Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2025.

Bibliography: pages 75-92.

Background: Rapid pulmonary replication of SARS-CoV-2 can potentially trigger a strong
immune response. Viral infections activate both the innate and adaptive immune systems, with
cellular immune response particularly the role of T lymphocytes being crucial for actual antiviral
defense beside COVID-19. Among the variants of SARS-CoV-2, the D614G mutation in the spike
protein has become the furthermost widespread strain globally during the pandemic. This mutation
is linked with increased infectivity and transmissibility and has been identified as the most frequent
mutation reported in Egypt. Vector detection has been the subject of the development of numerous
diagnostic assays, including point-of-care medical diagnostic systems and real-time polymerase
chain reaction (RT-PCR). For rapid, naked-eye molecular diagnosis of COVID-19, we present a
step-by-step protocol for an RNA-extraction-free, nano-amplified colorimetric assay. Plasmonic
gold nanoparticles encapsulated with antisense oligonucleotides (ASOs) serve as the colorimetric
reporter in our nano-amplified, RNA-extraction-free colorimetric assay. Results: The rate of
CD3+CD8+ T-cells was significantly increased (P < 0.001) in ICU-admitted patients compared to
both healthy people and patients with mild symptoms, while frequency of CD3+CD4+ T-cells was
significantly decreased (P < 0.001) in ICU patients relative to the other groups. The CD4+/CD8+
ratio demonstrated 100% sensitivity and specificity for predicting disease severity. T-cell immune
responses subsequent infection with the D614G-mutated SARS-CoV-2 strain, showing an increase
in CD8+ T-cell frequency from day 6 to day 17 post-infection. Additionally, specific HLA-A
alleles, including HLA-A24:02 and HLA-A02:01, were associated with the evaluation of specific
peptides .By using RNA-extraction-free nanoamplified colorimetric test with clinical samples, the
sensitivity and specificity were found to be >96.6% and 100%, respectively. Conclusion: The
CD4+/CD8+ ratio may serve as a valuable prognostic marker for disease severity in COVID-19
patients. Monitoring CD8+ T-cell levels could help identify patients with mild symptoms who are
at threat of requiring ICU admission. Furthermore, the SARS-CoV-2 D614G mutation is
associated with an increased frequency of CD3+CD8+ T cells in Egyptian patients.The RNA-
extraction-free nanoamplified colorimetric test can be customized for assessing different viral
infections simply through minor modifications to the ASOs and primer sequences.

الخلفية: يمكن أن يؤدي التكاثر السريع لفيروس SARS-CoV-2 في الرئة إلى تحفيز استجابة مناعية قوية. تقوم العدوى الفيروسية بتنشيط كل من الجهاز المناعي الفطري والتكيفي، حيث تلعب الاستجابة المناعية الخلوية، وخاصة دور الخلايا اللمفاوية التائية، دورًا حاسمًا في الدفاع الفعلي ضد الفيروسات، بما في ذلك COVID-19. من بين المتحورات المختلفة لفيروس SARS-CoV-2، أصبحت طفرة D614G في بروتين السنبلة السلالة الأكثر انتشارًا عالميًا خلال الجائحة. ترتبط هذه الطفرة بزيادة العدوى وقابلية الانتقال، وقد تم تحديدها على أنها الطفرة الأكثر شيوعًا في مصر.
كان الكشف عن المتجهات موضوعًا لتطوير العديد من الفحوصات التشخيصية، بما في ذلك أنظمة التشخيص الطبي عند نقطة الرعاية وتفاعل البوليميراز المتسلسل في الوقت الحقيقي (RT-PCR). من أجل التشخيص الجزيئي السريع لفيروس COVID-19 بالعين المجردة، نقدم بروتوكولًا خطوة بخطوة لفحص لوني نانوي مضخم خالٍ من استخلاص الحمض النووي الريبي (RNA). يتم تغليف جسيمات الذهب النانوية البلازمونية مع قليل النيوكليوتيدات المضادة للحس (ASOs) لتعمل كمراسل لوني في اختبارنا اللوني النانوي المضخم والخالي من استخلاص الحمض النووي الريبي.
النتائج: ارتفع معدل الخلايا التائية CD3+CD8+ بشكل ملحوظ (P < 0.001) لدى المرضى في وحدة العناية المركزة مقارنة بكل من الأشخاص الأصحاء والمرضى الذين يعانون من أعراض خفيفة، بينما انخفض معدل الخلايا التائية CD3+CD4+ بشكل ملحوظ (P < 0.001) لدى مرضى العناية المركزة مقارنة بالمجموعات الأخرى. أظهر معدل CD4+/CD8+ حساسية ونوعية بنسبة 100٪ في التنبؤ بشدة المرض. كما أظهرت الاستجابات المناعية للخلايا التائية بعد الإصابة بسلالة SARS-CoV-2 ذات الطفرة D614G زيادة في تكرار الخلايا التائية CD8+ من اليوم السادس إلى اليوم السابع عشر بعد الإصابة. بالإضافة إلى ذلك، ارتبطت أليلات HLA-A محددة، بما في ذلك HLA-A24:02 و HLA-A02:01، بتقييم ببتيدات معينة. عند استخدام الاختبار اللوني النانوي المضخم الخالي من استخلاص الحمض النووي الريبي مع العينات السريرية، وُجدت الحساسية والنوعية بنسبة >96.6٪و100٪ على التوالي.
الاستنتاج: قد يكون معدل CD4+/CD8+ بمثابة علامة تنبؤية قيّمة لشدة المرض لدى مرضى COVID-19. يمكن أن يساعد رصد مستويات الخلايا التائية CD8+ في تحديد المرضى ذوي الأعراض الخفيفة المعرضين لخطر الحاجة إلى دخول العناية المركزة. علاوة على ذلك، ترتبط طفرة SARS-CoV-2 D614G بزيادة معدل الخلايا التائية CD3+CD8+ لدى المرضى المصريين. يمكن تخصيص الاختبار اللوني النانوي المضخم الخالي من استخلاص الحمض النووي الريبي لتقييم مختلف الإصابات الفيروسية من خلال تعديلات طفيفة على تسلسلات قليل النيوكليوتيدات المضادة للحس (ASOs) والبادئات.

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.