นักวิจัย MIT พัฒนาชุดทดสอบภูมิคุ้มกัน COVID-19 สำหรับให้คนใช้งานทดสอบด้วยตนเองได้ง่ายๆ ที่บ้าน

ชุดทดสอบนี้เป็นชุดทดสอบแบบ lateral flow test หรืออธิบายอย่างง่ายก็คือมีลักษณะการใช้งานคล้ายกับชุดทดสอบการติดเชื้อ COVID-19 ที่จะต้องหยดของเหลวที่ผสมกับส่วนผสมทางเคมีลงบนแผ่นทดสอบแล้วรอให้สารละลายซึมไปตามแผ่นทดสอบก่อนจะตรวจดูว่ามีแถบสีปรากฎขึ้นหรือไม่ สิ่งที่แตกต่างกันมีแค่เพียงของเหลวที่ใช้ในการทดสอบภูมิคุ้มกันนี้จะใช้หยดเลือดในการทดสอบ

ภาพอธิบายการใช้งานชุดทดสอบภูมิคุ้มกัน COVID-19

กลไกการการทำงานของเชื้อไวรัสนั้นมันจะใช้โปรตีนหนาม (spike protein) ซึ่งก็มีความหมายตามชื่อคือเป็นโครงสร้างโปรตีนที่มีรูปร่างเป็นหนามกระจายอยู่รอบๆ ตัวเซลล์ไวรัสไปเกาะติดกับโปรตีนที่มีอยู่แล้วตามปกติบนพื้นผิวของเซลล์ร่างกายมนุษย์ โดยโปรตีนหนามของไวรัสนั้นเรียกอีกอย่างว่า RDB (Receptor Binding Domain) ส่วนโปรตีนที่เป็นเป้าหมายการเกาะของไวรัสนั้นก็คือ ACE2 (Angiotensin-Converting Enzyme) ซึ่งเป็นโปรตีนชนิดหนึ่งที่อยู่บนผิวเซลล์หลายชนิดในร่างกายมนุษย์ ซึ่งภูมิคุ้มกันในร่างกายคนจะพยายามยับยั้งกระบวนการยึดเกาะระหว่าง RDB และ ACE2 นี้

ชุดทดสอบภูมิคุ้มกันของ MIT นี้จะตรวจหาแอนติบอดี้ที่คอยทำหน้าที่ไปเกาะโปรตีนหนามของไวรัส SARS-CoV-2 เพื่อสกัดกั้นไม่ให้มันไปยึดเกาะกับ ACE2 ได้สำเร็จ ยิ่งหากในร่างกายมีแอนติบอดี้มากก็ยิ่งทำให้การติดเชื้อเกิดได้ยากยิ่งขึ้นนั่นเอง

ในการใช้งานชุดทดสอบ ผู้ใช้จะต้องนำตัวอย่างเลือดมาผสมกับสารละลายและใส่แผ่นวัสดุที่มีโปรตีนหนามของไวรัส SARS-CoV-2 ซึ่งผ่านการแช่แข็งมาแล้วและถูกทำเครื่องหมายด้วยอนุภาคทองคำเอาไว้ โดยอนุภาคทองคำนี้จะเป็นตัวช่วยให้เกิดแถบสีปรากฎบนแผ่นกระดาษของชุดทดสอบ จากนั้นเมื่อทิ้งไว้ระยะเวลาหนึ่งจึงค่อยหยดสารละลายทั้งหมดลงบนชุดทดสอบภูมิคุ้มกัน โดยแถบกระดาษในชุดทดสอบนี้จะมีเส้นแสดงผลการทดสอบที่สำคัญ 3 เส้น

เส้นแสดงผลแรกจะคอยดึงดูด RBD โปรตีนหนามของไวรัสส่วนที่เป็นอิสระที่ไม่โดนแอนติบอดี้ในเลือดมาประกบติด ซึ่งก็เป็นเส้นแสดงผลตัวแปรควบคุมของชุดทดสอบ หากผลการทดสอบไม่พบเส้นนี้ปรากฎขึ้นมาแสดงว่าในสารละลายไม่มีองค์ประกอบของโปรตีนหนามจากไวรัส SARS-CoV-2 ผสมอยู่ (ซึ่งย่อมทำให้การตรวจหาแอนติบอดี้ไม่สามารทำได้)
เส้นที่แสดงผลเส้นที่สองจะคอยตรวจจับ RDB ส่วนที่โดนแอนติบอดี้เกาะเอาไว้ หากในตัวอย่างเลือดที่นำมาทดสอบมีแอนติบอดี้อยู่มากก็จะทำให้เส้นที่ 2 ของชุดทดสอบนี้แสดงผลมีสีเข้มยิ่งขึ้น แปลว่าผู้ทำการทดสอบมีระดับภูมิคุ้มกัน COVID-19 สูงนั่นเอง หากเส้นนี้จางก็แปลว่ามีภูมิคุ้มกันอยู่น้อย
เส้นแสดงผลเส้นสุดท้ายจะคอยตรวจจับอนุภาคทองคำอิสระเพื่อใช้ยืนยันว่าในสารละลายมีส่วนผสมของอนุภาคทองคำที่จำเป็นสำหรับการแสดงผลของแถบสีบนแผ่นกระดาษอยู่จริง

ทั้งนี้ในกระบวนการผลิตชุดทสอบสามารถเปลี่ยนโปรตีนหนามของไวรัส COVID-19 สายพันธุ์ใดๆ เข้าไปใช้ผสมกับสารละลายเพื่อผสมกับเลือดตัวอย่างก็ได้ ทำให้สามารถปรับเปลี่ยนการผลิตชุดทดสอบนี้เพื่อตรวจหาระดับภูมิคุ้มกันไวรัส COVID-19 ได้ทุกสายพันธุ์ทั้งที่มีอยู่ในตอนนี้และที่จะมีใหม่ในอนาคต

ในตอนนี้ทีมวิจัยได้ทำการขอจดสิทธิบัตรเทคโนโลยีการตรวจสอบภูมิคุ้มกันนี้แล้วและกำลังมองหาความร่วมมือจากบริษัทผู้ผลิตอุปกรณ์ทดสอบเพื่อขอการรับรองจาก FDA และดำเนินการผลิตออกจำหน่ายต่อไป

ที่มา – MIT News