Определение активности экспериментального противохолерного иммуноэнтеросорбента in vitro в дот-иммуноанализе

Введение. По оценке Всемирной организации здравоохранения, ежегодно от 1 до 4 миллионов человек заражаются холерой, и порядка 143 000 человек становятся жертвой этой инфекции. На данном этапе седьмой пандемии холеры ВОЗ и ее партнеры активно оценивают новые методы в лечении и профилактике холеры в дополнение к существующим традиционным мерам. Сегодня для лечения и профилактики ряда инфекционных заболеваний желудочно-кишечного тракта широко применяются энтеросорбенты. Ранее сообщалось о результатах конструирования специфического энтеросорбента, оказывающего нейтрализующее действие в отношении холерного энтеротоксина. Для контроля токсиннейтрализующей активности компонентов и готового экспериментального препарата применяется метод кожной пробы по Крейгу, который имеет существенные недостатки: длительность анализа, использование дорогостоящих биомоделей и т. д. Также важна этическая сторона методов in vivo, диктующая необходимость гуманизации экспериментов и замены млекопитающих менее развитыми живыми объектами, использованием физико-химических и иммунохимических систем.

Цель. Совершенствование методических подходов к определению активности полуфабриката и готового препарата энтеросорбента в непрямом дот-иммуноанализе (ДИА) с использованием неферментного диагностикума – наночастиц коллоидного золота.

Материалы и методы. Использовали антитоксические кроличьи иммуноглобулины и экспериментальные серии противохолерного иммуноэнтеросорбента. Определение токсиннейтрализующей активности проводили по Крейгу на взрослых кроликах. В непрямом ДИА использовали гидрозоль золота, сорбционно связанный со стафилококковым белком А и стабилизированный раствором ПЭГ-20000.

Результаты и обсуждение. В непрямом ДИА определены значения титров специфических антител в образцах компонентов препарата (от 1 : 6400 до 1 : 12800) и готового энтеросорбента (от 1 : 6400 до 1 : 25600). Специфичность теста подтверждена отрицательными результатами с нормальными кроличьими иммуноглобулинами. Проведен сравнительный анализ уровня токсиннейтрализующей активности антитоксических иммуноглобулинов и противохолерного энтеросорбента, определенных в кожной пробе по Крейгу и ДИА: коэффициент корреляции составил 0,93 и 0,97 соответственно.

Заключение. Разработанные методические подходы к проведению непрямого ДИА с диагностикумом на основе белка А S. аureus и наночастиц коллоидного золота могут быть использованы для определения уровня активности антитоксических иммуноглобулинов и экспериментального иммуноэнтеросорбента, а корреляция результатов тестов in vitro и in vivo позволяет рекомендовать непрямой ДИА на этапах контроля при изготовлении специфического противохолерного энтеросорбента.

1. Москвитина Э. А., Янович Е. Г., Кругликов В. Д., Титова С. В., Куриленко М. П., Пичурина Н. Л., Водопьянов А. С., Левченко Д. А., Иванова С. М., Водопьянов С. О., Олейников И. П. Прогноз по холере на 2019 г. на основании анализа эпидемиологической обстановки в мире, СНГ и России в 2009–2018 гг. Проблемы особо опасных инфекций. 2019;(1):64–73. DOI: 10.21055/0370-1069-2019-1-64-73.

2. Носков А. К., Кругликов В. Д., Москвитина Э. А., Монахова Е. В., Левченко Д. А., Янович Е. Г., Водопьянов А. С., Писанов Р. В., Непомнящая Н. Б., Ежова М. И., Подойницына О. А. Характеристика эпидемиологической ситуации по холере в мире и в Российской Федерации в 2020 г. и прогноз на 2021 г. Проблемы особо опасных инфекций. 2021;(1):43–51. DOI: 10.21055/0370-1069-2021-1-43-51.

3. Учайкин В. Ф., Новокшонов А. А., Соколова Н. В. Энтеросорбция – эффективный метод этиопатогенетической терапии острых кишечных инфекций. Детские инфекции. 2005;(3):39–43.

4. Захаренко С. М. Энтеросорбция в практике инфекциониста. Русский медицинский журнал. 2010;18(30):1829–1834.

5. Ратникова Л. И., Пермитина М. И., Попилов А. Н. Эффективность энтеросорбентов при острых кишечных инфекциях. Врач. 2007;(7):36–37.

6. Кожевникова Г. М., Ющук Н. Д., Бахтина Ю. А. Патогенетическая терапия острых кишечных инфекций. Медицина критических состояний. Инфекции. 2004;(6):3–6.

7. Овчинникова М. В., Абрамова Е. Г., Кириллова Т. Ю., Плотников И. А., Никифоров А. К., Адамов А. К. Антитоксическая активность противохолерного энтеросорбционного препарата в опытах in vivo антитоксическая активность противохолерного энтеросорбционного препарата в опытах in vivo. Вестник биотехнологии и физико-химической биологии им. Ю. А. Овчинникова. 2018;14(4):48–53.

8. Каркищенко Н. Н., Грачев С. В. Руководство по лабораторным животным и альтернативным моделям в биомедицинских технологиях. М.: Профиль; 2010. 358 с.

9. Тертон М., Бангхем Д. Р., Колкотт К. А. Новые методы иммуноанализа. М.: Мир; 1991. 280 с.

10. Дуракова О. С., Громова О. В., Гаева А. В., Генералов С. В., Ливанова Л. Ф., Клокова О. Д., Волох О. А. Экспериментальное обоснование возможности использования перевиваемой линии клеток СНО-К1 для определения специфической активности компонентов холерной химической вакцины.Проблемы особо опасных инфекций. 2019;(4):113–116. DOI:10.21055/0370-1069-2019-4-113-116.

11. Rashidiani J., Eskandari K., Ranjbar R. Application of gold core-shell magnetic nanoparticles immunosensor for detection of vibrio cholera. Journal of Applied Biotechnology Report. 2021;(8):71–75.

12. Craig J. Preparation of the vascular permeability factor of V. cholera. J. Bacteriol. 1966;92(3):793–795.

13. Большакова Е. А. ИФА и ПЦР – современные методы клинической лабораторной диагностики. Поликлиника. 2012;(2):16–22.

14. Дыкман Л. А., Хлебцов Н. Г. Золотые наночастицы в биологии и медицине: достижения последних лет и перспективы. ACTA NATURAE. 2011;3,2(9):16–38.

15. Шарапова Н. А., Абрамова Е. Г., Никифоров А. К., Киреев М. Н., Савицкая Л. В., Минаева Л. Н., Михеева Т. А., Галкина М. В., Краснов Я. М. Определение активности антирабических сывороток и препарата гетерологичного антирабического иммуноглобулина in vitro в дот-иммуноанализе. Проблемы особо опасных инфекций. 2010;1(103):63–66.

16. Nishat S., Awan F. R., Bajwa S. Z. Nanoparticle-based point of care immunoassays for in vitro biomedical diagnostics. Analytical Sciences. 2019;(35)2:123–131.

17. Загоскина Т. Ю., Чапоргина Е. Л., Марков Е. Ю., Попова Ю. О., Долгова Т. М., Гаврилова О. В., Тайкова Т. С., Балахонов С. В. Дот-иммуноанализ с использованием антител, меченных наночастицами коллоидного золота, для детекции ботулинического токсина в клиническом материале и пищевых продуктах. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2017;(4)31:31–35. DOI: 10.36233/0372-9311-2017-4-31-35.

18. Полтавченко А. Г., Ерш А. В., Азаев М. Ш., Филатов П. В. Оптимизация условий проявления результатов дот-иммуноанализа в автономном наборе для выявления ортопоксвирусов. Эпидемиология и инфекционные болезни. 2019;24(2):77–83. DOI: 10.18821/1560-9529-2019-24-2-77-83.

19. Vera-Cabrera L., Rendon A., Diaz-Rodriguez M. Dot blot assay for detection of antidiacyltrehalose antibodies in tuberculous patients. Clin Diagn. Lab. Immunol. 1999;6:686–689.

20. Ghitescu L., Bendayan M. Immunolabeling efficiency of protein A-gold complexes. Journal of Histochemistry & Cytochemistry. 1990;(38)11:1523–1530.