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Covid-2-tag

Implementation of the first validated diagnostic peptide-MHC multimer test for measuring Sars-CoV-2 T cell memory

Projektbeschreibung

Severe Acute Respiratory Syndrome Corona Virus‐2 (SARS-CoV-2) ist ein neuartiges, sehr ansteckendes
Coronavirus, welches das erste Mal im Dezember 2019 in der chinesischen Stadt Wuhan aufgetreten
ist. Seither hat die Ausbreitung des Virus pandemische Ausmaße erreicht und über 180 Länder sind
betroffen. RT-PCR ist eine verlässliche Methode für Hochdurchsatz-Diagnostik, erlaubt aber keine
Rückschlüsse auf die Immunität gegenüber SARS-CoV-2. Antikörper-basierte Immuno-Assays haben oft
Kreuz-Reaktivität gegenüber anderen Coronaviren. Klinische Daten für den eng verwandten SARS-CoV1
Virus haben gezeigt, dass neutralisierende Antikörper Titer und Gedächtnis B-Zellen schon nach
wenigen Jahren nicht mehr nachweisbar sind. Im Gegensatz dazu konnten Gedächtnis T-Zellen in der
Mehrzahl der SARS-CoV-1 Probanden nachgewiesen werden. Prä-klinische Studien haben außerdem
eine wichtige schützende Rolle von SARS-CoV-1 reaktiven T-Zellen gezeigt.
Unsere Studie versucht SARS-CoV-2 Infektionen mittels der adaptiven T-Zell-Antwort zu detektieren.
Dazu sollen hoch spezifische Peptid-MHC Multimere zum Einsatz kommen. In-silico Studien haben bisher
hunderte potentielle SARS-CoV-2 T-Zell Epitope identifiziert, keines davon wurde aber bisher auf
funktionelle T-Zell Erkennung getestet.
Unser Covid-2-tag Projekt wird: (i) Einen Hochdurchsatz Screening Assay durchführen, um
immundominante, diagnostisch relevante T-Zell Epitope für SARS-CoV-2 zu identifizieren. Eine
Kombination aus Durchflusszytometrie und „next generation sequencing“ wird dabei zum Einsatz
kommen. (ii) Daraus werden wir ein Set aus Epitopen und HLA Allelen auswählen, um die heimische
Population bestmöglich abzudecken. (iii) Unser neues SARS-CoV-2 Peptid-MHC Multimer Set wird dann
in unsere bestehende Multi-Parameter Durchflusszytometrie T-Zell Diagnostik integriert. (iv) Nach
eingehender Validierung werden wir unseren SARS-CoV-2 Diagnostik Service kommerziell über die
LabDia GmbH anbieten. Unser Produkt soll es erlauben den SARS-CoV-2-spezifischen Immun-Status
ohne Kreuz-Reaktivität zu anderen Coronaviren zu messen.

Abstract

Severe Acute Respiratory Syndrome Corona Virus‐2 (SARS-CoV-2), a novel, very contagious coronavirus
first reported in December 2019 in Wuhan, China, has now spread to 180 countries. Although RT-PCR
is a reliable method for high-throughput viral diagnosis it is unsuited for assessing immunity to SARSCoV-2.
Antibody-based immunoassays suffer from cross-reactivity with common coronaviruses. For the
closely related SARS-CoV-1, neutralizing antibody titres and memory B cell responses became
undetectable several years after infection. In contrast, memory T cell responses were detected in the
majority of SARS-Cov-1 cases. Preclinical models demonstrate the critical role of SARS-Cov-1-specific T
cells in protection and virus clearance.
Our study aims to detect past SARS-CoV-2 infections via the adoptive T cell response using highly
specific peptide-MHC multimers. Published in-silico studies identified hundreds of potential SARS-CoV-2
T cell epitopes, none of which has been tested for functional T cell recognition yet.
Covid-2-tag will therefore (i) implement a high-throughput screening assay to map immunodominant,
diagnostically relevant T-cell epitopes of SARS-CoV-2 using a combination of flow cytometry and next
generation sequencing (ii) We will choose a set of epitopes and HLA-alleles to exhaustively cover the
population. (iii) Our novel SARS-CoV-2 pMHC multimer panel will be incorporated into our in-house
multi-color T cell flow panel. (iv) After thorough validation, we will make our SARS-CoV-2 pMHC multimer
diagnostic service commercially available via LabDia. Our product will allow to assess the immune status
of individuals avoiding cross-reactivity to common coronaviruses.

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