Московские исследователи создали высокоточный метод выявления бруцеллеза — опасного инфекционного заболевания, поражающего сельскохозяйственных животных и передающегося человеку. По данным Российского научного фонда (РНФ), эта разработка может значительно повысить эффективность диагностики.
Бруцеллез, вызываемый бактериями Brucella, широко встречается у скота (коров, коз, свиней, овец) и несет угрозу для здоровья человека. Инфицирование может произойти через контакт с больным животным или при употреблении зараженных продуктов, таких как молоко или сыр. Отсутствие своевременной терапии может привести к поражению многих систем организма, включая нервную, дыхательную, кровеносную и опорно-двигательную.
До недавнего времени эффективные и легкодоступные диагностические методы для выявления бруцеллеза отсутствовали. Существующие тесты, основанные на поиске антител к О-полисахариду (части клеточной стенки Brucella), часто выдают ошибочные положительные результаты. Это связано с тем, что похожие полисахариды присутствуют у других микроорганизмов, что затрудняет точное определение инфицированных животных и их отличие от здоровых или привитых.
Группа московских ученых из Института органической химии имени Н.Д. Зелинского РАН, Национального исследовательского центра эпидемиологии и микробиологии имени Н.Ф. Гамалеи, а также Российского университета дружбы народов предложила новый подход к диагностике. Они предложили использовать циклический β-D-глюкан (полисахарид B), который также является компонентом клеточной стенки Brucella.
Хотя полисахарид B производится бактериями в значительных объемах, он сам по себе не провоцирует иммунный ответ, что ранее ограничивало его применение в диагностике. Чтобы преодолеть эту проблему, исследователи синтезировали ряд олигосахаридов — молекул, имитирующих части полисахарида B. Наилучшие результаты показала структура из пяти мономерных звеньев. Этот синтезированный олигосахарид был связан с белком (бычьим сывороточным альбумином) для придания ему иммуногенности, то есть способности вызывать иммунный отклик у организма.
Полученное иммуногенное соединение было введено кроликам дважды с интервалом две недели. Через 28 дней после первой инъекции у животных обнаружились антитела, специфически реагирующие на синтезированный олигосахарид.
Николай Нифантьев, руководитель проекта (поддержанного РНФ) и заведующий лабораторией химии гликоконъюгатов ИОХ РАН, пояснил: “Природный полисахарид В не вызывает образования специфических антител, поэтому раньше его не использовали как маркер для диагностики бруцеллеза. Однако мы смогли получить такие антитела, которые станут основой для создания высокоточных диагностических систем для выявления инфекции у животных и контроля качества мясомолочной продукции.”
Важность этой разработки заключается в том, что бруцеллез наносит серьезный экономический ущерб. В случае вспышек инфекции возникает необходимость уничтожать зараженные стада. Кроме того, существующие тесты с высокой частотой ложноположительных результатов приводят к необоснованному забою здорового скота.
Результаты данного исследования, получившего поддержку РНФ, были опубликованы в научном журнале Communications Chemistry (издательская группа Nature).
