patients of novel coronavirus disease 2019. Clin. Infect. Dis. 2020