Настоящият проект е в областта на био-медицината. Новопоявилите се вируси представляват сериозен здравен проблем за обществото. Коронавирусната болест 19 (COVID-19) се причинява от новооткрития човешки коронавирус SARS-CoV-2, който е високо трансмисивен и инфекциозен и официално е обявена от СЗО като пандемия. До момента броят на заразените с тази болест в световен план достига милиони, без да се ограничава от раса или граници. Научният интерес към това вирусно заболяване е огромен, поради редица неясни въпроси, свързани с естеството на епидемичния процес и природни резервоари; високата смъртност и заболеваемост с променлив интензитет сред хората; разнообразните клинични симптоми; безсимптомните преносители; появата на различни по големина клъстери и предизвикателствата пред съвременната лабораторна диагностика. Точната и ранна лабораторна диагностика на SARS-CoV-2 е от съществено значение и полза за предотвратяване на широкото разпространение на вируса, благоприятства изхода от заболяването, както и способства за навременен контрол над епидемиологичния процес.
До момента в клиничната практика липсва надежден, бърз тест за ранна детекция на COVID-19 инфекция в интервала от време, който включва периода между инкубационния, преди появата на симптоми до развитието на антитяловия отговор.
Главната цел на настоящия проект е разработване на бърз и количествен антигенен тест за ранна диагностика на COVID-19 инфекция. Постигането на тази цел преминава през задълбочено фундаментално проучване на взаимодействията на специфични структурни протеини на SARS-CoV-2 с биологично активни молекули (ACE2 и анти-човешки моноклонални антитела). Специално внимание ще бъде обърнато на взаимодействието на вирусните протеини с хемоглобина, с цел да се проучи неговото значение в патогенезата на COVID-19 инфекцията. Биомолекулните взаимодействия ще бъдат проучени на базата на метода на повърхностния плазмен резонанс (SPR), с модификации от екипа на проекта, като се следват последните постижения в биофотониката. Изводите, получени в резултат на фундаменталното проучване се прилагат в разработването на методологията за бърз, количествен антигенен тест за ранно откриване на SARS-CoV-2. Предвижда се валидиране на новия тест и сравняване на получените данни от клиничните проби на същите лица с други широко използвани лабораторни методи и откриване на закономерна зависимост.
Планира се епидемиологичното и медицинско наблюдение да се основава на следния мултидисциплинарен подход, базиран на: клинико-лабораторен (създаване на банка от клинични проби); лабораторно-диагностичен (провеждане на имуноензимни и молекулярно-биологични анализи, с цел доказване на остра SARS-CoV-2 инфекция; епидемиологично-дескриптивен (честота, разпространение на COVID-19 инфекцията сред тестваната човешка популация, рискови фактори, и др.).
Очакваните резултати от фундаменталното изследване са свързани с оценка на свързващата активност на вирусните структурни протеини и идентифициране на подходящо моноклонално антитяло за откриване на Ν-протеина на SARS-CoV-2. Очаква се получените резултати, свързани с взаимодействията на вирусните структурни протеини с хемоглобина, да бъдат особено важни и информативни, тъй като тези взаимодействия не са проучвани досега в условия in vitro. Приложните резултати от изпълнението на проекта са свързани с разработването на SPR тест за ранна диагностика на COVID-19 инфекция, на базата на бърза и количествена детекция на специфични вирусни антигени. Тяхната осъществимост ще бъде оценена чрез епидемиологични анализи и оценки.
Научният екип, включен в изпълнението на проекта, се състои от водещи експерти в областта на фотониката / биофизиката и клиничната вирусология, както и млади изследователи (млади учени, докторанти и студенти.