Технологические аспекты конструирования диагностикума эритроцитарного иммуноглобулинового для выявления возбудителя чумы

Цель исследования – конструирование эритроцитарного иммуноглобулинового диагностикума, предназначенного для экспресс-выявления возбудителя чумы (Yersinia pestis) в реакции непрямой гемагглютинации, и оценка его аналитической эффективности. Научная новизна заключалась в разработке нового подхода к получению эритроцитарного иммуноглобулинового чумного диагностикума, основанного на целенаправленном регулировании pH и концентрации поверхностно-активного вещества для оптимизации взаимодействия антител с формалинизированными эритроцитами. Материалы и методы. Диагностикумы готовили на основе формалинизированных эритроцитов барана, конъюгированных с чумными иммуноглобулинами класса G в присутствии лаурилсульфата натрия (SLS). Варьировали показатель кислотности среды (pH 4,0…5,0 ± 0,05) и концентрацию SLS (0,20… 0,45 ± 0,001 %) с целью определения оптимальных параметров конъюгации. Аналитическую чувствительность и специфичность оценивали в РНГА с использованием гомологичных и гетерологичных штаммов микроорганизмов. Статистическую обработку проводили методом двухфакторного дисперсионного анализа с уровнем значимости p<0,05. Результаты и обсуждение. Установлено достоверное влияние pH и концентрации SLS на чувствительность диагностикума (p<0,001), а также их взаимное воздействие (p<0,001). Определены оптимальные параметры: концентрация SLS (0,21±0,001) % и pH эритроцитарной взвеси 4,3±0,05. При этих условиях диагностикум характеризовался аналитической чувствительностью (1,95…3,90)·10⁵ м.к./мл, отсутствием перекрестных реакций с гетерологичными штаммами и стабильностью в течение одного года хранения. Разработанная технология обеспечивает получение высокоспецифичного, стабильного и воспроизводимого препарата для серологической экспресс-диагностики чумы, что имеет практическое значение для систем эпидемиологического надзора и лабораторной диагностики природно-очаговых особо опасных инфекций.

1. Онищенко Г.Г., Попова А.Ю., Топорков В.П., Смоленский В.Ю., Щербакова С.А., Кутырев В.В. Современные угрозы и вызовы в области биологической безопасности и стратегия противодействия. Проблемы особо опасных инфекций. 2015; (3):5–9. DOI: 10.21055/0370-1069-2015-3-5-9.

2. Ерошенко Г.А., Куклева Л.М., Кутырев В.В. Исторические и современные классификации возбудителя чумы. Проблемы особо опасных инфекций. 2022; (4):14–22. DOI: 10.21055/0370-1069-2022-4-14-22.

3. Попов Н.В., Карнаухов И.Г., Кузнецов А.А., Матросов А.Н., Иванова А.В., Марцоха К.С., Магеррамов Ш.В., Поспелов М.В., Корзун В.М., Вержуцкий Д.Б., Чипанин Е.В., Холин А.В., Лопатин А.А., Дубянский В.М., Ашибоков У.М., Газиева А.Ю., Кутырев И.В., Аязбаев Т.З., Бамматов Д.М., Балахонов С.В., Куличенко А.Н., Кутырев В.В. Эпидемиологическая обстановка по чуме в мире и прогноз ее развития на 2025 г. в Российской Федерации. Проблемы особо опасных инфекций. 2025; (1):74–83. DOI: 10.21055/0370-1069-2025-1-74-83.

4. Никифоров К.А., Оглодин Е.Г., Макашова М.А., Балыкова А.Н., Уткин Д.В., Куклева Л.М., Ерошенко Г.А., Кутырев В.В. Разработка комплексной системы молекулярно-генетической идентификации штаммов Yersinia pestis. Проблемы особо опасных инфекций. 2023; (1):126–31. DOI: 10.21055/0370-1069-2023-1-126-131.

5. Халиков А.А., Микаилов М.М., Яникова Э.А., Гулиева А.Т. Применение РНГА с молоком при диагностике бруцеллеза коров. Ветеринария и кормление. 2020; (4):50–3. DOI: 10.30917/ATT-VK-1814-9588-2020-4-18.

6. Микаилов М.М., Халиков А.А., Гулиева А.Т., Черных О.Ю., Яникова Э.А. Эффективность использования реакции непрямой гемагглютинации (РНГА) с сывороткой крови для диагностики бруцеллеза мелкого рогатого скота. Ветеринария Кубани. 2021; (1):8–10. DOI: 10.33861/2071-8020-2021-1-8-10.

7. Жарникова И.В., Кошкидько А.Г., Курчева С.А., Жданова Е.В., Старцева О.Л., Тюменцева И.С., Афанасьев Е.Н., Семирчева А.А., Геогджаян А.С., Красовская Т.Л. Способ приготовления эритроцитарного диагностикума иммуноглобулинового туляремийного. Патент РФ № 2747420, опубл. 04.05.2021. Бюл. № 13.

8. Baker E.E., Sommer H., Foster L.E., Meyer E., Meyer K.F. Studies on immunization against plague. I. The isolation and characterization of the soluble antigen of Pasteurella pestis. J. Immunol. 1952; 68(2):131–45.

9. Mujtaba M.G., Baliban T., Bhagu J., Herrera M. A laboratory exercise simulating antibody and antigen reactions of the Ouchterlony double immunodiffusion assay using inorganic salts. J. Microbiol. Biol. Educ. 2021; 22(2):e00103-21. DOI: 10.1128/jmbe.00103-21.

10. Тюменцева И.С., Жарникова И.В., Афанасьев Е.Н., Ефременко В.И., Коготкова О.И., Кальной С.М., Куличенко А.Н. Научно-методические разработки биотехнологий производства иммунобиологических препаратов для экспресс-диагностики инфекционных заболеваний и детекции их возбудителей. БИОпрепараты. Профилактика, диагностика, лечение. 2015; (4):21–5.

11. Курчева С.А., Кошкидько А.Г., Жарникова И.В., Русанова Д.В., Семирчева А.А., Старцева О.Л., Жданова Е.В., Курноскина М.М., Тюменцева И.С. Разработка защитной среды высушивания и режима лиофилизации для стабилизации диагностикума эритроцитарного туляремийного иммуноглобулинового. БИОпрепараты. Профилактика, диагностика, лечение. 2022; 22(2):196–207. DOI: 10.30895/2221-996X-2022-22-2-196-207.

12. Польских С.В., Лунина К.А. Методы разделения белков. В кн.: Теоретические и практические аспекты развития современной науки. Материалы XV Международной научно-практической конференции. М.; 2015. С. 24–30.

13. Блохин Д.С., Кулькова М.А., Клочков В.В. Способы контроля образования мицеллярных систем на основе додецилсульфата натрия в растворе и пространственное строение тетрапептида nAc-Ser-Phe-Val-Gly-OMe в комплексе протеин – мицеллы по данным спектроскопии ЯМР. Ученые записки Казанского университета. Серия: Естественные науки. 2012; 154(4):80–91.

14. Gaikwad S.S., Avari J.G. Effect on morphology, osmotic fragility and electrokinetic potential of erythrocytes in hypertension. Curr. Hypertens. Rev. 2017; 13(2):132–7. DOI: 10.2174/1573402113666170911140747.

15. Mahan A.E., Tedesco J., Dionne K., Baruah K., Cheng H.D., De Jager P.L., Barouch D.H., Suscovich T., Ackerman M., Crispin M., Alter G. A method for high-throughput, sensitive analysis of IgG Fc and Fab glycosylation by capillary electrophoresis. J. Immunol. Methods. 2015; 417:34–44. DOI: 10.1016/j.jim.2014.12.004.

16. Sudsiri C.J., Ritchie R.J. Influence of Na⁺ disorder on cytoplasmic conductivity and cellular electromagnetic (EM) energy absorption of human erythrocytes (PONE-D-21-36089). PLoS One. 2023; 18(2):e0277044. DOI: 10.1371/journal.pone.0277044.