Molekylär allergologi är ett toppmodernt tillvägagångssätt för att upptäcka sensibiliseringar, där definierade enskilda allergenkomponenter används för bestämning av specifik IgE istället för traditionellt använda allergenextrakt. De molekylära komponenterna är renade eller rekombinanta proteiner som ger en högre nivå av standardisering än allergenextrakt och möjliggör en mer exakt identifiering av IgE-sensibiliseringar. Pet Allergy Xplorer (PAX) är det första kommersiella serologiska IgE-specifika testet som använder allergenextrakt och molekylära komponenter för att identifiera vilka allergener som djur reagerar på.
PROBLEMET
Traditionellt innebär allergitestning inom veterinärmedicin att man placerar ett allergenextrakt på en enzyme linked immunoassay (ELISA)-platta för att inkubera serumet och sedan administrera ett reagens som känner igen immunglobin E (IgE). Den resulterande färgreaktionen indikerar hur mycket IgE som finns. Denna teknik, som används av veterinärlaboratorier över hela världen, har inte förändrats på decennier. Resultaten kan dock variera avsevärt beroende på vilket extrakt som används och ett falskt negativt provsvar kan erhållas om koncentrationen av det protein som djuret är allergiskt mot inte är tillräckligt hög i extraktet. Till exempel görs extrakt av husdammskvalster, en vanlig allergen, genom att krossa kvalster, tillsätta lösningsmedel för att frigöra de allergiframkallande proteinerna och rena proteinerna.
Husdammskvalster innehåller mer än 10 000 proteiner, men endast ett 40-tal är känt allergiframkallande. Detta innebär att en låg andel av det totala antalet proteiner i extraktet är av den sort man främst vill testa för. Detta kan lätt resultera i ett falskt negativt provsvar. Dessutom kan extrakt variera inte bara mellan laboratorier utan även mellan olika omgångar av extrakt, vilket gör resultaten svåra att reproducera.
LÖSNINGEN
För att få högre noggrannhet och sensitivitet behövs ett test som identifierar varje enskilt allergiframkallande protein. Istället för att testa för t ex husdammskvalster i sin helhet, behövs tekniker för att testa för de specifika proteiner som mest sannolikt kan orsaka en allergisk reaktion. På humansidan har redan molekylär allergologi börjat användas för att förbättra vården till allergiska patienter.
Företaget Macro Array Diagnostics GmbH lanserade 2016 allergentestet Allergy Explorer (ALEX) vilket tar fram en sensibiliseringsprofil till humanpatienter baserad på en testpanel med en blandning av allergenextrakt och molekylära allergener. Numera används andra generationen av ALEX. Detta test erbjuder en panel som täcker nästan 100% av världens kända relevanta allergener. De utvecklade också Food Xplorer (FOX), för att upptäcka IgG-medierade matintoleranser.
INNOVATIONEN
Efter att ha upplevt allergier själv, och testats med molekylär allergologi, trodde jag att tekniken kunde vara extremt fördelaktig för veterinärmedicinen.
Detta ledde till ett samarbete mellan Nextmune och Macro Array Diagnostics för att utveckla Pet Allergy Xplorer (PAX), det första kommersiella serologiska IgE-specifika testet som kombinerar allergenextrakt och molekylära komponenter för att identifiera vilka allergener som djur reagerar på.
Fördelarna inkluderar:
Förbättrad reproducerbarhet — En toppmodern robot bygger varje ELISA-testkasett. Stabila testresultat ger förutsättningar för att ta fram effektiv immunterapi som ger bättre behandlingsresultat hos djuret.
Förbättrad identifiering av korsreaktivitet — Att använda allergenextrakt och molekylära komponenter i ett test hjälper till att identifiera korsreaktivitet.
Bättre förståelse av sensibiliserande allergener — När flera allergener orsakar en reaktion hjälper PAX till att identifiera den primära allergenen.
Individuella resultat - Resultaten som svaras ut till veterinären kommer att vara specifika för regionen och för djurets art.
Förbättrad noggrannhet — PAX använder en enhetlig produktionsmetod som överstiger nuvarande ELISA-plattbyggnadsreproducerbarhet. Dessutom används en standardiseringsprocess för att göra de allergiframkallande extrakten, vilket förbättrar reproducerbarheten.
Ökad data — Typiska allergitestningar via serum ger cirka 90 resultat, och intradermala tester ger cirka 60 till 80 resultat. PAX-patronen rymmer 300 positioner - 100 av dem kommer att vara extrakt och 200 kommer att vara molekylära komponenter.
Automatiserad teknik – Robotar används under hela processen, vilket minskar mänskliga fel. Mikroarrayprickarna under plåttillverkningsprocessen dispenseras av en robot. Dessutom pipetterar en robot serumet under testfasen. Kontroller är inbyggda i PAX-patronen för att säkerställa att provet har tillräckligt med IgE för testning, och dessa kontroller indikerar också om patronen används på rätt sätt.
Förbättrad behandling — De mer exakta och känsliga resultaten som PAX ger kommer att förbättra relevanta allergener identifieras för att förhindra förvirring.
Pågående utveckling — Patronerna innehåller för närvarande de allergena komponenter och extrakt som rådande forskning indikerar är kliniskt relevanta. När data samlas in genom testning kan andra allergiframkallande komponenter upptäckas. Till exempel, om ett extrakt fortsätter att indikera positivt medan de enskilda molekylära komponenterna indikerar negativa, måste vi avgöra om en annan oidentifierad komponent är närvarande eller om en korsreaktivitet inträffar.
Dessa data kommer att hjälpa oss att karakterisera molekyler att lägga till i en enda välkarakteriserad anti-IgE monoklonal antikropp för att detektera husdjurs-IgE, vilket säkerställer en detektionsnivå. PAX använder också teknologi för att blockera korsreaktiva kolhydratdeterminanter (CCD). I vissa fall binder CCD:er till IgE-receptorer, vilket skapar falska positiva resultat. PAX-tekniken använder ett blockerande medel för att förhindra denna bindning. Allergitester som inte använder CCD-blockerare identifierar många allergener, varav många är irrelevanta. Denna teknik säkerställer endast framtida versioner, vilket revolutionerar forskningen inom husdjursallergier.
Nextmune är det enda veterinärmedicinska diagnostiska laboratoriet som för närvarande använder molekylär allergologi. Detta nästa generations test kommer att tillåta veterinärer att mer exakt och känsligt diagnostisera allergiska husdjur för att underlätta behandlingsstrategier. Den första lanseringen för hundar är planerad till januari 2023, följt av tester för katter och hästar.
(Översatt av Malin Gärskog)
Thierry Olivry, DrVet, PhD, DipECVD, DipACVD, Scientific Advisor and Project Leader
Dr. Olivry is a graduate of the University of Toulouse, France. He completed a dermatology residency and PhD in comparative pathology at UC Davis and is a Diplomate of both ACVD and ECVD. Dr. Olivry spent most of his career as a clinician-scientist at NC State University researching allergic and autoimmune skin diseases and now lives in Riga, Latvia.