BE1028465B1 - SEROLOGICAL RAPID DETECTION TEST FOR COVID-19 INFECTION - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un test ou une trousse de détection rapide sérologique des anticorps spécifiques du SARS-CoV-2 sur un support solide fixant au moins deux structures antigéniques différentes du SARS-CoV-2.The invention relates to a test or a kit for the rapid serological detection of antibodies specific for SARS-CoV-2 on a solid support fixing at least two different antigenic structures of SARS-CoV-2.
Description
TEST DE DETECTION RAPIDE SEROLOGIQUE DE L'INFECTION COVID-19 Domaine de l'inventionRAPID SEROLOGICAL DETECTION TEST FOR COVID-19 INFECTION Field of the invention
[1] La présente invention est dans le domaine de la détection des infections virales et concerne en particulier, un nouveau test ou une trousse de détection rapide sérologique de l'infection par le syndrome respiratoire aigu sévère de type 2 (SARS-CoV-2 ou Infection COVID-19) ainsi que son procédé d'obtention. — Arrière-plan technologique à la base de l'invention[1] The present invention is in the field of the detection of viral infections and relates in particular to a new test or a kit for the rapid serological detection of infection by severe acute respiratory syndrome type 2 (SARS-CoV-2 or COVID-19 infection) as well as its method of obtaining. — Technological background underlying the invention
[2] Le coronavirus SARS-CoV-2 qui a émergé à la fin de l’année 2019 et qui a été dispersé mondialement, a conduit la pandémie dénommée COVID-19 a déjà eu un impact important sur notre système de santé et sur nos vies.[2] The SARS-CoV-2 coronavirus which emerged at the end of 2019 and which has been dispersed globally, has led the pandemic called COVID-19 has already had a significant impact on our health system and on our lives.
[3] Actuellement, la surveillance épidémiologique de l'infection est d’un importance primordiale pour prévenir l’apparition de nouveaux cas. De très nombreux tests ou de trousses sérologiques de cette infection ont été proposés et commercialisés, mais ceux-ci sont focalisés sur la détection d’anticorps dirigés contre un seul antigène.[3] Currently, epidemiological surveillance of the infection is of paramount importance to prevent the appearance of new cases. Many tests or serological kits for this infection have been proposed and marketed, but these are focused on the detection of antibodies directed against a single antigen.
[4] La majorité de ces tests ou de ces trousses permettent de distinguer les immunoglobulines de type IgM des IgG, mais la valeur ajoutée de la détection de ces immunoglobulines IgM est questionnable due au à la perte de spécificité des tests incluant les IgM (Van Elslande et al, Clin. Microbiol. Infect. https.//doi ora/10.1016/.cmi.2020.05.023).[4] The majority of these tests or kits make it possible to distinguish immunoglobulins of the IgM type from IgG, but the added value of the detection of these IgM immunoglobulins is questionable due to the loss of specificity of the tests including IgM (Van Elslande et al, Clin. Microbiol. Infect. https.//doi ora/10.1016/.cmi.2020.05.023).
[5] Tandis que la plupart des tests ou des trousses sensibles visent la détection des anticorps dirigés contre protéine de la nucléocapside (protéine NP), il a été montré par certains auteurs que le taux de détection des immunoglobulines IgM dirigés contre la protéine Spike est la plus haute comparée à la protéine NP, dans les jours suivant l’infection après l’apparition des symptômes de la pathologie (Liu et al, J. Clin. MIcrobiol, doi :10.1128/JCM.00461-20).[5] While most sensitive tests or kits aim to detect antibodies directed against the nucleocapsid protein (NP protein), it has been shown by some authors that the detection rate of IgM immunoglobulins directed against the Spike protein is the highest compared to the NP protein, in the days following the infection after the appearance of the symptoms of the pathology (Liu et al, J. Clin. MIcrobiol, doi: 10.1128/JCM.00461-20).
[6] Cette protéine Spike du SARS-CoV-2 comporte deux domaines S1 et S2 et l'entrée du virus dans les cellules cibles est obtenue par l'interaction du RBD (Receptor Binding Domain) qui appartient au domaine S1 de la protéine Spike avec le domaine ACE2 de la surface cellulaire (Wrapp D. et al, Science, 367, 1260-1263 (2020).[6] This Spike protein of SARS-CoV-2 has two domains S1 and S2 and the entry of the virus into the target cells is obtained by the interaction of the RBD (Receptor Binding Domain) which belongs to the S1 domain of the Spike protein with the cell surface ACE2 domain (Wrapp D. et al, Science, 367, 1260-1263 (2020).
[7] Les anticorps dirigés contre le RBD ont été montrés comme étant capables de neutraliser Ventrée du virus dans les cellules (Huo. et al. hitps///doLorg/10.10186/.chom.2020.08.010).[7] Antibodies against RBD have been shown to be able to neutralize virus entry into cells (Huo. et al. hitps///doLorg/10.10186/.chom.2020.08.010).
[8] Pour obtenir une très haute sensibilité, un test ou une trousse doit détecter soit les immunoglobulines IgM et IgG dirigés contre la protéine Spike ou soit contre le domaine RBD de la protéine Spike et les IgG immunoglobulines IgG dirigés contre la protéine NP.[8] To obtain very high sensitivity, a test or kit must detect either IgM and IgG immunoglobulins directed against the Spike protein or either against the RBD domain of the Spike protein and IgG immunoglobulins IgG directed against the NP protein.
[9] Cependant, qualifier la réponse immunitaire contre le SARS-CoV-2 et identifier la présence des anticorps anti-RBD, permettra non seulement de qualifier la réponse immunitaire contre le virus , mais aussi de prédire la protection obtenue contre le virus (S. Yin et al, J. Infect., doi: 10.1016/j.jinf.2020.06.076. ;[9] However, qualifying the immune response against SARS-CoV-2 and identifying the presence of anti-RBD antibodies will not only qualify the immune response against the virus, but also predict the protection obtained against the virus (S Yin et al, J. Infect., doi: 10.1016/j.jinf.2020.06.076.;
[10] Salazar E. et al, hitps://doi.org/10.1101/2020.08.08. 138990).[10] Salazar E et al, hitps://doi.org/10.1101/2020.08.08. 138990).
[11] Parmi les 205 tests sérologiques rapides identifies par FIND (https: //wvww. finddx.org/covid- 19/pipeline/Pavance=all&type=Kapid+diagnostic+tests&test target=Antibody&st atus=all§ion=show-all&action=default), aucun test ou trousse proposé ne se base sur une détection de deux antigènes différents et leur identification immune.[11] Among the 205 rapid serological tests identified by FIND (https: //wvww. finddx.org/covid- 19/pipeline/Pavance=all&type=Kapid+diagnostic+tests&test target=Antibody&st atus=all§ion=show-all&action=default ), no test or kit proposed is based on the detection of two different antigens and their immune identification.
Buts de l'inventionAims of the invention
[12] La présente invention vise à fournir une nouveau type de test ou de trousse sérologique de infection par le SARS-COV-2 chez un patient, ainsi que son procédé de production qui ne présentent pas les inconvénients de l’état de la technique.[12] The present invention aims to provide a new type of test or serological kit for infection by SARS-COV-2 in a patient, as well as its method of production which do not have the disadvantages of the state of the art. .
[13] Un but particulier de l'invention est d’obtenir un tel test ou une telle trousse présentant une haute sensibilité de détection.[13] A particular object of the invention is to obtain such a test or such a kit having a high detection sensitivity.
[14] Un autre but de l'invention est de de fournir un test ou une trousse et son procédé de synthèse qui améliorent l’analyse épidémiologique des patients, en détectant les patients qui peuvent présenter une réponse immune, mais aussi présenter, ou non, une immunité adéquate et suffisante pour être protégé contre une infection ultérieure.[14] Another object of the invention is to provide a test or a kit and its synthesis process which improve the epidemiological analysis of patients, by detecting patients who may present an immune response, but also present, or not , adequate and sufficient immunity to be protected against further infection.
[15] Un but complémentaire de l'invention est d’obtenir un test ou une trousse et son procédé d'obtention qui facilitent la détection même à partir d’échantillons complexes, incorporant des cellules ou des débris cellulaires, comme le sang total et pouvant perturber la détection et la lecture des résultats du test effectué sur ces échantillons. Eléments caractéristiques de l’invention[15] A complementary object of the invention is to obtain a test or a kit and its method of obtaining which facilitate detection even from complex samples, incorporating cells or cellular debris, such as whole blood and which may interfere with the detection and reading of the results of the test carried out on these samples. Characteristic elements of the invention
[16] La présente invention concerne un test ou une trousse de détection sérologique de l'infection COVID-19 générée par le SARS-CoV-19 chez un individu, par la détection des anticorps chez cet individu dirigés contre le SARS- CoV-2.[16] The present invention relates to a test or a kit for the serological detection of the COVID-19 infection generated by SARS-CoV-19 in an individual, by the detection of antibodies in this individual directed against SARS-CoV-2 .
[17] Selon l’invention, le test ou la trousse de l’invention comporte un support solide incluant au moins deux structures antigéniques différentes et spécifiques du SARS-CoV-2, de préférence la protéine de la nucléocapside (NP) d’un virus SARS (SARS-CoV-1 ou SARS-CoV-2) , une fraction antigénique du domaine S1 de la protéine Spike, de préférence le RBD de la protéine Spike ou une ou plusieurs portion(s) antigénique(s) de ce domaine ou de cette nucléocapside.[17] According to the invention, the test or kit of the invention comprises a solid support including at least two different and specific antigenic structures of SARS-CoV-2, preferably the nucleocapsid (NP) protein of a SARS virus (SARS-CoV-1 or SARS-CoV-2), an antigenic fraction of the S1 domain of the Spike protein, preferably the RBD of the Spike protein or one or more antigenic portion(s) of this domain or this nucleocapsid.
[18] Ces structures antigéniques sont décrites dans les documents suivants F. Wu et al , (Nature, Vol 570, page 265-270 March 2020) et D. Wrapp et al (Science, 367 P.1260 -1263, March 2020) et sur les sites de Genbank NC_045512 et de Swiss prot PODTECS.[18] These antigenic structures are described in the following documents F. Wu et al, (Nature, Vol 570, page 265-270 March 2020) and D. Wrapp et al (Science, 367 P.1260 -1263, March 2020) and on the sites of Genbank NC_045512 and Swiss prot PODTECS.
[19] Le test ou la trousse de l'invention peut être de tout type, s’il ou elle est basé(e) sur une détection sérologique entre un anticorps et sa structure antigénique correspondante, en particulier les tests ou trousses de type ELISA , RIA ou immuno-chromatographique et incorporant différent types de marqueurs enzymatique, colorimétrique, métallique, radioactif, …[19] The test or kit of the invention may be of any type, if it is based on serological detection between an antibody and its corresponding antigenic structure, in particular ELISA type tests or kits. , RIA or immuno-chromatographic and incorporating different types of enzymatic, colorimetric, metallic, radioactive markers, etc.
[20] De préférence, le test ou la trousse de l’invention est un test immuno- chromatographique de type dipstick ou lateral flow device, ce test ou cette trousse comprenant les éléments d’un dispositif ou instrument analogue à une feuille avec sur une zone d’application, le support et les matériaux adéquats pour le contact avec l’échantillon à analyser, sur une zone de détection, le support et les matériaux adéquats telle que de la nitrocellulose, incorporant les structures antigéniques susmentionnées et sur une zone d’adsorption, le support et les matériaux adéquats pour faciliter la migration des anticorps présents dans l'échantillon vers les structures antigéniques.[20] Preferably, the test or the kit of the invention is an immunochromatographic test of the dipstick or lateral flow device type, this test or this kit comprising the elements of a device or instrument similar to a sheet with on a application zone, the support and suitable materials for contact with the sample to be analyzed, on a detection zone, the support and suitable materials such as nitrocellulose, incorporating the aforementioned antigenic structures and on a detection zone adsorption, support and suitable materials to facilitate the migration of the antibodies present in the sample towards the antigenic structures.
[21] De manière avantageuse, les inventeurs ont amélioré cet test ou cette trousse immuno-chromatographique en ajoutant, entre la zone d’application et la zone de détection, audit support solide et aux matériaux adéquats de préférence sur la nitrocellulose, une quantité suffisante d’un détergent.[21] Advantageously, the inventors have improved this test or this immuno-chromatographic kit by adding, between the application zone and the detection zone, to said solid support and to the appropriate materials, preferably on nitrocellulose, a sufficient quantity of a detergent.
[22] Selon l'invention, le détergent ajouté au support solide est un détergent non ionique, tel que le triton-X100, le tween20 ou le tergitol, afin de lyser les cellules éventuellement présentes dans un échantillon. Cette incorporation du détergent facilite la lecture et de manière inattendue renforce le signal de détection.[22] According to the invention, the detergent added to the solid support is a nonionic detergent, such as triton-X100, tween20 or tergitol, in order to lyse any cells present in a sample. This incorporation of the detergent facilitates reading and unexpectedly strengthens the detection signal.
[23] De préférence, le test ou la trousse de l'invention comporte d’autres éléments, en particulier un conjugué marqué, tel que des anticorps marqués pour la reconnaissance des anticorps de l’individu testé et fixés sur la ou les structure(s) antigénique(s) susmentionnés.[23] Preferably, the test or the kit of the invention comprises other elements, in particular a labeled conjugate, such as antibodies labeled for the recognition of the antibodies of the individual tested and attached to the structure or structures ( s) antigen(s) mentioned above.
[24] Avantageusement, les structures antigéniques, de préférence le RDB, peuvent être présentes aussi dans le test de manière libre (c’est-à-dire non fixées sur le support solide) et marquées afin d’amplifier le signal de détection, lorsqu'elles se lient à la seconde partie hypervariable spécifique des anticorps de l’échantillon, l’autre partie hypervariable des anticorps de l’échantillon se fixant la structure antigénique fixé sur le support solide du test ou de la trousse.[24] Advantageously, the antigenic structures, preferably the RDB, can also be present in the test in a free manner (that is to say not fixed on the solid support) and labeled in order to amplify the detection signal, when they bind to the second specific hypervariable part of the antibodies of the sample, the other hypervariable part of the antibodies of the sample binding the antigenic structure fixed on the solid support of the test or of the kit.
[25] Selon l’invention le marqueur est de préférence choisi parmi le groupe consistant en des particules métalliques, des colloïdes métalliques, en particulier des particules d’or colloïdal, des particules de latex, des microparticules de couleur spécifique ou un marqueur fluorescent, tel que la Cyaninine-5, Paminocoumarin, l’acridine ….[25] According to the invention, the marker is preferably chosen from the group consisting of metallic particles, metallic colloids, in particular colloidal gold particles, latex particles, specific color microparticles or a fluorescent marker, such as Cyaninine-5, Aminocoumarin, Acridine….
[26] Selon une variante de l'invention le test ou la trousse de linvention peut aussi incorporer les éléments d’un second test ou trousse de détection incorporant des réactifs de détection des antigènes du SARS-CoV-2 et tel que décrit dans la demande de brevet BE 2020/5229 incorporée ici par référence.[26] According to a variant of the invention, the test or the kit of the invention can also incorporate the elements of a second test or detection kit incorporating reagents for detecting SARS-CoV-2 antigens and as described in the patent application BE 2020/5229 incorporated herein by reference.
[27] Un autre aspect de l’invention concerne également le procédé d'obtention du test ou de la trousse de l'invention te que décrit dans les revendications.[27] Another aspect of the invention also relates to the process for obtaining the test or the kit of the invention as described in the claims.
DéfinitionsDefinitions
[28] L'expression « test ou trousse sérologique du COVID-19 » se réfère à tout instrument, test, dosage ou dispositif diagnostique utilisé pour obtenir la détection sérologique des anticorps spécifiques d’une infection par ce virus SARS-CoV-2 et qui peut identifier si un individu testé (patient humain) est infecté par ce virus et de manière avantageuse quel type d’anticorps est produit par le dit individu.[28] The expression "COVID-19 serological test or kit" refers to any instrument, test, assay or diagnostic device used to obtain the serological detection of antibodies specific for infection by this SARS-CoV-2 virus and which can identify whether a tested individual (human patient) is infected with this virus and advantageously what type of antibody is produced by said individual.
[29] Le test ou la trousse de l'invention comportent d’autres réactifs et 5 éléments, tels que des flacons ou tubes, des tampons et les instructions pour manipuler le test de l'invention.[29] The test or kit of the invention includes other reagents and elements, such as vials or tubes, buffers and instructions for handling the test of the invention.
[30] L'expression « dispositif ou instrument analogue à une feuille » se réfère à des tests jetables rapides, appelés « bandelettes ou tigettes réactives ou dipsticks » et «dispositifs à écoulement latéralou lateral flow device », éventuellement intégrées dans une trousse immuno-chromatographique.[30] The expression "sheet-like device or instrument" refers to rapid disposable tests, called "reactive strips or strips or dipsticks" and "lateral flow devices", possibly incorporated into an immunoassay kit. chromatography.
[31] On entend par « portion antigénique d’une protéine ou d’un domaine d’une protéine » , une portion de plusieurs acides aminés de cette protéine qui est apte à générer une réaction immunitaire humorale contre cette portion liée sur un support solide et qui est apte à fixer de manière spécifique des anticorps d’un individu infecté par le SARS-CoV-2. Description de I’ invention[31] The term “antigenic portion of a protein or of a domain of a protein” means a portion of several amino acids of this protein which is capable of generating a humoral immune reaction against this portion bound on a solid support. and which is capable of specifically binding antibodies of an individual infected with SARS-CoV-2. Description of the invention
[32] Les inventeurs ont découvert de manière avantageuse et utile, que comme les anticorps contre le domaine RBD étant potentiellement protecteurs et que des patients testés n’ont développé des anticorps que contre un seul antigène du SARS-CoV-2, l’association selon l’invention en un seul test ou une trousse sérologique des deux antigènes permet d’augmenter la sensibilité d’une détection.[32] The inventors have discovered, in an advantageous and useful manner, that since the antibodies against the RBD domain are potentially protective and the patients tested have only developed antibodies against a single SARS-CoV-2 antigen, the association according to the invention in a single test or a serological kit of the two antigens makes it possible to increase the sensitivity of a detection.
[33] L'identification des réponses contre les deux antigènes constitué par le domaine RBD et protéine NP, permettra d’obtenir l'information qu’une personne a, non seulement été contaminée et a produit une réponse immune, mais dans le cas où la réponse est positive contre le domaine RBD de la protéine Spike, que cette personne sera potentiellement protégée contre une infection ultérieure.[33] The identification of the responses against the two antigens constituted by the RBD domain and the NP protein, will make it possible to obtain the information that a person has not only been contaminated and produced an immune response, but in the event that the response is positive against the RBD domain of the Spike protein, that person will potentially be protected against further infection.
[34] Si on considère le futur épidémiologique de cette infection par le SARS- CoV-2 où des vaccins seront disponibles, ceux-ci étant probablement dirigés contre la protéine Spike, le test ou la trousse de l’invention permettra de vérifier que le futur vaccin a produit les anticorps désirés (contre le domaine RBD) mais permettra aussi de mettre en évidence une infection, si des anticorps anti- nucléoprotéine apparaissent chez le patient.[34] If we consider the epidemiological future of this infection by SARS-CoV-2 where vaccines will be available, these being probably directed against the Spike protein, the test or the kit of the invention will make it possible to verify that the future vaccine has produced the desired antibodies (against the RBD domain) but will also make it possible to demonstrate an infection, if anti-nucleoprotein antibodies appear in the patient.
[35] Selon l'invention, un échantillon biologique du patient est tout liquide physiologique obtenu du patient et susceptible de comporter le virus infectieux ou les anticorps dirigés contre ce virus, en particulier du sang total ou du sérum, les matières fécales, l’urine ainsi qu’un liquide broncho-alvéolaire ou nasopharyngé.[35] According to the invention, a biological sample from the patient is any physiological fluid obtained from the patient and likely to contain the infectious virus or the antibodies directed against this virus, in particular whole blood or serum, feces, urine as well as bronchoalveolar or nasopharyngeal fluid.
[36] Le demandeur a produit deux tests ou trousses rapides sérologiques immuno-chromatographiques identifiés comme COVID-19NP/RBD Sero-Strip et COVID-19 NP/RBD Sero-K7 tests (qui est un test de type lateral flow device), qui permettent de détecter et différencier dans un échantillon, de préférence du sang total ou du sérum, des anticorps spécifiques dirigés contre les le RBD et la protéine NP du SARS-CoV-2 dans un test unique.[36] The Applicant has produced two immuno-chromatographic serological rapid tests or kits identified as COVID-19NP/RBD Sero-Strip and COVID-19 NP/RBD Sero-K7 tests (which is a lateral flow device type test), which make it possible to detect and differentiate in a sample, preferably whole blood or serum, specific antibodies directed against the RBD and the NP protein of SARS-CoV-2 in a single test.
[37] La membrane de nitrocellulose du test rapide selon l’invention est fixée par des réactifs antigéniques (dont la protéine nucléocapside (NP) recombinante SARS (SARS-CoV-1 or SARS-CoV-2) et le SARS RBD (Receptor Binding Domain) de la protéine Spike), aptes à réagir avec des anticorps présents dans l'échantillon et qui seront révélés par l’addition d’un conjugué d’or colloïdal. L’échantillon peut être mis en contact directement avec l’échantillon présent dans un tube à essai. Quand quatre gouttes du tampon et la tigette du test sont additionnés ensemble dans le tube à essai, la migration commence sur le test.[37] The nitrocellulose membrane of the rapid test according to the invention is fixed by antigenic reagents (including the recombinant SARS (SARS-CoV-1 or SARS-CoV-2) nucleocapsid (NP) protein and the SARS RBD (Receptor Binding Domain) of the Spike protein), capable of reacting with antibodies present in the sample and which will be revealed by the addition of a colloidal gold conjugate. The sample can be brought into direct contact with the sample present in a test tube. When four drops of buffer and the test strip are added together in the test tube, migration begins on the test.
[38] Ensuite, le conjugué marqué et solubilisé réagit avec les anticorps présents dans l’échantillon, migre avec l’échantillon dilué par diffusion passive. Le conjugué (constitué de préférence par un anticorps de rat marqué à lor colloïdal) et l’échantillon rentrent en contact avec les réactifs antigéniques adsorbés sur la nitrocellulose. Si l’échantillon contient des anticorps anti-RBD, le complexe conjugué-anticorps va rester fixé sur la première ligne de test RBD et une ligne rouge se forme . Si l’échantillon contient des anticorps anti-NP, le complexe conjugué-anticorps va rester fixé sur la seconde ligne de test NP et une seconde ligne rouge se forme.[38] Then, the labeled and solubilized conjugate reacts with the antibodies present in the sample, migrates with the diluted sample by passive diffusion. The conjugate (preferably consisting of a rat antibody labeled with colloidal gold) and the sample come into contact with the antigenic reagents adsorbed on the nitrocellulose. If the sample contains anti-RBD antibodies, the conjugate-antibody complex will remain attached to the first RBD test line and a red line will form . If the sample contains anti-NP antibodies, the conjugate-antibody complex will remain attached to the second NP test line and a second red line will form.
[39] La solution continue à migrer pour réagir avec un troisième réactif qui fixe un conjugué de contrôle de migration produisant une ligne de contrôle confirmant que le test fonctionne correctement. Le résultat peut être avantageusement visible en moins de 15 minutes.[39] The solution continues to migrate to react with a third reagent which binds a migration control conjugate producing a control line confirming that the test is working correctly. The result can advantageously be visible in less than 15 minutes.
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Effective date: 20220207 |