Het een en ander over eiwitten
Hetgeen dat coronavirussen zo speciaal maakt zijn hun spike-eiwitten. Dat zijn receptoren die zich aan een specifiek eiwit in menselijke cellen kunnen binden, namelijk ACE2 (angiotensin-converting enzyme). Dit enzym in mensen is er eigenlijk voor bedoeld om de bloeddruk te reguleren, en het is in het hele lichaam te vinden.
Maar coronavirussen zijn geëvolueerd dat zij aan ACE2 kunnen binden. Hun “spikes” hebben nagenoeg dezelfde structuur als het eiwit die wij zelf aanmaken om de bloeddruk te reguleren. En als het virus eenmaal is gebonden aan de cel, kan het verder gaan met zich te repliceren en de gastheer ziek maken.
Als je ziek wordt, gaat je immuunsysteem te werk door antilichamen aan te maken om de ziekte tegen te gaan. Deze antilichamen zullen proberen om zich aan de inbreker te binden en het kapot te maken.
ELISA
ELISA is een moleculair biologische techniek die heel veel wordt gebruikt om aan te tonen dat iemand een bepaald antilichaam of antigen aanmaakt. Hierbij wordt een monstertje van de geteste persoon toegevoegd aan een reageerbuisje waar antigenen in vastzitten die alleen met de specifieke, geteste antilichamen kunnen binden. De rest wordt eruit gewassen, en nieuwe, andere enzymen worden toegevoegd die aan het gebonden antilichaam worden geconjugeerd. Het enzym wordt geactiveerd door het binden met het antilichaam-antigeencomplex. Daarna wordt een zogeheten “substraat” toegevoegd die alleen met het gebonden enzym kan reageren. Als dat reageert, zal alles worden verkleurd, en de test is positief.
Omdat een enzym niet wordt opgebruikt in een reactie, zal het blijven doorreageren totdat alle ongebruikte substraten zijn verkleurd. Hierdoor is ELISA een heel specifiek en snel. Uiteraard is het niet perfect, want zijn aardig wat antilichamen nodig om een duidelijk resultaat te krijgen.
Sneltesten
Hetzelfde principe geldt voor een corona-sneltest, maar dan op een strookje papier. Het monster wordt toegevoegd aan de R-regio (reactie regio), waar de antilichamen zullen binden aan de antigenen (of er gebeurt helemaal niks als je geen corona hebt). Door de vloei van de vloeistof, ook wel capillariteit genoemd, gaat alles naar de T-regio (test regio), waar het antilichaam-antigeencomplex bindt aan het enzym, en door de reactie met het substraat kleurt het rood. Als er hier geen kleurverandering is, waren er geen antilichamen aanwezig en is er dus geen sprake van corona.
Dan gaat het naar de C-regio (controle regio), en daar treedt een soortgelijke reactie op tussen alle niet-gebonden antigenen met een nieuw enzym en substraat. Deze kleurt altijd rood, want het dient als controle om te kijken of de test überhaupt werkt. Als hier geen kleurverandering plaatsvindt, is de test waarschijnlijk te oud, of is blootgesteld aan vocht.
Eindelijk weet jij het ook!
Deze techniek is natuurlijk niet nieuw, en wordt al jarenlang gebruikt bij o.a. zwangerschapstesten, maar dan met andere antistoffen, enzymen en substraten. Nu weet jij eindelijk hoe zo’n sneltest in elkaar zit! Deze techniek is heel belangrijk in de biologie omdat het heel specifiek is, en snel uit te voeren. Er zijn ook vele varianten, elk met andere voor- en nadelen voor hetgeen dat getest wordt. Deze techniek bleek dus ideaal om snel en goedkoop een coronatest te ontwikkelen.
Zie hier een korte lijst met bronnen die ik heb gebruikt. Ik studeer chemie/life-sciences, en mijn parate kennis komt uit Basic Immunology: Functions and Disorders of the Immune System van A. K. Abbas. Verdere ondersteunende informatie komt uit deze twee artikelen.
Bronnen
1. Huang, Y., Yang, C., Xu, X., Xu, W., & Liu, S. (2020). Structural and functional properties of SARS-CoV-2 spike protein: potential antivirus drug development for COVID-19. Acta Pharmacologica Sinica, 41(9), 1141–1149. https://doi.org/10.1038/s41401-020-0485-4
2. Sakamoto, S., Putalun, W., Vimolmangkang, S., Phoolcharoen, W., Shoyama, Y., Tanaka, H., & Morimoto, S. (2017). Enzyme-linked immunosorbent assay for the quantitative/qualitative analysis of plant secondary metabolites. Journal of Natural Medicines, 72(1), 32–42. https://doi.org/10.1007/s11418-017-1144-z
Comments
- 2 okt
0- 1 okt
0