РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОТ-ПЦР В РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ВИРУСОВ ХЕНДРА И НИПАХ



Цитировать

Полный текст

Аннотация

Резюме

Статья посвящена разработке способа обнаружения вирусной РНК двух высокопатогенных зоонозных вирусов из рода Henipavirus – Хендра и Нипах с помощью полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией в реальном времени. В естественной среде эти вирусы переносятся летучими лисицами из семейства Pteropodidae. Заражению подвержены лошади и свиньи соответственно. Заболевания также передаются человеку через контакт с больными животными, их биологическими выделениями и от человека к человеку. У инфицированных людей и животных клинические признаки инфекции могут протекать бессимптомно, либо проявляющимися грипподобными симптомами на начальном этапе болезни и переходящие в неврологические заболевания и острую респираторную инфекцию с последующим летальным исходом. На сегодняшний день не разработано лечение против этих инфекций. Изученную субъединичную вакцину HeV-sG (Equivac®HeV, Zoetis Australia Pty Ltd.) используют в Австралии для лошадей против инфекции Хендра. Однако эта вакцина не используется для людей, и в настоящее время нет коммерчески доступных вакцин против вируса Нипах ни для человека, ни для животных. Необходимость разработки новых методов детекции и поиск новых вирусных мишеней по-прежнему остаются актуальным задачами в связи с большим ареалом распространения описанных вирусов, высокой контагиозностью и смертностью животных и людей. В исследовании описываются оригинальные разработанные праймеры и зонды на консервативные регионы геномов двух вирусов: гена, кодирующего нуклеокапсидный белок вируса Хендра и гена, кодирующего гликопротеин вируса Нипах. Созданы синтетические контроли прохождения этапов экстракции проб и постановки ПЦР с обратной транскрипцией в реальном времени, подтверждающие качество разработанного метода. Биологические образцы от здоровых людей (плазма крови, мазки со слизистых рото- и носоглотки, спинномозговая жидкость) с добавлением искусственных контролей проходили этапы выделения и постановку ПЦР с обратной транскрипцией в реальном времени, тем самым подтверждая качество контрольных образцов. Предел обнаружения описанных способов идентификации вирусной РНК определен как 100 копий/мл для вируса Хендра и 1000 копий/мл для вируса Нипах. Время прохождения амплификации составляет менее 90 минут. Разработанный способ поможет в эпидемиологическом контроле по распространениям данных инфекций, может применяться в диагностике вирусов Хендра и Нипах и для решения научно-исследовательских задач по изучению свойств данных патогенов.

Об авторах

Светлана Алексеевна Широбокова

Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Пастера, Санкт-Петербург, Россия

Автор, ответственный за переписку.
Email: schirobokova.s@gmail.com
ORCID iD: 0009-0001-8841-3744
SPIN-код: 8140-9620
Scopus Author ID: 58149564000
ResearcherId: NYS-8978-2025

Младший научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики патогенных микроорганизмов ФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера

Россия, Санкт-Петербург, ул. Мира, д. 14

Анна Вячеславовна Шабалина

Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Пастера, Санкт-Петербург, Россия

Email: shabalina@pasteurorg.ru
ORCID iD: 0000-0003-2719-2666
SPIN-код: 5482-3179
Scopus Author ID: 58120138300

Младший научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики патогенных микроорганизмов ФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера

Россия, Санкт-Петербург, ул. Мира, д. 14

Игорь Сергеевич Сухих

Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Пастера, Санкт-Петербург, Россия

Email: igor3419@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3548-4354
SPIN-код: 4439-7730
Scopus Author ID: 56465949700

Кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики патогенных микроорганизмов ФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера

Россия, Санкт-Петербург, ул. Мира, д. 14

Вера Абденнасеровна Шайеб

Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Пастера, Санкт-Петербург, Россия

Email: shaieb@pasteurorg.ru
ORCID iD: 0000-0002-8407-735X
Scopus Author ID: 57201977809C

Младший научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики патогенных микроорганизмов ФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера

Россия, Санкт-Петербург, ул. Мира, д. 14

Анна Сергеевна Долгова

Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Пастера, Санкт-Петербург, Россия

Email: dolgova@pasteurorg.ru
ORCID iD: 0000-0001-8730-4872
SPIN-код: 9410-2798
Scopus Author ID: 56530595700

Кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, заведующая лабораторией молекулярной генетики патогенных микроорганизмов ФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера

Россия, Санкт-Петербург, ул. Мира, д. 14

Владимир Георгиевич Дедков

Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Пастера, Санкт-Петербург, Россия;
Институт медицинской паразитологии и тропической медицины имени Е. И. Марциновского, Москва, Россия

Email: vgdedkov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5500-0169

Кандидат медицинских наук, заместитель директора по научной работе ФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера

Россия, Санкт-Петербург, ул. Мира, д. 14

Список литературы

  1. Aljofan M. Hendra and Nipah infection: Emerging paramyxoviruses. Virus Research. Elsevier BV, 2013, vol. 177, no. 2, pp. 119–126. https://doi.org/10.1016/j.virusres.2013.08.002
  2. Annand E. J., Horsburgh B. A., Xu K., Reid P. A., Poole B., de Kantzow M. C., Brown N., Tweedie A., Michie M., Grewar J. D., Jackson A. E., Singanallur N. B., Plain K. M., Kim K., Tachedjian M., van der Heide B., Crameri S., Williams D. T., Secombe C., Laing E. D., Sterling S., Yan L., Jackson L., Jones C., Plowright R. K., Peel A. J., Breed A. C., Diallo I., Dhand N. K., Britton P. N., Broder C. C., Smith I., Eden J.-S. Novel Hendra Virus Variant Detected by Sentinel Surveillance of Horses in Australia. Emerging Infectious Diseases. Centers for Disease Control and Prevention (CDC), 2022, vol. 28, no. 3, pp. 693–704. https://doi.org/10.3201/eid2803.211245
  3. Askari M. R. A., Menezes G. A., Omran H. H., Ejaz A., Ejaz H., Hameed S. S. Nipah Virus: A Threatening Outbreak. Journal of clinical and diagnostic research. JCDR Research and Publications, 2023, vol. 17, no. 2. pp. DE01-DE07. https://doi.org/10.7860/jcdr/2023/52734.17504
  4. Bangladesh reports two Nipah deaths in 2024 to date [website on the Internet]. Available from https://open.substack.com/pub/outbreaknewstoday/p/bangladesh-reports-two-nipah-deaths?utm_campaign=post&utm_medium=web (Accessed September 7, 2024).
  5. Bossart K. N., Rockx B., Feldmann F., Brining D., Scott D., LaCasse R., Geisbert J. B., Feng Y.-R., Chan Y.-P., Hickey A. C., Broder C. C., Feldmann H., Geisbert T. W. A Hendra virus G glycoprotein subunit vaccine protects African green monkeys from Nipah virus challenge. Science translational medicine. American Association for the Advancement of Science (AAAS), 2012, vol. 4, no. 146. https://doi.org/10.1126/scitranslmed.3004241
  6. Business Queensland. Summary of Hendra virus incidents in horses [website on the Internet]. Available from https://www.business.qld.gov.au/industries/service-industries-professionals/service-industries/veterinary-surgeons/guidelines-hendra/incident-summary (Accessed September 7, 2024)
  7. Chakraborty S., Deb B., Barbhuiya P. A., Uddin A. Analysis of codon usage patterns and influencing factors in Nipah virus. Virus Research. Elsevier BV, 2019, vol. 263, pp. 129–138. https://doi.org/10.1016/j.virusres.2019.01.011
  8. Daniels P., Ksiazek T., Eaton B. T. Laboratory diagnosis of Nipah and Hendra virus infections. Microbes and infection. Elsevier BV, 2001, vol. 3, no. 4, pp. 289-295. https://doi.org/10.1016/s1286-4579(01)01382-x
  9. Dolgova A. S., Kanaeva O. I., Antonov S. A., Shabalina A. V., Klyuchnikova E. O., Sbarzaglia V. A., Gladkikh A. S., Ivanova O. E., Kozlovskaya L. I., Dedkov, V. G. Qualitative real-time RT-PCR assay for nOPV2 poliovirus detection. Journal of Virological Methods. Elsevier BV, 2024, vol. 329, p. 114984. https://doi.org/10.1016/j.jviromet.2024.114984
  10. Eaton B. T., Broder C. C., Middleton D., Wang, L.-F. Hendra and Nipah viruses: different and dangerous. Nature Reviews Microbiology. Springer Science and Business Media LLC, 2006, vol. 4, no. 1, pp. 23–35. https://doi.org/10.1038/nrmicro1323
  11. Eaton B. T., Wang L.-F. Henipaviruses. Encyclopedia of Virology. Elsevier, 2008, pp. 321–327. https://doi.org/10.1016/b978-012374410-4.00653-1
  12. Gazal S., Sharma N., Gazal S., Tikoo M., Shikha D., Badroo G. A., Rashid M., Lee S.-J. Nipah and Hendra Viruses: Deadly Zoonotic Paramyxoviruses with the Potential to Cause the Next Pandemic. Pathogens. MDPI AG, 2022, vol. 11, no. 12, p. 1419. https://doi.org/10.3390/pathogens11121419
  13. Goncharova E. A., Dedkov V. G., Dolgova A. S., Kassirov I. S., Safonova M. V., Voytsekhovskaya Y., Totolian A. A. One‐step quantitative RT‐PCR assay with armored RNA controls for detection of SARS‐CoV‐2. Journal of Medical Virology. Wiley, 2020, vol. 93, no. 3, pp. 1694–1701. https://doi.org/10.1002/jmv.26540
  14. Guillaume V., Lefeuvre A., Faure C., Marianneau P., Buckland R., Lam S. K., Wild T. F., Deubel V. Specific detection of Nipah virus using real-time RT-PCR (TaqMan). Journal of Virological Methods. Elsevier BV, 2004, vol. 120, no. 2, pp. 229-237. https://doi.org/10.1016/j.jviromet.2004.05.018
  15. Hotard A. L., He B., Nichol S. T., Spiropoulou C. F., Lo M. K. 4′-Azidocytidine (R1479) inhibits henipaviruses and other paramyxoviruses with high potency. Antiviral Research. Elsevier BV, 2017, vol. 144, pp. 147–152. https://doi.org/10.1016/j.antiviral.2017.06.011
  16. International Committee on Taxonomy of Viruses [website ICTV on the Internet]. Available from https://ictv.global/report/chapter/paramyxoviridae/paramyxoviridae/henipavirus (Accessed September 10, 2024)
  17. Jang M., Kim S. Inhibition of Non-specific Amplification in Loop-Mediated Isothermal Amplification via Tetramethylammonium Chloride. BioChip Journal. Springer Science and Business Media LLC, 2022, vol. 16, no. 3, pp. 326–333. https://doi.org/10.1007/s13206-022-00070-3
  18. Luo G.-C., Yi T.-T., Jiang B., Guo X., Zhang G.-Y. Betaine-assisted recombinase polymerase assay with enhanced specificity. Analytical Biochemistry. Elsevier BV, 2019, vol. 575, pp. 36–39. https://doi.org/10.1016/j.ab.2019.03.018
  19. Mire C. E., Satterfield B. A., Geisbert J. B., Agans K. N., Borisevich V., Yan L., Chan Y.-P., Cross R. W., Fenton K. A., Broder C. C., Geisbert T. W. Pathogenic Differences between Nipah Virus Bangladesh and Malaysia Strains in Primates: Implications for Antibody Therapy. Scientific Reports. Springer Science and Business Media LLC, 2016, vol. 6, no. 1. https://doi.org/10.1038/srep30916
  20. Mungall B. A., Middleton D., Crameri G., Bingham J., Halpin K., Russell G., Green D., McEachern J., Pritchard L. I., Eaton B. T., Wang L. F., Bossart K. N., Broder C. C. Feline model of acute nipah virus infection and protection with a soluble glycoprotein-based subunit vaccine. Journal of virology. American Society for Microbiology, 2006, vol. 80, no. 24, pp. 12293-12302. http://dx.doi.org/10.1128/JVI.01619-06
  21. Murray K., Selleck P., Hooper P., Hyatt A., Gould A., Gleeson L., Westbury H., Hiley L., Selvey L., Rodwell B., Ketterer, P. A Morbillivirus that Caused Fatal Fisease in Horses and Humans. Science. American Association for the Advancement of Science (AAAS), 1995, vol. 268, no. 5207, pp. 94–97. https://doi.org/10.1126/science.7701348
  22. Nipah virus infection – Bangladesh [website WHO on the Internet]. Available from https://www.who.int/emergencies/disease-outbreak-news/item/2024-DON508 (Accessed September 7, 2024)
  23. O’Sullivan J., Allworth A., Paterson D., Snow T., Boots R., Gleeson L., Gould A., Hyatt A., Bradfield J. Fatal encephalitis due to novel paramyxovirus transmitted from horses. The Lancet. Elsevier BV, 1997, vol. 349, no. 9045, pp. 93–95. https://doi.org/10.1016/s0140-6736(96)06162-4
  24. Oliveira B. B., Veigas B., Baptista P. V. Isothermal Amplification of Nucleic Acids: The Race for the Next “Gold Standard”. Frontiers in Sensors. Frontiers Media SA, 2021, vol. 2. https://doi.org/10.3389/fsens.2021.752600
  25. One dies of Nipah virus at DMCH [website on the Internet]. Available from https://www.thedailystar.net/health/disease/news/one-dies-nipah-virus-dmch-3246971 (Accessed September 7, 2024)
  26. Pollak N. M., Olsson M., Marsh G. A., Macdonald J., McMillan, D. Evaluation of three rapid low-resource molecular tests for Nipah virus. Frontiers in microbiology. Frontiers Media SA, 2023 vol. 13, p. 1101914. https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.1101914
  27. Rota P. A., Lo M. K. Molecular Virology of the Henipaviruses. Current Topics in Microbiology and Immunology. Springer Berlin Heidelberg. 2012, vol. 359. pp. 41–58. http://dx.doi.org/10.1007/82_2012_211
  28. Satterfield B. A., Dawes B. E., Milligan G. N. Status of vaccine research and development of vaccines for Nipah virus. Vaccine. Elsevier BV, 2016, vol. 34, no. 26, pp. 2971–2975. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2015.12.075
  29. Skowron K., Bauza-Kaszewska J., Grudlewska-Buda K., Wiktorczyk-Kapischke N., Zacharski M., Bernaciak Z., Gospodarek-Komkowska E. Nipah Virus–Another Threat From the World of Zoonotic Viruses. Frontiers in Microbiology. Frontiers Media SA 2022, vol. 12. https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.811157
  30. Smith I. L., Halpin K., Warrilow D., Smith G. A. Development of a fluorogenic RT-PCR assay (TaqMan) for the detection of Hendra virus. Journal of virological methods. Elsevier BV, 2001, vol. 98, no.1, pp. 33-40. https://doi.org/10.1016/s0166-0934(01)00354-8
  31. Soman Pillai V., Krishna G., Valiya Veettil M. Nipah Virus: Past Outbreaks and Future Containment. Viruses. MDPI AG, 2020, vol. 12, no. 4, p. 465. https://doi.org/10.3390/v12040465
  32. Srivastava P., Prasad D. Isothermal nucleic acid amplification and its uses in modern diagnostic technologies. 3 Biotech. Springer Science and Business Media LLC, 2023, vol. 13, no. 6. https://doi.org/10.1007/s13205-023-03628-6
  33. Taylor J., Thompson K., Annand E. J., Massey P. D., Bennett J., Eden J.-S., Horsburgh B. A., Hodgson E., Wood K., Kerr J., Kirkland P., Finlaison D., Peel A. J., Eby P., Durrheim D. N. Novel variant Hendra virus genotype 2 infection in a horse in the greater Newcastle region, New South Wales, Australia. One Health. Elsevier BV, 2022, vol. 15, p. 100423. https://doi.org/10.1016/j.onehlt.2022.100423
  34. Thakur N., Bailey D. Advances in diagnostics, vaccines and therapeutics for Nipah virus. Microbes and Infection. Elsevier BV, 2019, vol. 21, no. 7, pp. 278–286. https://doi.org/10.1016/j.micinf.2019.02.002
  35. Wacharapluesadee S., Hemachudha T. Duplex nested RT-PCR for detection of Nipah virus RNA from urine specimens of bats. Journal of virological methods. Elsevier BV, 2007, vol. 141, no. 1, pp. 97–101. https://doi.org/10.1016/j.jviromet.2006.11.023
  36. Wang J., Anderson D. E., Halpin K., Hong X., Chen H., Walker S., Valdeter S., van der Heide B., Neave M. J., Bingham J., O’Brien D., Eagles D., Wang L.-F., Williams D. T. A new Hendra virus genotype found in Australian flying foxes. Virology Journal. Springer Science and Business Media LLC, 2021, vol. 18, no. 1, pp. 1-13. https://doi.org/10.1186/s12985-021-01652-7
  37. WHO R&D Blueprint: Priority diagnostics for Nipah use cases and target product profiles. World Health Organization. World Health Organization, Geneva, Switzerland, 2019. https://www.who.int/docs/default-source/blue-print/call-for-comments/who-nipah-dx-tpps-d.pdf?sfvrsn=8a856311_4 (Accessed September 7, 2024).
  38. World Health Organization. Nipah Virus [website WHO on the Internet]. Available from https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/nipah-virus (Accessed September 7, 2024).
  39. Yang M., Zhu W., Truong T., Pickering B., Babiuk S., Kobasa D., Banadyga L. Detection of Nipah and Hendra Viruses Using Recombinant Human Ephrin B2 Capture Virus in Immunoassays. Viruses. MDPI AG, 2022, vol. 14, no. 8, p. 1657. https://doi.org/10.3390/v14081657
  40. Yuen K. Y., Fraser N. S., Henning J., Halpin K., Gibson J. S., Betzien L., Stewart A. J. Hendra virus: Epidemiology dynamics in relation to climate change, diagnostic tests and control measures. One Health. Elsevier BV, 2021, vol. 12, p. 100207. https://doi.org/10.1016/j.onehlt.2020.100207

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Широбокова С.А., Шабалина А.В., Сухих И.С., Шайеб В.А., Долгова А.С., Дедков В.Г.,

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 64788 от 02.02.2016.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах