Московские ученые разработали высокоточный метод диагностики бруцеллеза – опасной инфекции, поражающей домашних животных и способной передаваться человеку.
Бруцеллез, вызываемый бактериями рода Brucella, широко распространен среди крупного и мелкого рогатого скота, а также свиней. Это заболевание опасно и для людей, которые могут заразиться при контакте с инфицированными животными или употреблении зараженных продуктов, таких как молоко и сыр. Без своевременного лечения бруцеллез может поражать практически все органы и системы организма, включая опорно-двигательный аппарат, нервную, дыхательную и кровеносную системы.
По информации Российского научного фонда (РНФ), до недавнего времени не существовало надежных и доступных методов для точной диагностики бруцеллеза. Используемые тесты часто давали ложноположительные результаты, поскольку они основаны на выявлении антител к О-полисахариду – компоненту клеточной стенки Brucella. Проблема в том, что похожие полисахариды есть у других бактерий, что затрудняет точное различение инфицированных, вакцинированных и здоровых животных.
Исследователи из Института органической химии имени Н.Д. Зелинского РАН, Национального исследовательского центра эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи Минздрава РФ и Российского университета дружбы народов (все три учреждения находятся в Москве) предложили альтернативный подход. Они предложили использовать для диагностики другой компонент клеточной стенки бактерий Brucella – циклический β-D-глюкан, известный как полисахарид B.
Этот полисахарид вырабатывается бактериями в больших количествах, но при этом слабо стимулирует иммунный ответ, что ранее мешало его применению в тест-системах. Для решения этой проблемы ученые синтезировали ряд олигосахаридов, имитирующих фрагменты природного полисахарида B. Наиболее удачной оказалась структура, состоящая из пяти мономеров. Для придания ей иммуногенных свойств (способности вызывать иммунный ответ) эту структуру соединили с бычьим сывороточным альбумином – белком.
Полученный модифицированный полисахарид (иммуноген) был введен кроликам двукратно с интервалом в две недели. Спустя 28 дней после первой инъекции у животных были обнаружены специфические антитела к синтезированному олигосахариду.
Руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, заведующий лабораторией химии гликоконъюгатов Института органической химии имени Н.Д. Зелинского РАН Николай Нифантьев пояснил: «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».
Практическая значимость этой разработки велика, учитывая значительные экономические потери, связанные с бруцеллезом. По данным РНФ, вспышки заболевания вынуждают забивать целые стада, а существующие неточные тесты приводят к необоснованному уничтожению здоровых животных из-за ложноположительных результатов.
Результаты данного исследования, профинансированного Российским научным фондом, опубликованы в авторитетном научном журнале Communications Chemistry, входящем в группу изданий Nature.
