Группа ученых из Москвы разработала высокоточный диагностический метод для выявления бруцеллеза — опасной инфекции, поражающей домашний скот и передающейся человеку.
Бруцеллез, вызываемый бактериями из рода Brucella, широко распространен среди крупного и мелкого рогатого скота, а также свиней. Это заболевание представляет опасность и для людей, поскольку им можно заразиться при контакте с животными или употреблении зараженных продуктов, таких как молоко и сыр. Без своевременного лечения инфекция может поразить практически все системы организма, включая опорно-двигательный аппарат, нервную, дыхательную и кровеносную системы.
По данным Российского научного фонда (РНФ), до настоящего времени отсутствовали по-настоящему надежные и доступные методы диагностики бруцеллеза. Применяемые сейчас тесты часто дают ложноположительные результаты, поскольку основаны на определении антител к так называемому О-полисахариду — одному из компонентов клеточной стенки бактерий Brucella. Проблема заключается в том, что похожие полисахариды имеются у других бактерий, из-за чего тест-системы не позволяют точно отличить инфицированных животных от тех, кто был вакцинирован или здоров.
Исследователи 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 — Москва) предложили использовать для диагностики бруцеллеза другой компонент клеточной стенки Бруцелл — циклический β-D-глюкан, или полисахарид B.
Этот полисахарид синтезируется бактериями в значительных количествах, но обычно не вызывает заметного иммунного ответа, что ранее ограничивало его применение в диагностических тестах. Чтобы решить эту проблему, ученые химически синтезировали ряд олигосахаридов — коротких фрагментов, имитирующих структуру природного полисахарида B. Наиболее эффективной оказалась структура, состоящая из пяти мономеров. Этот синтезированный фрагмент был соединен с белком (бычьим сывороточным альбумином), чтобы придать полученному комплексу иммуногенные свойства, то есть способность стимулировать иммунную систему.
Полученный таким образом иммуноген был введен кроликам дважды с интервалом в 14 дней. Через 28 дней после первой инъекции у животных были обнаружены антитела, которые специфически связывались с использованным для иммунизации олигосахаридом.
Руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, заведующий лабораторией химии гликоконъюгатов Института органической химии имени Н.Д. Зелинского РАН Николай Нифантьев пояснил: «Нативный полисахарид B практически не стимулирует выработку специфических антител, поэтому ранее он не рассматривался как диагностический маркер для выявления бруцеллеза. Однако нам удалось получить специфические антитела, которые могут стать основой для создания высокоточных тест-систем для диагностики этого заболевания и контроля безопасности мясомолочной продукции».
Практическая значимость данной разработки очень велика, так как бруцеллез может наносить серьезный экономический ущерб. Как отметили в пресс-службе РНФ, при вспышках инфекции часто приходится уничтожать целые стада животных, а ложноположительные результаты тестов приводят к необоснованному выбраковыванию здорового скота.
Результаты этого исследования, поддержанного Российским научным фондом (РНФ), опубликованы в научном журнале Communications Chemistry, входящем в престижную группу изданий Nature.
