אין בדיקה סטנדרטית לנטרול וירוס עבור וירוס הפטיטיס E (HEV), וירוס RNA עם גדילי חיובי לא-ציטופתי. כאן, מתוארת בדיקת ניטרול הפחתת פלואורסצנציה (FRNT) המבוססת על כימות של חלבון קפסיד ויראלי מסומן בפלואורסצנטיות להערכת יעילות נוגדני אנטי-HEV.
Method Article
אין בדיקה סטנדרטית לנטרול וירוס עבור וירוס הפטיטיס E (HEV), וירוס RNA עם גדילי חיובי לא-ציטופתי. כאן, מתוארת בדיקת ניטרול הפחתת פלואורסצנציה (FRNT) המבוססת על כימות של חלבון קפסיד ויראלי מסומן בפלואורסצנטיות להערכת יעילות נוגדני אנטי-HEV.
בדיקת ניטרול הווירוס מודדת את פוטנציאל הנטרול של נוגדן או תערובת נוגדנים נגד הנגיף המתאים. זו טכניקה חשובה להערכת יעילות מועמדי החיסון והנוגדנים הנטרוליים שפותחו נגד הנגיף. בדיקת ניטרול הפחתת פלאק (PRNT) היא שיטה פופולרית להערכת הטיטר של נוגדנים מנטרלים ספציפיים לנגיף. עם זאת, PRNT אינו ישים במקרה של וירוסים לא-ציטופתיים. וירוס הפטיטיס E (HEV) הוא וירוס RNA חד-גדילי בעל חוש חיובי, השייך למשפחת ההפווירידיים. זהו גורם מרכזי להפטיטיס ויראלי חריפה ברחבי העולם. הוא אינו מראה כל השפעה ציטופתית בתרבות תאים יונקים. חיסון נגד HEV זמין בסין. עם זאת, חיסונים או נוגדנים טיפוליים נגד HEV אינם זמינים ברוב העולם. מספר מעבדות עובדות על מועמדים לחיסון נגד ה-HEV. מבחן ניטרול למדידת יעילות חיסוני HEV יהיה כלי שימושי מאוד עבור החוקרים. כאן, אנו מתארים בדיקת ניטרול הפחתת פלואורסצנציה (FRNT) להערכת טיטר הנטרול של 50% (NT50) של נוגדנים נגד HEV. HEV מנוטרל נגד HEV ORF2, או מנוטרל IgG של ארנב, שימש להדביק תאי Huh7, ואחריו צביעת אימונופלואורסצנטי של חלבון ORF2 הוויראלי. תאים חיוביים פלואורסצנטיים נמדדו ביישום ImageJ, ו-NT50 הוערך ב-2.1 x 103. שיטה זו יכולה לשמש להערכת NT50 של נוגדנים נגד HEV הנמצאים בסרא של עכברים מחוסנים, בסרא בודד שהתאושש מ-HEV, ובנוגדנים נגד HEV שיוצרו במעבדה.
וירוס הפטיטיס E (HEV) הוא וירוס RNA חד-גדילי בעל חוש חיובי, השייך למשפחת ההפווירידים 1,2. בדרך כלל היא גורמת להפטיטיס חריפה מגבילה את עצמה, אך יכולה לגרום להפטיטיס כרונית אצל אנשים עם דיכוי חיסוני 3,4. נשים בהריון נמצאות בסיכון גבוה לפתח כשל כבדי חמור, כאשר שיעור התמותה עולה עד 30%5. ארגון הבריאות העולמי (WHO) דיווח על כ-19.47 מיליון מקרים של הפטיטיס E חריפה (AHE) וכ-3450 מקרי מוות שנגרמו על ידי HEV ברחבי העולם בשנת 2021. HEV מועבר במדינות מתפתחות בעיקר דרך מזון ומים מזוהמים, בשל תברואה לקויה, בעוד שהדבקה תעסוקתית מפוזרת במדינות מפותחות קשורה לצריכת בשר נא או לא מבושלמספיק. HEV מסווג לשמונה גנוטיפים. גנוטיפ (g) 1- ו-g2- HEV מדביקים אך ורק בני אדם. ל-g3- ו-g4-HEV יש מגוון רחב של מארחים כגון אדם, ארנב, חזירים, חזירי בר ואיילים. g5- ו-g6-HEV מדביקים חזירי בר בעוד ש-g7- ו-g8-HEV מדביקים גמלים. מקרה יחיד של העברה אנושית של G7-HEV דווח במזרח התיכון באמצעות צריכת בשר גמלים וחלב 7,8. הדבקה ב-HEV נפוצה בעיקר במדינות בעלות הכנסה נמוכה עד בינונית. מספר התפרצויות מועברות במים דווחו באזורים אנדמיים בדרום ודרום-מזרח אסיה, אפריקה ומקסיקו, שנגרמו בעיקר על ידי g1 ופחות תדיר על ידי זיהום g2-HEV. מקרי זיהום ספורדיים תעסוקתיים במדינות מפותחות באירופה ובמזרח אסיה נגרמים בעיקר על ידי g3-HEV 6,7.
הגנום של HEV הוא RNA בעל 7.2 קילובייט פלוס סטרנד שמכיל מכסה 7-מתילגואנין בקצה 5′, שלושה מסגרות קריאה פתוחות (ORFs) ואחריהן קצה 3' פולי-אדנילטי. ORF1 מקודד את הפוליפרוטאין הלא-מבני, המורכב משבעה תחומים מובחנים: מתילטרנספראז (Met), תחום Y, פרוטאז ציסטאין דמוי פפיין (PCP), תחום V, מקרו-דומיין (X-דומין), הליקאז (Hel), ו-RNA פולימראז תלוי RNA (RdRp). ORF2 מקודד את חלבון הקפסיד, האחראי על הרכבת הקפסיד הוויראלי. ORF3 מקודד פוספופרוטאין הפועל כוירופורין ועוזר ביציאת וירוס9. מסגרת קריאה פתוחה נוספת, ORF4, קיימת ב-g1-HEV, שמתורגם באמצעות מנגנון בלתי תלוי בקפ, באמצעות אלמנט פנימי דמוי אתר כניסה של ריבוזום הממוקם בתוך ORF1. ביטוי ORF4 משופר על ידי תרכובות המעוררות לחץ ברשת האנדופלזמית. ORF4 הוצע לקידום הרכבת קומפלקס שכפול g1-HEV10.
למרות ש-HEV אינו משכפל ביעילות במבחנה, כמה זנים של הווירוס, שבודדו מחולי הפטיטיס E, התפשטו בהצלחה בהפטוציטים, קו תאי הריאה וקו תאים אפיתלבמעי הגס 11. עם זאת, קשה להפיץ את הווירוס בצורה חזקה בתאים המתורבתים. שיבוט cDNA זיהומי של g1-HEV (זן Sar55) שימש למחקרים במבחנה, אך עד כה לא הושגו ייצור והפצה יעילים של זני g1-HEV בתאים מתורבתים. חלק מזני g3 ו-g4-HEV גדלים טוב יותר בתאים מתורבתים12. עם זאת, הווירוס המטוהר שנוצר מתאים שעברו טרנפיקציה עם RNA הגנומי HEV של ה-p6 המונח במבחנה אינו מספיק לבדיקות מרובות. בנוסף, כל חלקיקי HEV שנוצרים בתרבות תאים הם מעטפים למעט, מה שמשפיע על ההדבקה שלהם. לעומת זאת, HEV שנמצא במזון ובמים מזוהמים אינו עטוף, והוא מדבק מאוד. HEV הקיים בצואת המטופלים אינו עטוף, והוא המקור הנפוץ לזיהום טבעי. לכן, השימוש ב-HEV מטוהר מצואה של המטופל מבטיח זיהום יעיל במערכת תרביות התאים של היונקים. המחקרים הקודמים שלנו הראו את אמינות ה-g1-HEV המטוהר בצואה של המטופל בכימות שכפול וירוס בתאי הפטומה אנושית (Huh7). וירוס מטוהר המאוחסן בטמפרטורה של -80 מעלות צלזיוס שומר על זיהום במשך מספר שנים, והוא שימש במספר מחקרים עצמאיים להערכת שכפול הווירוס 10,13,14,15. מחקר זה עיצב מבחן ניטרול HEV באמצעות g1-HEV מטוהר שהתקבל ממטופל. הווירוס טוהר, מדרג, אופיין ואוחסן באליקווטים בטמפרטורה של -80°C לשימוש עתידי בבדיקות ניטרול. מכיוון ש-HEV אינו ציטופתי, שיטת PRNT המסורתית אינה שימושית להערכת פוטנציאל הנטרול של נוגדנים אנטי-HEV לווירוס. היו מספר ניסיונות לפתח בדיקות ניטרול ל-HEV, כולל בדיקת ניטרול מבוססת ציטומטריית זרימה, בדיקת ניטרול מבוססת ערכת אנטיגן ELISA לזיהוי pORF2 המופרש לסופרנטנטים של תאים, בדיקת קישור מבוססת ELISA במבחנה, בדיקה מבוססת RT-PCR, ובדיקת ניטרול מבוססת פלואורסצנציה 16,17,18,19,20 . בדיקה מבוססת ELISA מזהה בעקיפין קישור נוגדנים להערכת ניטרול תפקודי של הנגיף, אך אינה יכולה למדוד זיהום אמיתי. השיטה המבוססת על ציטומטריית זרימה בדרך כלל מודדת את אחוז התאים הנגועים באמצעות פסאודו-וירוס. שיטת נטרול מבוססת RT-PCR מורכבת יותר מ-FRNT; לכן, הסיכוי לטעות בטיפול גבוה יותר. מצד שני, שיטת ה-FRNT המתוארת כאן מוגבלת על ידי זמינות וירוסים מדבקים בעלי טיטר גבוה ויכולות הדמיה. עם זאת, זו שיטה יעילה למדידת NT50 של נוגדנים נגד HEV.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
הושג אישור של ועדת האתיקה המוסדית (IEC) לאיסוף דגימת צואה מחולה נגוע ב-HEV שאושפז במחלקה לגסטרואנטרולוגיה, AIIMS, ניו דלהי. הסכמה מדעת התקבלה מהמטופלים המשתתפים במחקר. פרטי הריאגנטים והציוד בו משתמשים מופיעים בטבלת החומרים.
1. בידוד וכימות של וירוסים
2. זיהום תאי Huh7 ב-g1-HEV
3. בדיקת RT-qPCR
4. בדיקת אימונופלואורסצנציה (IFA)
5. בדיקת ניטרול הפחתת פלואורסצנציה (FRNT)
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
זיהום תאי Huh7 ב-g1-HEV ואפיון וירוס
ה-g1-HEV בודד מדגימת צואה באמצעות סדרת שלבים, כפי שמודגם (איור 1A). מספר עותק הגנום של ה-g1-HEV המטוהר הוערך על ידי RT-qPCR, ואחריו אחסון ב-80°- מעלות צלזיוס. לאישור זיהום וריפול, תאי Huh7 נדבקו ב-1.8 ×-10 עותקיםגנומיים של המאגר המטוהר g1-HEV במשך 72 שעות, ואחריהם RT-qPCR ו-IFA. רמה משמעותית של RNA g1-HEV זוהתה בתאים נגועים בהשוואה לתאים מזוהים (
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
FRNT היא שיטה מבוססת צביעת חיסון להערכת פוטנציאל הנטרול של נוגדנים. הוא שימש להערכת ערכי NT50 עבור נוגדנים נגד מספר וירוסים, כולל נגיף דנגי (DENV), נגיף קורונה 2 (SARS-CoV-2) ותסמונת הנשימה החריפה החמורה (SARS-CoV-2) ונגיף המוח היפני (JEV)23,24,25. בשיטה זו, הווירוס מודגר עם נוגדן בדיקה (או SERA), ואחריו זיהום של תאים מתורבתים בתערובת. תאים נגועים מורשים להיות מודגרים למשך זמן רב כדי ...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים מתחרים.
מחקר זה מומן בחלקו על ידי מענק מהמועצה לסיוע מחקר בתעשיית הביוטכנולוגיה, משרד הביוטכנולוגיה, ממשלת הודו, שהוענק ל-MS, S ו-BN. המחקר במעבדת ה-MS נתמך על ידי מענק ליבה מהמכון למדעי וטכנולוגיית בריאות תרגומית. SA נתמכת על ידי משרת מדען מחקר פרויקט הממומן על ידי המועצה ההודית למחקר רפואי, ממשלת הודו. UB נתמכת על ידי מלגת מחקר בכירה ממחלקת הביוטכנולוגיה, ממשלת הודו.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| 1.5 mL microfuge tubes | Axygen | MCT-150-C | |
| 12-well cell culture dish | Corning | 3512 | |
| 37 degree incubator shaker | Thermo Scientific | 50163013 | |
| 4′,6-diamidino-2-phenylindole | Abcam | AB104139 | DAPI |
| 50mL centrifuge tube | Falcon | 352070 | |
| 6-well cell culture dish | Corning | 3516 | |
| Alexa flour 594 secondary IgG Antibody | Thermo Scientific | A-11012 | |
| Anti-ORF2 antibody | Genscript | NA | Custom synthesized by Genscript and characterized in our laboratory14 |
| Anti-rabbit IgG antibody | Genscript | NA | |
| Bovine Serum Albumin | HIMEDIA | MB083 | BSA |
| Confocal microscope | Olympus | FV3000 | |
| DMEM, high glucose | HIMEDIA | AL007A | |
| Fetal Bovine Serum | GIBCO | 16000-044 | FBS |
| ImageJ 1.54g | ImageJ.org (Wayne Rasband and contributors, NIH, USA) | ||
| Normal Goat Serum | HIMEDIA | RM-10701 | |
| Paraformaldehyde | HIMEDIA | GRN3660 | PFA |
| Phosphate Buffer Saline pH 7.4 | HIMEDIA | TL1006 | PBS |
| Polyethyleneglycol 6000 | SIGMA | 81255 | PEG6000 |
| SOLIScript 1-step Probe Kit | SOLIS BIODYNE | 08-57-00250 | |
| TRI reagent | Molecular Research Centre | TR118 | |
| Triton X100 | SIGMA | X100 | |
| Trypsin-EDTA | GIBCO | 25300-54 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission