A TestNPass (IVDMD) megvalósíthatósága és analitikai teljesítménye a nyálmintán a CoViD-19 diagnózisához (GraphealNpas)

TÉNYLEGES ISMERETEK A DIAGNOSZTIKAI STRATÉGIÁKRÓL A gyors és pontos diagnosztika tényleges stratégiája nagymértékben (szinte kizárólag) az RT-PCR alapú teszteken alapul. A járvány kezelésében a nemzeti kormánynak tanácsot adó Francia Tudományos Testület szeptember 3-án a COVID-19 progressziójára adott központi válaszként visszahozta a három tengelyes politikát: "Teszteld - Kövesd - Izoláld". Ez a stratégia a WHO által március óta támogatott válasz is. Ha megfelelően alkalmazzák, ez a megközelítés nagy teljesítményt tesz lehetővé a pozitív esetek azonosításában és az átviteli láncok felderítésében, így lehetővé teszi a fertőző betegek specifikus izolálását és karanténba helyezését. A várható eredmény egy megtorpanó járvány, amely lehetővé teszi a gazdasági fellendülést és a lakosság védelmét.

A COVID-19 korai napjai óta nőtt a francia laboratóriumi kapacitás a szükséges tesztek elvégzésére való képességük tekintetében. Augusztus 10. óta elértük a 100 000 napi teszt ütemét országszerte, és 300 000 felett értük el a csúcsot. tesztek naponta október 26-tól (Santé Publique France).

A teljes francia lakosság másodszori bezárásának szükségessége azonban ennek a stratégiának a korlátait mutatja. A problémák néhány kulcsfontosságú pontban foglalhatók össze:

• Nehéznek bizonyult a szükséges számú vizsgálat elvégzése az ország egész területén, és nem teszi lehetővé a helyi járványkitörések ellenőrzését.
• A tünetmentes betegek ismétlődő mintavétele a vírus kiürülésének és a vírus terjedésének hiányának megerősítésére komoly kérdéseket vet fel a megvalósíthatóságot illetően
• Az orrgarat üregét pontosan elérő RT-PCR tesztek kiváló minőségű mintavételéhez képzett személyzetre van szükség, akiknek rendelkezésre állása korlátozott. A tampongyűjtés továbbra is fontos szűk keresztmetszet országszerte.
• Az egyéni védőeszközök (egyéni védőeszközök) jelentős fogyasztása a mintavevő személyzet számára szükségtelen feszültséget okoz az ellátási láncokban. E problémák fényében sürgősen át kell térni az RT-PCR-tesztekről olyan új diagnosztikai technikákra, amelyek képesek kezelni a fent említett kulcsot. problémákat. A gyors antigénteszteket egyes létesítményekben és nagyon ellenőrzött körülmények között már értékelik és használják. Ezeknek a teszteknek azonban vannak jelentős korlátai, és a valós környezetben való viszonylag alacsony érzékenységük (körülbelül 60%-a pozitív megegyezésnek az RT-PCR-rel a legjobban teljesítő tesztekhez) olyan probléma, amelyet gyorsan meg kell oldani, nehogy veszélybe sodorják a széles körben elterjedt teszteket és megőrzi a közbizalmat. Ezen túlmenően a gyors antigéntesztek 15-30 perc alatt adnak eredményt, sokkal gyorsabban, mint a hagyományos RT-PCR, de még mindig nem megfelelőek tömeges populációtesztekhez zsúfolt helyeken és nyilvános összejöveteleken (repülőtereken, bemutatókon és sporteseményeken).

AZ ÉRINTETT ORVOSI ESZKÖZRŐL

Vincent BOUCHIAT csapatvezető, a francia CNRS tudományos ügynökség korábbi kutatási vezető és vezető kutatója az anyagtudomány és a fizika területén, és 2019-ben alapított egy start-upot (Grapheal) Grenoble-ban, hogy újrahasznosítsa az egyedülálló tulajdonságokkal kapcsolatos alapvető munkáját. grafén, amely lehetővé teszi biokompatibilitású és biológiai kimutatási képességű elektronikus polimerek szintézisét. Ez a munka a helyi egyetemmel (UGA) együttműködve szabadalmi védelem alatt áll, amely biztosítja a fenntarthatóságot az ilyen technológia fejlesztésében.

A Grapheal 2020 márciusa óta dolgozik a „TestNPass digitális Covid Ag tesztcsík” elnevezésű, egyszer használatos specifikus bioszenzoron, amely lehetővé teszi a SARS-CoV-2 gyors észlelését. Ez a bioszenzor a vírus elleni specifikus antitestek közötti biokémiai egyezés elektronikus detektálását használja. A vírus stabilizált antitestekkel történő dokkolása az érzékelő elektronikus áramkörében a vezetőképesség megváltozásához vezet, hasonlóan Seo és munkatársa munkájához. Az elektromos vezetőképesség ezen változását egy ultrahordozható és autonóm áramkör méri, amely számítógéppel vagy okostelefonnal párosítható további elemzés céljából.

Az eszköz koncepciójának bizonyítását in vitro kísérletek valósították meg, amelyek során a SARS-CoV-2 vírus rekombináns szerkezeti fehérjéit tartalmazó kereskedelmi mintákat állítottak össze az eldobható antigén tesztcsík detektáló elektródáival sóoldatban (PBS) való hígítás után. A Nucleocapsid és Spike fehérjékkel tesztelt minták képesek voltak a konduktancia változását kiváltani, így lehetővé tették a vírus helyettesítőjének kimutatását. A fehérjekoncentrációkat az in vivo koncentrációkhoz igazították, és fontos munkát végeztek annak biztosítása érdekében, hogy a jelfeldolgozás robusztus, megbízható és megismételhető legyen.

Az eredmény titkosítása a készülék fedélzeti feldolgozó áramkörein belül lehetővé teszi a személyes adatok védelmének teljes mértékben megfelelő és a GDPR-megfelelőséget biztosító készülék fejlesztését a kezdetektől.

AZ ÉRVÉNYEZETT CSAPATOK MEGVALÓSÍTHATÓSÁGA ÉS MÚLTÁBBI TAPASZTALATA:

A Grapheal csapatát a BioPolis inkubátorlétesítménye látja el, amely a Grenoble Teaching Hospital (CHUGA) közelében való jelenléte szűk együttműködést tesz lehetővé. Ez az induló vállalkozás kiemeli a grafén polimereken alapuló bioérzékelő technológiák teljesítményét. A Grapheal csapata 7 tagú, mindannyian biológiai tudományokból vagy fizikából szereztek PhD fokozatot. A csapatot Vincent BOUCHIAT vezeti, aki a francia Nemzeti Tudományos Kutatási Ügynökség (CNRS) korábbi vezető kutatója. A csapatot díjakkal és jutalmakkal díjazták, többek között a francia Tudományos Kutatási és Felsőoktatási Minisztérium által az innovatív technológiákért szervezett i-lab 2020 versenyt.

Ehhez a projekthez a csapat az IVD és az orvosi eszközök specialistáival, valamint a szabályozási szakemberek hozzáértő támogatásával egyesítette erőit. A csapat végül a Grenoble Egyetemi Kórház (CHUGA) virológiai csoportjának segítségét kérte, hogy elkészítsék a jelen koncepciót igazoló vizsgálatot, amely az első ilyen, emberi mintákon végzett vizsgálat.

A Grenoble Egyetemi Kórház (CHUGA) virológiai csapata úttörő a vírusdiagnosztikára szolgáló molekuláris alapú vizsgálatok kifejlesztésében. A ma már klasszikussá vált PCR és RT-PCR, amelyet Franciaországban széles körben használnak rutin diagnosztikára, csapatunkon és laboratóriumunkon belül hoztuk létre. Ezeket a technikákat és a BioMérieux cég márkajelzéssel ellátott PCR készleteit laborunk munkatársai fejlesztették ki, így széleskörű tapasztalatot biztosítanak számunkra a diagnosztikai technikák és a molekuláris alapú technológiák terén.

Laboratóriumunkban a SARS-CoV-2 fertőzés diagnosztizálását a világjárvány kezdete óta végzik. Már 2020. február 8-án foglalkoztunk a legelső franciaországi fertőzött betegekkel. Ezeknek a betegeknek a diagnosztikája azóta nagymértékben javult, és a SAR-CoV-2 kimutatását ma már rendszeres napi tesztként végzik, példátlan ütemben. Az élvonalbeli technikák, köztük a pszeudovírus-semlegesítési vizsgálatok kifejlesztésével párhuzamosan csapatunk magasan képzett szakértelemmel rendelkezik a COVID-19 kérdéseivel kapcsolatban.

A CHUGA mikrobiológiai és klinikai csapatai is kutatási projekteket és adatokat készítettek a COVID-19 világjárványról. Több mint 10 klinikai vizsgálatot indítottak el, és ezeknek a protokolloknak a felében már napi rendszerességgel vesznek fel betegeket. Ezek egyike több mint 200 alany bevonása után bezárt. Ezen túlmenően együttműködést alakítottak ki több mint 50 közös kutatási projekt elérése érdekében a franciaországi együttműködőkkel. Ezek közül a DISCoVery és a French-COVID országos projektek voltak a fő protokollok, amelyekben sikerült megfeleltetnünk a várt célokat.

Összességében ezek a múltbeli tapasztalatok kulcsfontosságúak a jelen tanulmány jövőbeli sikeréhez.

KUTATÁSI HIPOTÉZIS

Jelen tanulmány fő célja a Grapheal TestNPass eszköz megvalósíthatóságának bemutatása a SARS-CoV-2 fertőzések pontos megkülönböztetésére egy tesztelt populációban. Ha meggyőző, az értékelt teszt segíthet felderíteni és így korlátozni a vírus terjedését az ország területén.

A gyökérhipotézis a következő: a vírusfehérjék elleni antitest és maga a vírus közötti kötés elegendő ahhoz, hogy egy grafénbázisú félvezetőben mérhető és megismételhető vezetőképesség-változást generáljon. Ez az elektromos áram tehát a vírusfertőzés, a vírus terjedésének és a vírusfertőzés helyettesítőjeként használható. Az elektromos impulzus eredményeként kapott eredmény könnyen átvihető digitális kijelzőre.

Ezzel egyidejűleg a jelen tanulmány a következő elemek közül néhányat feltár:

• Kulcsfontosságú információk a készülék ergonómiájáról a jövőbeli fejlesztés és fejlesztés érdekében. Ez a tanulmány az első használat a Grapheal csapatán kívül, a felhasználók visszajelzései nagy segítséget jelentenek az eszköz jövőbeli fejlesztésének támogatásában.
• Előzetes adatok az elemzési teljesítményekről. A jelen tanulmány fő célja a COVID-19 diagnosztizálásának megvalósíthatóságának bemutatása az eszközzel, megbecsülik-e a kulcsfontosságú teljesítmény dátumát, például az érzékenységet, a specificitást, a pozitív egyezést és a negatív egyezést. Ez szilárd alapként szolgál majd a jövőbeli tanulmányokhoz és a szabályozó ügynökségek jóváhagyásához