Разработка нового набора реагентов для скрининговой диагностики с целью одновременного обнаружения антител к каждому из основных возбудителей инфекций TORCH-группы методом линейного иммуноблоттинга


Марданлы С.Г., Арсеньева В.А., Акиншина Ю.А., Амелина Е.А., Захаров М.В., Никитина А.В.

ЗАО «ЭКОлаб», Электрогорск, Московская область
Вопросы своевременного обнаружения внутриутробных инфекций (в том числе основных инфекций ТОRCH-группы – цитомегаловирусной, простого герпеса 1-го и 2-го типов, токсоплазмоза, и краснухи), а также возможности тотального лабораторного мониторинга групп риска по этим инфекциям, в связи с их высокой медико-социальной значимостью, выявили необходимость разработки новой тест-системы, позволяющей одновременно выявлять антитела соответствующего класса ко всем возбудителям ТОRCH-инфекций. Такая тест-система отечественного производства «Лайн-Блот ТОRCH-профиль» была разработана на основе метода линейного иммуноблоттинга. Первая комплектация этой тест-системы предназначена для выявления антител класса G. В испытаниях, проведенных на сыворотках стандартных панелей и 1115 клинических образцах, была показана высокая диагностическая чувствительность и специфичность новой тест-системы, которая может стать адекватной заменой пяти соответствующих скрининговых иммуноферментных тест-систем как по диагностической эффективности, так и по конечной стоимости единичного исследования.

В последние годы особую медико-социальную значимость приобрели внутриутробные инфекции, а среди них – инфекции TORCH-группы, основные из которых – токсоплазмоз, краснуха, цитомегаловирусная инфекция и герпетическая инфекция, вызываемая вирусами простого герпеса 1-го и 2-го (ВПГ-1 и ВПГ-2) типов. Первичное инфицирование возбудителями этих заболеваний в период беременности, а также реинфекция могут повлечь тяжелые нарушения в развитии плода и являются одной из ведущих причин детской смертности в раннем неонатальном периоде [1–3]. В связи с этим исключительно важной становится возможность тотального лабораторного мониторинга групп риска по этим инфекциям – супружеских пар, планируюших беременность, беременных женщин, новорожденных и детей в возрасте до 1 года – на наличие в их крови маркеров соответствующих возбудителей [4–6].

Для организации такого мониторинга необходимо наличие высокоэффективных и вместе с тем достаточно доступных средств лабораторной диагностики. Первому требованию удовлетворяет большинст­во как импортных, так и отечественных тест-систем для диагностики инфекций TORCH-группы. Однако полное скрининговое обследование одного пациента группы риска потребует проведения целого ряда исследований методом иммуноферментного анализа (ИФА) с использованием порядка 10 отдельных иммуноферментных тест-систем (ИФТС): 5 – для выявления антител класса M к каждому возбудителю и 5 – для выявления IgG к ним. Общая стоимость и продолжительность таких исследований делает проблематичной организацию лабораторных исследований такого масштаба [7].

Способом решения задачи, очевидно, может стать применение тест-систем, позволяющих одновременное выявление соответствующего класса антител ко всем четырем основным возбудителям TORCH-инфекции. В мировой лабораторной практике такие тест-системы уже используются, например: «RecomLine TORCH Screening IgG» и «RecomLine TORCH Screening IgM» фирмы «Mikrogen Diagnostik» (Германия), а также «TORCH Profile IgG/М» фирмы «EUROIMMUN» (Германия). Однако отечественных тест-систем такого рода пока нет.

Целью исследования явилась разработка тест-системы, позволяющей при проведении одного анализа одновременно выявить наличие антител к каждому из возбудителей инфекций TORCH-группы методом линейного иммуноблоттинга (ИБ). В данном методе иммуносорбент представляет собой стрип из нитроцеллюлозной мембраны с нанесенными на него в заданных местах линиями антигенов, наличие и интенсивность окраски которых предполагается оценивать. В настоящем сообщении представлены результаты первой части разработки новой тест-системы «Лайн-Блот TORCH-профиль», которую можно применять для выявления антител класса G к возбудителям основных инфекций TORCH-группы («Лайн-Блот TORCH-профиль-IgG»).

Материалы и методы

Иммуносорбент – разрезанная на стрипы нитроцеллюлозная мембрана производства фирмы «PROTRANS» (Германия), на которой в виде дискретных линий были иммобилизованы очищенные нативные и рекомбинантные антигены:

  • нативный антиген TOXOPLASMA GONDII производства фирмы «Fitzgerald» (США), кат. № 30R-AT015 и рекомбинантный аналог токсоплазменного антигена р30 rec. (SAG 1) фирмы «DSI» (Италия), кат. № ATG 401a;
  • нативный антиген вируса краснухи производства фирмы «Fitzgerald» (США), кат. № 30-1330 или фирмы «Biokit» (Испания), кат. № 3000–5205 3000–5203, а также международный стандарт ВОЗ Anti-Rubella immunoglobulin, Human NIBSC code: RUBI-1-94, представляющий собой IgG человека к вирусу краснухи в концентрации 15–20 МЕ/мл;
  • рекомбинантный аналог мозаичного антигена цитомегаловируса (ЦМВ), содержащего иммунодоминантные последовательности белков рр150, рр52, рр28 и gB производства ЗАО «ЭКОлаб»;
  • рекомбинантные аналоги антигена G1 ВПГ-1 и антигена G2 ВПГ-2 производства ЗАО «ЭКОлаб».

Кроме этих линий на стрипе имеются 3 контрольные линии, две из них – «+0,5» и «+2,0» – это человеческие IgG (фирм «ИМТЕК» или «Микроген», Россия) в разных концентрациях.

Линия «+0,5» служит линией критического уровня интенсивности окрашивания Cut off (то есть менее интенсивное окрашивание позволяет расценивать соответствующий результат как отрицательный, а более интенсивное – как положительный). Линия «+2,0» (она же линия контроля конъюгата) служит для контроля правильности выполнения анализа на этапе внесения конъюгата.

Вместе линии «+0,5» и «+2,0» позволяют полуколичественно оценивать интенсивность окрашивания полос, соответствующих антигенам возбудителей инфекции токсоплазмоза, ЦМВ-инфекции и герпеса 1-го и 2-го типов. Интенсивность окрашивания антигенной линии возбудителя краснухи оценивается в сравнении с интенсивностью окрашивания линии Rub-Cut off (табл. 1).

Третья контрольная линия – КВО (контроль внесения образца) – козьи антитела к IgG-антителам человека (фирмы «ИМТЕК», Россия) служит для контроля правильности выполнения анализа на этапе внесения исследуемого образца в зону реакции.

Размещение линий на стрипе показано на рисунке.

Окрашивание антигенных линий возбудителей токсоплазмоза, ЦМВ-инфекциии, простого герпеса 1-го и 2-го типов выше «+0,5» говорит о наличии в исследуемом образце соответствующих антител и о необходимости более подробного исследования иммунного статуса пациента.

Наличие на стрипе дополнительной полосы рекомбинантного аналога токсоплазменного антигена р30 позволяет ориентировочно оценить сроки инфицирования, поскольку окрашивание обеих полос (TOXOPLASMA GONDII lysate и р30 rec.) позволяет исключать первичную инфекцию в течение последних 3 месяцев.

Дополнительную информацию об иммунном статусе пациента относительно вируса краснухи дает также полоса контроля вакцинации Rub-Cut off. Концентрация IgG- антител против вируса краснухи, равная 15–20 МЕ/мл, по международным стандартам считается минимальной, обеспечивающей защитный уровень иммунитета организма. Поэтому сравнение интенсивности окрашивания этой линии и линии нативного антигена краснухи (RUBELLA lysate) позволяет судить о наличии или отсутствии достаточного количества антител к этому вирусу в организме пациента. Соответственно интенсивность окрашивания антигенной линии RUBELLA lysate выше «+0,5» говорит о наличии иммунитета к вирусу краснухи у данного пациента.

В состав тест-системы входят следующие компоненты:

  • иммуносорбент – промаркированные стрипы из нитроцеллюлозной мембраны с нанесенными на них антигенами и контрольными линиями;
  • конъюгат – козьи антитела к IgG человека, конъюгированные со щелочной фосфатазой в стабилизирующем растворе;
  • РРО – раствор для разведения образцов;
  • ПР(х10) – 10-кратный концентрат промывочного раствора;
  • СР – субстратный раствор.

Результаты

Исследования были начаты с оценок диагностической чувствительности и специфичности новой тест-системы на сыворотках стандартных коммерческих панелей, содержащих и не содержащих антитела к антигенам возбудителей инфекций TORCH-группы:

  • «Стандарт АТ-G(+/-)ВПГ-1,2» (ОСО 42-28-373-04) – стандартная панель сывороток, содержащих и не содержащих антитела класса G к ВПГ-1 и ВПГ-2 (ЗАО «МБС», Россия; кат. № SGS-36);
  • «Стандарт АТ-G(+/-)ЦМВ» (ОСО 42-28-360-01) – стандартная панель сывороток, содержащих и не содержащих антитела класса G к ЦМВ (ЗАО «МБС», Россия; TGS-24);
  • «Стандарт АТ-G(+/-)T. gondii» – стандартная панель сывороток, содержащих и не содержащих антитела класса G к Toxoplasma gondii (ЗАО «МБС», Россия; TGC-8);
  • «Рубелла – контрольная панель сывороток» – лиофилизированные сыворотки, содержащие и не содержащие иммуноглобулины классов М и G (низкоавидные и высокоавидные) к вирусу краснухи (ЗАО «Вектор-Бест», Россия; кат. № D-2558).

В этих испытаниях было получено полное совпадение оценок сывороток в новой тест-системе с их паспортными характеристиками, то есть была показана 100% диагностическая чувствительность и специфичность тест-системы «Лайн-Блот TORCH-профиль-IgG».

Высокая диагностическая эффективность новой тест-системы была показана также при исследовании сывороток беременных женщин и лиц, проходивших плановое или специализированное (по назначению врача) обследование. Соответствующие образцы были получены в диаг­ностическом центре «El Clinic» (г. Электрогорск) и в ОПК МУЗ «Павлово-Посадская ЦРБ».

Предварительно все эти образцы были исследованы методом ИФА с использованием соответствующих тест-систем производства ЗАО «ЭКОлаб». Полученные при этом данные представлены в табл. 2 и 3.

Результаты, полученные при исследовании сывороток беременных и лиц, проходивших обследование, с использованием ИФТС и тест-системы «Лайн-Блот TORCH-профиль-IgG», перераспределенные по каждой инфекции, представлены в табл. 4–8.

Как следует из приведенных в таблицах данных, получено практически полное совпадение оценок образцов, исследованных методами ИФА и ИБ – из 1115 образцов результаты оценок не совпали только по 16 (3 – по Toxoplasma gondii, 4 – по вирусу краснухи, 1 – по ЦМВ, 4 – по ВПГ-1 и 4 – по ВПГ-2).

Эти 16 образцов были дополнительно исследованы в тест-системе «RecomLine TORCH Screening IgG» фирмы «Mikrogen Diagnostik» (Германия). Полученные результаты представлены в табл. 9.

Как видно из данных, приведенных в табл. 9, оценки образцов, полученные с помощью этих двух тест-систем, большей частью совпадают, то есть при разночтениях в скрининговых оценках методами ИФА и ИБ в большинстве случаев следует ориентироваться на данные ИБ.

Таким образом, ИБ традиционно рассматривается как тест, используемый для подтверждения результатов скрининговых исследований. Однако, как показали специалисты фирм «Mikrogen Diagnostik» и «Euroimmun» (Германия), использование формата line-blot позволяет эффективно применять ИБ и для скрининга, в частности, на наличие антител к возбудителям инфекций TORCH-группы – для этого достаточно разместить на стрипе наиболее иммунокомпетентные антигены этих возбудителей.

Эффективность такого подхода полностью подтверждена результатами настоящего исследования. Новая тест-система «Лайн-Блот TORCH-профиль-IgG», на стрипы (иммуносорбент) которой нанесены соответствующие антигены пяти возбудителей инфекций TORCH-группы, может быть адекватной заменой пяти скрининговых ИФТС как по диагностической эффективности, так и по конечной стоимости единичного исследования.


Литература


1. Васильев В.В. Токсоплазмоз: современные научно-практические подходы. http://www.infectology.ru/mnenie/index.asp
2. Гриноу А, Осборна Дж., Сазерленда Ш., ред. Врожденные перинатальные и неонатальные инфекции. Пер. с англ. М.: Медицина, 2000. 288 с.
3. Mead P.S. Slutsker L., Dietz V., McCaig L.F., Bresee J.S., Shapiro C. et al. Food-related illness and death in the United States. Emerg. Infect. Dis. 1999; 5: 607–625. doi: 10.3201/eid0505.990502
4. Марданлы С.Г., Кирпичникова Г.И., Неверов В.А. Токсоплазмоз: этиология, эпидемиология, патогенез, клиника, лабораторная диагностика, профилактика. Методическое пособие. Электрогорск: ЗАО «ЭКОлаб»; кафедра инфекционных болезней Санкт-Петербургской академии последипломного образования, 2005. 32 с.
5. Марданлы С.Г., Кирпичникова Г.И., Неверов В.А. Цитомегаловирусная инфекция: этиология, эпидемиология, патогенез, клиника, лабораторная диагностика, лечение. Методическое пособие. Электрогорск: ЗАО «ЭКОлаб»; кафедра инфекционных болезней Санкт-Петербургской академии последипломного образования, 2006. 44 с.
6. Марданлы С.Г., Кирпичникова Г.И., Неверов В.А. Краснуха: этиология, эпидемиология, патогенез, клиника, лабораторная диагностика, профилактика. Методическое пособие. Электрогорск: ЗАО «ЭКОлаб», кафедра инфекционных болезней Санкт-Петербургской академии последипломного образования, 2006. 28 с.
7. Марданлы С.Г. Современные технологии лабораторной диагностики инфекций TORCH-группы. Автореф. дис. ... д-ра биол. наук. М., 2014с.


Об авторах / Для корреспонденции


Для корреспонденции:
Марданлы Сейфаддин Гашимович – канд. мед. наук, акад. АМТН, заслуженный работник здравоохранения Российской Федерации; президент, дир. по науке ЗАО «ЭКОлаб»
Адрес: 142530, Московская область, Электрогорск, ул. Буденного, д. 1
Телефон: +7(49643) 3-17-45
E-mail: ekolab-president@mail.ru

Сведения об авторах:
Арсеньева Вероника Алексеевна – ст. микробиолог отд. перспективных разработок ЗАО «ЭКОлаб»; ecolab.arsenyeva@gmail.com
Акиншина Юлия Александровна – микробиолог отд. перспективных разработок ЗАО «ЭКОлаб»; akinshina.opr@mail.ru
Амелина Елена Анатольевна – канд. биол. наук, начальник отд. перспективных разработок ЗАО «ЭКОлаб»; ekolab-ferment@mail.ru
Захаров Михаил Владимирович – канд. биол. наук, начальник лаб. белковой инженерии ЗАО «ЭКОлаб»; mzakharov82@yandex.ru
Никитина Анна Викторовна – зам. начальника отд. перспективных разработок ЗАО «ЭКОлаб»; an-na.nikitina@yandex.ru


Похожие статьи


Бионика Медиа