Бруцеллез теперь можно диагностировать с помощью экспресс-тестов
Исследователи из России разработали тест-систему для ускоренного выявления бруцеллеза у сельскохозяйственных животных, которая позволяет за несколько минут выявлять это опасное заболевание у крупного рогатого скота и других домашних животных по присутствию определенных антител в организме больных.
О заболевании
«Бруцеллез недостаточно активно диагностируется в животноводстве, и регулярно происходят вспышки, из-за которых приходится забивать целые стада. Это большие финансовые потери, поэтому разработка новых — простых и быстрых — методов диагностики заболевания очень важна»,
— пояснил заведующий лабораторией химии гликоконъюгатов Института органической химии РАН (Москва) Николай Нифантьев.
Для решения этой проблемы ученые разработали короткие углеводородные молекулы, так называемые олигосахариды, которые способны распознавать и связываться с антителами, возникающими у носителей бруцеллеза при заражении этим опасным бактериальным заболеванием. По своей структуре эти цепочки сахаров напоминают так называемый О-полисахарид, молекулу, которая присутствует на поверхности клеток возбудителя бруцеллеза.
Бруцеллез — бактериальное заболевание, поражающее крупный и мелкий рогатый скот, а также свиней, и передающееся человеку. У животных инфекция, вызываемая бруцеллами (Brucella), сопровождается потерей аппетита и веса и нарушениями в вынашивании плода. На сегодняшний день в России и соседних странах вакцинация от бруцеллеза проводится недостаточно широко из-за проблем с доступностью эффективных вакцин, что делает своевременную диагностику особенно актуальной.
Быстрый и эффективный тест на бруцеллез
Как объясняют ученые, сейчас это вещество активно используется для диагностики бруцеллеза, однако его достаточно сложно получать из клеток бактерий, и при этом структура О-полисахарида может несколько отличаться для разных штаммов микробов, что снижает эффективность тестовых систем. Российские ученые предположили, что эту проблему можно решить, если создать более просто устроенный синтетический аналог О-полисахарида.
«Мы подготовили широкий набор олигосахаридов, чтобы проверить, какие из них наиболее специфичны и эффективны и в то же время доступны для синтеза. Эксперименты показали, что лучше всего — с 88% специфичностью и 87% чувствительностью — антитела против бруцеллеза связывает молекула, состоящая из трех простейших блоков – моносахаридов», — добавил Нифантьев.
По его словам, молекулы олигосахаридов позволяют выявлять антитела к бруцеллезу по тому, как меняется характер их взаимодействия с поляризованным излучением после присоединения к антителу. Как правило, чем больше олигосахаридов соединится с антителами, тем сильнее будет сохраняться поляризация излучения, что позволяет выявлять присутствие инфекции за несколько минут даже в полевых условиях при помощи компактного прибора.
Это выгодно отличает этот подход от уже существующих серологических тестов на бруцеллез, для проведения которых требуется около часа времени. Как отметили ученые, их разработка уже готова к началу испытаний для регистрации, и при этом часть из этих проверок уже была проведена при участии Всероссийского государственного центра качества и стандартизации ветеринарных препаратов и кормов. Ученые надеются, что их методика улучшит профилактику бруцеллеза в животноводческих хозяйствах России.
Применение экспресс-теста
Искусственный олигосахарид собрали из трёх моносахаридов так, чтобы сделать его максимально похожим на естественный полисахарид бруцелл, и через группу-линкер присоединили к нему флуоресцентную метку, объяснил заведующий лабораторией химии гликоконъюгатов Института органической химии имени Н. Д. Зелинского РАН, доктор химических наук, член-корреспондент РАН Николай Нифантьев.
Методика тестирования очень проста и быстра. Для проведения анализа необходимо взять образец крови животного и добавить к нему разработанный тест. С помощью портативного прибора измеряется поляризация флуоресценции, которая изменяется при наличии антител к бруцеллам. Это позволяет получить результат всего за несколько минут, что является значительным преимуществом по сравнению со стандартными методами, которые могут занимать дни и требуют сложного оборудования.
Значение для ветеринарии и сельского хозяйства
Своевременное выявление бруцеллёза критически важно для предотвращения эпизоотий и минимизации экономических потерь в сельском хозяйстве. Тотальная вакцинация животных против бруцеллёза не представляется возможной из-за высокой стоимости и логистических сложностей. Поэтому разработка экспресс-теста открывает новые горизонты для ветеринарной практики.
Перспективы и будущее
Данная разработка не только улучшает диагностику бруцеллёза, но и может стать основой для создания аналогичных тестов для выявления других инфекционных заболеваний у животных. Важно отметить, что такие технологии могут быть адаптированы для использования в развивающихся странах, где доступ к современным лабораториям ограничен.
Разработка экспресс-теста для диагностики бруцеллёза — это не только шаг вперёд в ветеринарной медицине, но и важный вклад в безопасность пищевых продуктов и охрану здоровья человека. Надеемся, что эта инициатива будет поддержана и внедрена на практике, что позволит эффективно бороться с одним из самых опасных заболеваний в животноводстве.
В НАЛИЧИИ!☝️