Группа ученых из Москвы разработала высокоточный метод диагностики бруцеллеза — серьезного инфекционного заболевания, поражающего сельскохозяйственных животных и представляющего опасность для человека. Об этом достижении сообщил Российский научный фонд (РНФ).
Бруцеллез, вызываемый бактериями рода Brucella, широко распространен среди крупного и мелкого рогатого скота (коров, коз, овец), а также свиней. Инфекция может передаваться человеку при непосредственном контакте с зараженными животными или при употреблении в пищу необработанных продуктов, таких как молоко и сыр. При отсутствии своевременного и адекватного лечения бруцеллез способен вызывать поражения практически всех систем организма, включая опорно-двигательный аппарат, нервную и сердечно-сосудистую системы.
Согласно информации от пресс-службы РНФ, до настоящего времени не существовало полностью надежных и общедоступных методов диагностики этого заболевания. Используемые в настоящее время тесты часто дают ложноположительные результаты. Это связано с тем, что они основаны на выявлении антител к так называемому О-полисахариду — компоненту клеточной стенки бактерий Brucella. Проблема в том, что схожие полисахариды встречаются и у других видов бактерий, что не позволяет существующим тест-системам однозначно отличить инфицированных животных от здоровых или вакцинированных.
Ученые из Института органической химии имени Н.Д. Зелинского РАН, Национального исследовательского центра эпидемиологии и микробиологии имени Н.Ф. Гамалеи Минздрава РФ и Российского университета дружбы народов (все три учреждения находятся в Москве) предложили инновационный подход. Они предложили использовать для диагностики бруцеллеза другой структурный элемент клеточной стенки бруцелл — циклический β-D-глюкан, также известный как полисахарид B.
Бактерии вырабатывают этот полисахарид в значительных количествах, однако сам по себе он не способен вызывать выраженный иммунный ответ у животного или человека, что ранее ограничивало его применение в диагностике. Для решения этой проблемы исследователи синтезировали набор олигосахаридов, которые являются искусственными имитациями фрагментов природного полисахарида B. Наиболее эффективной оказалась синтезированная молекула, состоящая из пяти мономеров. Чтобы сделать этот фрагмент иммуногенным (способным вызывать выработку антител), его химически связали с белком — бычьим сывороточным альбумином.
Созданный таким образом иммуноген был введен кроликам двукратно с интервалом в две недели. Через 28 дней после первого введения у животных были обнаружены специфические антитела, направленные именно против синтезированного олигосахарида.
“Природный полисахарид В практически не вызывает выработку специфичных антител, поэтому ранее он не рассматривался в качестве диагностического маркера при выявлении бруцеллеза. Но нам удалось получить специфические антитела, которые могут лечь в основу высокоточных тест-систем для диагностики заболевания и проверки мясомолочной продукции”, — цитирует пресс-служба РНФ руководителя проекта, заведующего лабораторией химии гликоконъюгатов Института органической химии имени Н.Д. Зелинского РАН Николая Нифантьева.
Практическая значимость данной разработки трудно переоценить, учитывая масштаб экономических потерь, к которым приводит бруцеллез. По данным РНФ, вспышки инфекции часто требуют полного уничтожения всего поголовья, а ложноположительные результаты существующих тестов приводят к необоснованному забою здоровых животных, увеличивая финансовые потери.
Результаты данного исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, были опубликованы в престижном научном журнале Communications Chemistry, который входит в группу журналов Nature.
Дмитрий Верхов