Tilbake til søkeresultatene

BIA-Brukerstyrt innovasjonsarena

An AI platform to facilitate the rapid development of T cell based diagnostic tests: applied to SARS-CoV-2

Alternativ tittel: AI plattform for rask utvikling av en T-celle basert diagnostisk test: anvendes for SARS-CoV-2

Tildelt: kr 7,7 mill.

I prosjektet har NOI gjenbrukt sin egenutviklede neoantigen predikeringsplatform, NEC "Immune profiler" (NIP), til å profilere SARS-CoV-2 viruset for å identifisere potensielle områder involvert i immunogen T-celle induksjon. NIP ble brukt til å generere en detaljert oversikt over alle epitoper i de virale proteiner, på tvers av mer enn 200 humane HLA-alleler. Epitop-kartene ble deretter analysert ved hjelp av Monte Carlo statistisk modellering metode, for å identifisere områder i viruset som er spesielt anriket for immunogene T-celle epitoper, såkalte "hotspots". Hotspots som var homologe med det humane proteomet og/eller som var lokalisert i ikke-konserverte områder av viruset ble fjernet fra analysen. Resterende hotspots ble deretter analysert via digital tvillinganalyse, basert på HLA haplotyper fra mer enn 22 000 individer fra ulike geografiske områder, for å identifisere den optimale konstellasjonen av hotspots som må benyttes i utviklingen av en diagnostisk metode som kan benyttes globalt. Utfallet av analysen var et sett bestående av 12 ulike virale hotspots som kan brukes innen utviklingen av en universal diagnostisk test som teoretisk sett dekker mer enn 95% av den globale populasjonen. Deler av dette arbeidet var nylig publisert: https://www.nature.com/articles/s41598-020-78758-5. NIP var deretter benyttet for å profilere de 12 hotspottene for å identifisere individuelle epitoper som kan presenteres av de 12 mest vanlige klasse I HLA alleler i den norske populasjonen. Denne analysen resulterte i 65 epitoper som ble syntetisert og testet i blod fra donorer som tidligere har gjennomgått SARS-CoV-2 infeksjon. Arbeidet ble utført i Professor Ludvig Munthe?s laboratorium ved Oslo Universitetssykehus. Hver av de 65 peptidene stimulerte T-celle spesifikk "huske"-respons i rekonvalesentserum fra minst en donor, og i de flest tilfeller i serum fra multiple donorer. Disse dataene bekrefter at NIP-predikerte virale epitoper kan generere immunrespons i donorer som tidligere har gjennomgått SARS-CoV-2 infeksjon. I tillegg, indikerer dataene at disse peptidene kan gi et grunnlag for utviklingen av en universal T celle diagnostisk test.

It has been over a century since we encountered a pandemic like COVID-19. The rate of global transmission and the associated morbidity and mortality have been both shocking and devastating. The pandemic has sparked fears of a chronic worldwide recession or depression. Shut-downs, social distancing and travel restrictions have destroyed many jobs and businesses. A reliable diagnostic test to quantify whether citizens have been infected or have recovered from the virus is critical to overcome this crisis. A proposal that is gaining increasing traction is the use of diagnostic tests to generate immunity passports—i.e., certification that a citizen is immune to SARS-CoV-2. Citizens in possession of an immunity passport could then return to work and travel, thereby reigniting the economy. However, as governments gear up efforts to establish immunity passports based on antibody tests, there is a significant risk that these passports will be denied to immune individuals. Recent studies suggest that only 50% of convalescent COVID-19 patients have a detectable antibody response as their infection has been controlled and eradicated by the cellular arm of their immune system driven by T cells. It is therefore critical to develop diagnostic tests that can quantify cellular immunity towards SARS-CoV-2. In this project NEC OncoImmunity (NOI) will work with our partner Professor Ludvig Munthe at the Oslo University Hospital (OUS) to develop a T-cell diagnostic to complement the antibody tests. NOI will use artificial intelligence (AI) and bioinformatics methods to select the viral peptides that can be used to identify T-cells that provide immunity against COVID-19, which will be subsequently validated using COVID-19 biobanks and T-cell assays developed by Professor Ludvig Munthe’s group. The AI platform developed in the project will guide the development of a novel T cell-based diagnostic for COVID-19 and facilitate the introduction of reliable immunity passports.

Aktivitet:

BIA-Brukerstyrt innovasjonsarena