|
1
|
Horbach IS, de Souza Azevedo A, Schwarcz WD, Alves NDS, de Moura Dias B, Setatino BP, da Cruz Moura L, de Souza AF, Denani CB, da Silva SA, Pimentel TG, de Oliveira Silva Ferreira V, Azamor T, Ano Bom APD, da Penha Gomes Gouvea M, Mill JG, Valim V, Polese J, Campi-Azevedo AC, Peruhype-Magalhães V, Teixeira-Carvalho A, Martins-Filho OA, de Lima SMB, de Sousa Junior IP. Plaque Reduction Neutralization Test (PRNT) Accuracy in Evaluating Humoral Immune Response to SARS-CoV-2. Diseases 2024; 12:29. [PMID: 38248380 PMCID: PMC10814169 DOI: 10.3390/diseases12010029] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 12/12/2023] [Revised: 01/13/2024] [Accepted: 01/15/2024] [Indexed: 01/23/2024] Open
Abstract
Massive vaccination positively impacted the SARS-CoV-2 pandemic, being a strategy to increase the titers of neutralizing antibodies (NAbs) in the population. Assessing NAb levels and understanding the kinetics of NAb responses is critical for evaluating immune protection. In this study, we optimized and validated a PRNT50 assay to assess 50% virus neutralization and evaluated its accuracy to measure NAbs to the original strain or variant of SARS-CoV-2. The optimal settings were selected, such as the cell (2 × 105 cells/well) and CMC (1.5%) concentrations and the viral input (~60 PFU/well) for PRNT-SARS-CoV-2 with cut-off point = 1.64 log5 based on the ROC curve (AUC = 0.999). The validated PRNT-SARS-CoV-2 assay presented high accuracy with an intraassay precision of 100% for testing samples with different NAb levels (low, medium, and high titers). The method displays high selectivity without cross-reactivity with dengue (DENV), measles (MV), zika (ZIKV), and yellow fever (YFV) viruses. In addition, the standardized PRNT-SARS-CoV-2 assay presented robustness when submitted to controlled variations. The validated PRNT assay was employed to test over 1000 specimens from subjects with positive or negative diagnoses for SARS-CoV-2 infection. Patients with severe COVID-19 exhibited higher levels of NAbs than those presenting mild symptoms for both the Wuhan strain and Omicron. In conclusion, this study provides a detailed description of an optimized and validated PRNT50 assay to monitor immune protection and to subsidize surveillance policies applied to epidemiologic studies of COVID-19.
Collapse
Affiliation(s)
- Ingrid Siciliano Horbach
- Laboratório de Análise Imunomolecular, Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos Bio-Manguinhos, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro 21040-900, Brazil; (I.S.H.); (A.d.S.A.); (W.D.S.); (N.d.S.A.); (B.d.M.D.); (B.P.S.); (L.d.C.M.); (A.F.d.S.); (C.B.D.)
- Programa de Pós-Graduação em Medicina Tropical, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro 21040-900, Brazil
| | - Adriana de Souza Azevedo
- Laboratório de Análise Imunomolecular, Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos Bio-Manguinhos, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro 21040-900, Brazil; (I.S.H.); (A.d.S.A.); (W.D.S.); (N.d.S.A.); (B.d.M.D.); (B.P.S.); (L.d.C.M.); (A.F.d.S.); (C.B.D.)
| | - Waleska Dias Schwarcz
- Laboratório de Análise Imunomolecular, Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos Bio-Manguinhos, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro 21040-900, Brazil; (I.S.H.); (A.d.S.A.); (W.D.S.); (N.d.S.A.); (B.d.M.D.); (B.P.S.); (L.d.C.M.); (A.F.d.S.); (C.B.D.)
| | - Nathalia dos Santos Alves
- Laboratório de Análise Imunomolecular, Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos Bio-Manguinhos, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro 21040-900, Brazil; (I.S.H.); (A.d.S.A.); (W.D.S.); (N.d.S.A.); (B.d.M.D.); (B.P.S.); (L.d.C.M.); (A.F.d.S.); (C.B.D.)
| | - Brenda de Moura Dias
- Laboratório de Análise Imunomolecular, Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos Bio-Manguinhos, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro 21040-900, Brazil; (I.S.H.); (A.d.S.A.); (W.D.S.); (N.d.S.A.); (B.d.M.D.); (B.P.S.); (L.d.C.M.); (A.F.d.S.); (C.B.D.)
| | - Bruno Pimenta Setatino
- Laboratório de Análise Imunomolecular, Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos Bio-Manguinhos, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro 21040-900, Brazil; (I.S.H.); (A.d.S.A.); (W.D.S.); (N.d.S.A.); (B.d.M.D.); (B.P.S.); (L.d.C.M.); (A.F.d.S.); (C.B.D.)
| | - Luma da Cruz Moura
- Laboratório de Análise Imunomolecular, Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos Bio-Manguinhos, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro 21040-900, Brazil; (I.S.H.); (A.d.S.A.); (W.D.S.); (N.d.S.A.); (B.d.M.D.); (B.P.S.); (L.d.C.M.); (A.F.d.S.); (C.B.D.)
| | - Ariane Faria de Souza
- Laboratório de Análise Imunomolecular, Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos Bio-Manguinhos, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro 21040-900, Brazil; (I.S.H.); (A.d.S.A.); (W.D.S.); (N.d.S.A.); (B.d.M.D.); (B.P.S.); (L.d.C.M.); (A.F.d.S.); (C.B.D.)
| | - Caio Bidueira Denani
- Laboratório de Análise Imunomolecular, Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos Bio-Manguinhos, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro 21040-900, Brazil; (I.S.H.); (A.d.S.A.); (W.D.S.); (N.d.S.A.); (B.d.M.D.); (B.P.S.); (L.d.C.M.); (A.F.d.S.); (C.B.D.)
- Programa de Pós-Graduação em Medicina Tropical, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro 21040-900, Brazil
| | - Stephanie Almeida da Silva
- Laboratório de Tecnologia Virológica, Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos Bio-Manguinhos, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro 21040-900, Brazil;
| | - Thiago Goes Pimentel
- Núcleo de Apoio Administrativo VDINV, Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos Bio-Manguinhos, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro 21040-900, Brazil;
| | - Victor de Oliveira Silva Ferreira
- Seção de Validação Analítica, Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos Bio-Manguinhos, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro 21040-900, Brazil;
| | - Tamiris Azamor
- Laboratório de Tecnologia Imunológica, Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos Bio-Manguinhos, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro 21040-900, Brazil; (T.A.); (A.P.D.A.B.)
| | - Ana Paula Dinis Ano Bom
- Laboratório de Tecnologia Imunológica, Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos Bio-Manguinhos, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro 21040-900, Brazil; (T.A.); (A.P.D.A.B.)
| | - Maria da Penha Gomes Gouvea
- Hospital Universitário Cassiano Antônio Moraes, Universidade Federal do Espírito Santo (HUCAM-UFES/EBSERH), Vitória 29041-295, Brazil; (M.d.P.G.G.); (J.G.M.); (V.V.)
| | - José Geraldo Mill
- Hospital Universitário Cassiano Antônio Moraes, Universidade Federal do Espírito Santo (HUCAM-UFES/EBSERH), Vitória 29041-295, Brazil; (M.d.P.G.G.); (J.G.M.); (V.V.)
| | - Valéria Valim
- Hospital Universitário Cassiano Antônio Moraes, Universidade Federal do Espírito Santo (HUCAM-UFES/EBSERH), Vitória 29041-295, Brazil; (M.d.P.G.G.); (J.G.M.); (V.V.)
| | - Jessica Polese
- Programa de Pós-Graduação em Ciências Fisiológicas da Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória 29500-000, Brazil;
| | - Ana Carolina Campi-Azevedo
- Grupo Integrado de Pesquisa em Biomarcadores, Instituto René Rachou, FIOCRUZ-Minas, Belo Horizonte 30190-002, Brazil; (A.C.C.-A.); (V.P.-M.); (A.T.-C.); (O.A.M.-F.)
| | - Vanessa Peruhype-Magalhães
- Grupo Integrado de Pesquisa em Biomarcadores, Instituto René Rachou, FIOCRUZ-Minas, Belo Horizonte 30190-002, Brazil; (A.C.C.-A.); (V.P.-M.); (A.T.-C.); (O.A.M.-F.)
| | - Andréa Teixeira-Carvalho
- Grupo Integrado de Pesquisa em Biomarcadores, Instituto René Rachou, FIOCRUZ-Minas, Belo Horizonte 30190-002, Brazil; (A.C.C.-A.); (V.P.-M.); (A.T.-C.); (O.A.M.-F.)
| | - Olindo Assis Martins-Filho
- Grupo Integrado de Pesquisa em Biomarcadores, Instituto René Rachou, FIOCRUZ-Minas, Belo Horizonte 30190-002, Brazil; (A.C.C.-A.); (V.P.-M.); (A.T.-C.); (O.A.M.-F.)
| | - Sheila Maria Barbosa de Lima
- Departamento de Desenvolvimento Experimental e Pré-clínico (DEDEP), Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos Bio-Manguinhos, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro 21040-900, Brazil
| | | |
Collapse
|