Ryan Denomme, le PDG de Nicoya, parle àMa Cliniquede leurs recherches sur le SRAS-CoV-2 en utilisant leur technologie SPR.
Sommaire
Pourquoi Nicoya a-t-il choisi de rechercher le virus du SRAS-CoV-2?
À Nicoya, notre mission est d'améliorer la vie humaine en aidant les scientifiques à réussir. Compte tenu des circonstances actuelles de la pandémie mondiale, la meilleure façon pour nous de poursuivre cette mission est de soutenir les chercheurs de première ligne qui travaillent sans relâche pour trouver des solutions au virus.
Étant donné la pertinence de nos instruments pour la recherche virale, nous étions très heureux de pouvoir aider avec cette cause incroyablement importante.
Qu'est-ce que la résonance plasmonique de surface (SPR) et pourquoi est-elle utile pour examiner le virus SARS-CoV-2?
La SPR est une technique de référence pour caractériser l'affinité de liaison (Kd) et la cinétique (Kon / Koff) des interactions biomoléculaires. Cela signifie que nos instruments SPR peuvent donner aux chercheurs un aperçu de la façon dont deux molécules interagissent en temps réel.
Ceci est extrêmement important lors de l'examen du SRAS-CoV-2, car il peut permettre aux chercheurs de mieux comprendre comment le virus interagit avec les cellules et les récepteurs du corps humain.
Grâce à une série d'interactions directes avec des protéines à la surface des cellules, le virus SARS-CoV-2 est capable de cibler les cellules des voies respiratoires et de tirer parti de la machinerie cellulaire.
La première étape de ce processus est le ciblage des cellules qui est médiée par la liaison directe de la protéine virale spike (S) à une protéine de surface cellulaire, dans ce cas, l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 (ACE-2).
Cette interaction protéine-protéine est essentielle pour l'attachement viral et elle est suivie d'une étape de traitement clé. Le virus SARS-CoV-2 est capable de tirer parti d'une enzyme de surface cellulaire, la protéase transmembranaire sérine 2 (TMPRSS2), pour cliver la protéine S, permettant la fusion des membranes virales et cellulaires et l'infection subséquente.
L'élucidation de la régulation et de la cinétique de ces deux nouvelles interactions est essentielle pour comprendre le mode d'entrée du SARS-CoV-2 dans les cellules et concevoir des thérapies efficaces pour le COVID-19.
Crédit d'image: Kateryna Kon / Shutterstock.com
Pourquoi est-il important de recueillir des données contraignantes sur le virus SARS-CoV-2?
Les données contraignantes sont importantes car elles permettent aux chercheurs de comprendre où le virus exerce ses effets. Si vous pouvez voir la force et le temps de l'interaction, vous pouvez mieux comprendre où le corps cible le virus.
Cela permet aux scientifiques de mieux cibler le virus avec des stratégies préventives pour aider à atténuer les effets sur la santé et produire les kits de test et les vaccins les plus fiables.
En particulier, les efforts thérapeutiques axés sur le blocage de l'entrée virale utilisent des données de liaison pour étudier les effets de divers inhibiteurs sur l'interaction entre la protéine S virale et sa cible cellulaire ACE-2.
La modulation de cette liaison, ainsi que le ciblage du traitement de la protéine S par l'enzyme TMPRSS2, est actuellement à l'origine des efforts dans le monde entier pour réaffecter certains des médicaments existants et rechercher de nouveaux inhibiteurs de ces interactions.
De plus, il s'agit d'un nouveau virus qui se comporte différemment des coronavirus précédemment connus, nous pouvons donc utiliser des données de liaison pour aider à élucider pourquoi cela pourrait être.
Quels sont les avantages d'OpenSPR-XT par rapport à d'autres techniques analytiques?
SPR vous donne des données d'affinité et de cinétique de liaison en temps réel sans utiliser d'étiquettes. Ceci est bénéfique car il est courant que d'autres techniques analytiques telles que les tests de co-immunoprécipitation (CoIP) ou la calorimétrie de titrage isotherme (ITC) donnent des données de liaison oui / non ou simplement l'affinité de l'interaction sans raconter toute l'histoire, et parfois ces techniques manquent de sensibilité.
Ces tests peuvent souvent être frustrants avec des données qui ne sont pas fournies avant la fin, ce qui rend le dépannage plus difficile et fait perdre un temps précieux face à une pandémie. La possibilité de disposer de données en temps réel permet aux chercheurs de tirer plus rapidement des conclusions importantes et d'itérer.
OpenSPR offre également un haut degré de sensibilité qui permet d'analyser une gamme complète d'interactions biomoléculaires avec la certitude que vous minimisez les faux positifs / négatifs.
Nous avons conçu notre instrumentation avec le scientifique en tête. Nous voulions créer un système SPR accessible à la fois du point de vue des coûts et du point de vue de l'expertise. En raison de certaines innovations que nous avons apportées au SPR traditionnel, nous avons pu faire ces deux choses et obtenir un accès SPR à plus de chercheurs qui en ont besoin, ce qui permet d'accélérer la recherche dans les moments critiques.
Vous avez effectué une analyse cinétique de l'anticorps SARS-CoV-2 avec la protéine de pointe. Comment avez-vous procédé et qu'ont montré vos résultats?
Cette analyse a été réalisée à l'aide de notre instrument OpenSPR-XT en immobilisant le domaine de liaison aux récepteurs des protéines SARS-CoV-2 S (RBD) à notre puce SPR dans l'instrument en utilisant une procédure de couplage d'amine standard et en faisant passer un anticorps monoclonal SARS-CoV-2 sur le RBD immobilisé.
Un de ces tests a été réalisé avec des anticorps purifiés et un second test a été réalisé avec des anticorps dilués dans le sérum. La cinétique et l'affinité de l'interaction ont été déterminées dans les deux conditions, et la spécificité des données a été confirmée en utilisant l'immunoglobuline G humaine (IgG) comme contrôle négatif.
Ces données montrent la haute affinité et spécificité de cet anticorps. Les résultats des échantillons sérologiques et purifiés étaient similaires, ce qui montre la capacité de l'OpenSPR-XT à détecter la liaison et à mesurer la cinétique même lorsque les anticorps sont dilués dans le sérum, une nécessité pour les applications de test et de diagnostic.
Quelles propriétés ont été démontrées de l'anticorps monoclonal SARS-CoV-2 par OpenSPR et comment ces informations peuvent-elles être utilisées?
L'affinité et la cinétique de liaison ont été montrées ainsi que la spécificité de cet anticorps pour le domaine de liaison au récepteur SARS-CoV-2. Ces informations peuvent être utilisées dans les tests de diagnostic et le développement de vaccins, car elles permettent aux chercheurs d'avoir un aperçu de l'efficacité des anticorps à se lier à leurs cibles.
Nous avons également montré la spécificité élevée de cet anticorps, qui est important en diagnostic car une spécificité élevée fait baisser les taux de faux positifs.
OpenSPR a pu détecter des anticorps à des concentrations picomolaires avec une constante d'affinité nanomolaire faible, ce qui démontre que l'anticorps a une sensibilité assez élevée. Ceci est également important dans les tests de diagnostic car il réduit le taux de faux négatifs.
Comment ces données aideront-elles à prévenir la propagation du virus?
Ces données aideront à prévenir la propagation du virus en raison de son application aux tests de diagnostic et à la recherche sur les vaccins.
La validation de cet anticorps montre comment le SPR peut être utilisé pour cribler efficacement les anticorps pour la spécificité et la sensibilité, de sorte que le protocole peut être appliqué à des milliers d'expériences menées par des centaines de scientifiques, contribuant ainsi à accélérer de nombreux efforts parallèles.
Quelles sont les prochaines étapes de votre recherche?
Nous continuons de changer le jeu en ce qui concerne le SPR. En janvier, nous avons lancé notre nouvel instrument, Alto – le tout premier instrument SPR à intégrer la microfluidique numérique (DMF), l'intelligence artificielle (AI) et la nanotechnologie. Alto réduit le temps et le coût de la découverte de médicaments, permettant aux scientifiques de mieux comprendre et guérir plus rapidement les maladies humaines.
Avec Alto, tous les fluides sont contenus dans la cartouche jetable, de sorte que les scientifiques n'ont plus jamais à recommencer un autre cycle de nettoyage. Il permet également une réduction considérable des besoins en échantillons. Alto ne nécessite que 2 μl de l'échantillon, ce qui est extrêmement important pour aider à réduire les déchets matériels impliqués dans le processus fastidieux de découverte de médicaments.
Alto est également capable de traiter des échantillons bruts, ce qui peut aider à rendre les résultats plus pertinents sur le plan clinique, tout en réduisant le temps de traitement en amont.
Nous avons conçu Alto ™ avec la convivialité et l'accessibilité en tête. La solution logicielle comprend une automatisation basée sur l'intelligence artificielle et des capacités basées sur le cloud qui réduiront le temps que les chercheurs gaspilleront à dépanner des expériences et leur permettront de surveiller les expériences depuis le confort de leur smartphone.
L'objectif de toutes ces innovations est d'améliorer considérablement l'efficacité au sein des laboratoires, ce qui permettra aux chercheurs d'avoir plus de découvertes révolutionnaires, améliorant ainsi la vie humaine. L'avenir de la découverte de médicaments est numérique et Alto est très bien placé pour montrer la voie.
Comment Nicoya garantit-il l'accès à ses produits et services aux clients qui entreprennent des recherches vitales?
Nous travaillons en partenariat avec des scientifiques du Canada et des États-Unis qui travaillent sur la recherche COVID. Cela signifie un partenariat sur les subventions, fournir des contributions en nature et travailler avec les chercheurs pour s'assurer qu'ils peuvent avoir accès à nos instruments s'ils en ont besoin.
Nous avons également une équipe d'ingénieurs dévoués qui prennent les précautions appropriées et se rendent au bureau tous les jours afin de continuer à produire des instruments que nous pouvons expédier aux chercheurs qui en ont besoin.
Parallèlement à cela, nous avons des processus à distance très bien établis afin que les chercheurs puissent être soutenus à chaque étape du processus, des démonstrations à la configuration, à l'optimisation et à l'analyse expérimentales.
Comment Nicoya soutient-il d'autres chercheurs concernant la pandémie?
Nous fournissons un support technique SPR complémentaire de nos experts à toute personne possédant un instrument SPR, Nicoya ou autre, quel que soit son domaine de recherche.
Cela signifie que nous les aidons à optimiser leurs conditions expérimentales et aidons à l'analyse des données. Cela permettra à ces chercheurs de passer moins de temps à dépanner et plus de temps à travailler sur une solution.
C'est comme si nous étions des membres supplémentaires de leur laboratoire aidant à leurs recherches sans frais supplémentaires.
Où les lecteurs peuvent-ils trouver plus d'informations?
Support SPR gratuit désormais disponible pour tous les chercheurs pendant COVID-19
Note d'application: Liaison de l'anticorps SARS-CoV-2 au domaine de liaison du récepteur de la protéine Spike à l'aide d'OpenSPR-XT ™
Article de blog: Éclosions virales – Comment la communauté scientifique peut trouver des solutions
Article de blog: Comment obtenir du financement pour la recherche pendant COVID-19
Qu'est-ce que le SPR?
À propos de Nicoya
Nicoya est un fournisseur leader d'instruments analytiques avancés pour les industries biotechnologiques et pharmaceutiques. La mission de l'entreprise canadienne est d'améliorer la vie humaine en aidant les scientifiques à réussir.
Ses instruments sont utilisés par des centaines de chercheurs de renommée mondiale dans plus de 40 pays différents. Des informations sur Nicoya sont disponibles sur nicoyalife.com, sur Twitter, Facebook, LinkedIn et Instagram.