veterinaryВетеринария сегодняVeterinary Science Today2304-196X2658-6959"Veinard"10.29326/2304-196X-2020-4-35-304-312veterinary-521Research ArticleБИОТЕХНОЛОГИЯBIOTECHNOLOGYОпределение концентрации 146S частиц вируса ящура спектрометрическим способом при оценке количества вирусной РНКDetermination of FMDV 146S particle concentration by spectrometric method during viral RNA quantificationhttps://orcid.org/0000-0002-4682-6559ДоронинМ. И.DoroninM. I.

Доронин Максим Игоревич, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории профилактики ящура

г. Владимир

Maksim I. Doronin, Candidate of Science (Biology), Senior Researcher, Laboratory for FMD Prevention

Vladimir

doronin@arriah.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1718-1955МихалишинД. В.MikhalishinD. V.

Михалишин Дмитрий Валерьевич, кандидат ветеринарных наук, заведующий лабораторией профилактики ящура

г. Владимир

Dmitry V. Mikhalishin, Candidate of Science (Veterinary Medicine), Head of Laboratory for FMD Prevention

Vladimir

mihalishindv@arriah.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9960-0887СтариковВ. А.StarikovV. A.

Стариков Вячеслав Алексеевич, кандидат ветеринарных наук, ведущий научный сотрудник лаборатории профилактики ящура

г. Владимир

Vyacheslav A. Starikov, Candidate of Science (Veterinary Medicine), Leading Researcher, Laboratory for FMD Prevention

Vladimir

starikov@arriah.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5983-7062ЛозовойД. А.LozovoyD. A.

Лозовой Дмитрий Анатольевич, доктор ветеринарных наук, доцент

г. Владимир

Dmitry A. Lozovoy, Doctor of Science (Veterinary Medicine), Associate Professor

Vladimir

https://orcid.org/0000-0002-2986-8992ЕлькинаЮ. С.El’kinaYu. S.

Елькина Юлия Сергеевна, аспирант, технолог лаборатории профилактики ящура

г. Владимир

Yulia S. El’kina, Post-Graduate Student, Technologist, Laboratory for FMD Prevention

Vladimir

elkina_ys@arriah.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9880-9657БорисовА. В.BorisovA. V.

Борисов Алексей Валерьевич, кандидат ветеринарных наук, ведущий научный сотрудник лаборатории профилактики ящура

г. Владимир

Alexey V. Borisov, Candidate of Science (Veterinary Medicine), Leading Researcher, Laboratory for FMD Prevention

Vladimir

borisov_av@arriah.ruФГБУ «Федеральный центр охраны здоровья животных» (ФГБУ «ВНИИЗЖ»)РоссияFGBI “Federal Centre for Animal Health” (FGBI “ARRIAH”)Russian Federation20201301202104304312Copyright © Доронин М.И., Михалишин Д.В., Стариков В.А., Лозовой Д.А., Елькина Ю.С., Борисов А.В., 20212021Доронин М.И., Михалишин Д.В., Стариков В.А., Лозовой Д.А., Елькина Ю.С., Борисов А.В.Doronin M.I., Mikhalishin D.V., Starikov V.A., Lozovoy D.A., El’kina Y.S., Borisov A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://veterinary.arriah.ru/jour/article/view/521

В процессе промышленного производства противоящурных вакцин особое внимание уделяют концентрации 146S частиц, которые наделены важнейшими биологическими свойствами вируса ящура и являются основными компонентами, влияющими на иммуногенную активность вакцинных препаратов. По этой причине каждую серию вакцинного сырья исследуют на определение концентрации 146S компонента. В статье представлены результаты изучения применения спектрометрического метода для определения концентрации полных частиц при оценке количества РНК вируса ящура, выделенной после иммунного захвата. Данный способ является дешевым, простым в исполнении, позволяет определять концентрацию 146S частиц вируса ящура в неинактивированной культуральной суспензии. Выявлено существование зависимости между концентрацией 146S частиц и количеством молекул РНК, выделенных из вирионов после их штаммоспецифического иммунного захвата и количественно детектированных спектрометрическим методом. Представленный метод позволяет определять значение концентрации 146S компонента вируса ящура в неинактивированном сырье для вакцины с применением предложенной линейной модели. Корреляция спектрометрического способа с полимеразной цепной реакцией с обратной транскрипцией в режиме реального времени и реакцией связывания комплемента при тестировании 360 неинактивированных суспензий вируса ящура всех типов составила 94,5–99,5%. Для положительного контроля совпадение фактических и ожидаемых результатов соответствовало 99,0–99,6%. В отрицательном контрольном образце геном и 146S частицы вируса ящура не обнаружены, что соответствовало ожиданиям.

During FMD vaccine production, special attention is paid to the concentration of 146S particles bearing the critical biological features of FMDV and being the main components that have an effect on vaccine immunogenicity. For this reason, each batch of vaccine raw material is tested for 146S component concentration. The paper presents the results of the use of a spectrometric method for whole particle concentration determination during quantification of FMDV RNA extracted after immune capture. It is an inexpensive, easy-to-perform method allowing for determination of FMDV 146S particle concentration in the non-inactivated culture suspension. 146S particle concentration was found to depend on the number of RNA molecules extracted from virions after their strain-specific immune capture and quantitatively detected by the spectrometric method. The presented method allows for determination of 146S component concentration in the non-inactivated vaccine raw material using the proposed linear model. The spectrometric method showed 94.5–99.5% correlation with real time reverse transcription polymerase chain reaction and complement fixation test based on the results of tests of 360 non-inactivated suspensions of FMDV of all types. Tests of the positive control demonstrated 99.0–99.6% compatibility of actual and expected results. FMDV genome and 146S particles were not detected in the negative control, and that was in line with expectations.

РНК вируса ящураконцентрация 146S компонентаспектрометрический анализиммунный захватFMDV RNA146S component concentrationspectrometric analysisimmune captureРабота выполнена за счет средств ФГБУ «ВНИИЗЖ» в рамках тематики научно-исследовательских работ «Ветеринарное благополучие».The study was funded by the FGBI “ARRIAH” within the framework of “Veterinary Welfare” research work.ReferencesFoot and mouth disease (infection with foot and mouth disease virus). In: OIE. Manual of Diagnostic Tests and Vaccines for Terrestrial Animals. 2018; Chap. 3.1.8: 433–464. Available at: https://www.oie.int/fileadmin/Home/eng/Health_standards/tahm/3.01.08_FMD.pdf.Foot and mouth disease (infection with foot and mouth disease virus). In: OIE. Manual of Diagnostic Tests and Vaccines for Terrestrial Animals. 2018; Chap. 3.1.8: 433–464. Available at: https://www.oie.int/fileadmin/Home/eng/Health_standards/tahm/3.01.08_FMD.pdf.Lubroth J., Rodriguez L., Dekker A. Vesicular diseases. In: Diseases of Swine. Ed. by B. E. Straw, J. J. Zimmerman, S. D’Allaire, D. J. Taylor. 9th ed. Ames, Iowa, USA: Blackwell Publishing Professional; 2006: 517–536.Lubroth J., Rodriguez L., Dekker A. Vesicular diseases. In: Diseases of Swine. Ed. by B. E. Straw, J. J. Zimmerman, S. D’Allaire, D. J. Taylor. 9th ed. Ames, Iowa, USA: Blackwell Publishing Professional; 2006: 517–536.Nucleotide Database of National Center for Biotechnology Information (NCBI). Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/?term=FMDV+complete (date of access: 25.02.2019).Nucleotide Database of National Center for Biotechnology Information (NCBI). Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/?term=FMDV+complete (date of access: 25.02.2019).Пономарев А. П., Узюмов В. Л. Вирус ящура: структура, биологические и физико-химические свойства. Владимир: Фолиант; 2006. 250 с.Ponomarev А. P., Uzyumov V. L. Foot-and-mouth disease virus: structure, biological, physical and chemical properties [Virus yashchura: struktura, biologicheskie i fiziko-himicheskie svojstva]. Vladimir: Foliant; 2006. 250 p. (in Russian)Alexandersen S., Zhang Z., Donaldson A. L., Garland A. J. M. The pathogenesis and diagnosis of foot-and-mouth disease. J. Comp. Pathol. 2003; 129 (1): 1–36. DOI: 10.1016/s0021-9975(03)00041-0.Alexandersen S., Zhang Z., Donaldson A. L., Garland A. J. M. The pathogenesis and diagnosis of foot-and-mouth disease. J. Comp. Pathol. 2003; 129 (1): 1–36. DOI: 10.1016/s0021-9975(03)00041-0.Бондаренко А. Ф. Качественный и количественный иммунохимический анализ вирусных белков. Суздаль; 1994. 92 с.Bondarenko А. F. Qualitative and quantitative immunochemical assay of viral proteins [Kachestvennyj i kolichestvennyj immunohimicheskij analiz virusnyh belkov]. Suzdal; 1994. 92 p. (in Russian)Лозовой Д. А., Михалишин Д. В., Доронин М. И., Щербаков А. В., Тимина А. М., Шишкова А. A. и др. Способ определения концентрации 146S-компонента вируса ящура в вируссодержащем сырье для вакцины с применением метода обратной транскрипции-полимеразной цепной реакции в режиме реального времени. Патент № 2619878 Российская Федерация, МПК G01N 33/58 (2006.01), C12Q 1/68 (2006.01). ФГБУ «ВНИИЗЖ». № 2016140460. Заявл. 14.10.2016. Опубл. 18.05.2017. Бюл. № 14.Lozovoy D. A., Mikhalishin D. V., Doronin M. I., Shcherbakov A. V., Timina A. M., Shishkova A. A., et al. Method for foot and mouth disease virus 146S-component concentration determination in virus-containing raw material for vaccine using reverse transcription-polymerase chain reaction method in real time mode. Patent No. 2619878 Russian Federation, Int. Cl. G01N 33/58 (2006.01), C12Q 1/68 (2006.01). FGBI “ARRIAH”. No. 2016140460. Date of filing: 14.10.2016. Date of publication: 18.05.2017. Bull. No. 14. (in Russian)Chomczynski P., Sacchi N. The single-step method of RNA isolation by acid guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction: twentysomething years on. Nat. Protoc. 2006; 1 (2): 581–585. DOI: 10.1038/ nprot.2006.83.Chomczynski P., Sacchi N. The single-step method of RNA isolation by acid guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction: twentysomething years on. Nat. Protoc. 2006; 1 (2): 581–585. DOI: 10.1038/ nprot.2006.83.Peirson S. N., Butler J. N. RNA extraction from mammalian tissues. In: Circadian Rhythms. Methods in Molecular Biology™. Ed. by E. Rosato. 2007; 362: 315–327. DOI: 10.1007/978-1-59745-257-1_22.Peirson S. N., Butler J. N. RNA extraction from mammalian tissues. In: Circadian Rhythms. Methods in Molecular Biology™. Ed. by E. Rosato. 2007; 362: 315–327. DOI: 10.1007/978-1-59745-257-1_22.Владимиров Ю. А., Потапенко А. Я. Физико-химические основы фотобиологических процессов. М.: Высшая школа; 1989: 20–22.Vladimirov Yu. A., Potapenko A. Ya. Physics and chemistry of photobiological processes [Fiziko-himicheskie osnovy fotobiologicheskih processov]. М.: Vysshaya shkola; 1989; 20–22. (in Russian)Капорский Л. Н. Оптическая плотность. В кн.: Физическая энциклопедия. Т. 3: Магнитоплазменный – Пойнтинга теорема. Гл. ред. А. М. Прохоров. М.: Большая Российская энциклопедия; 1992: 441.Kaporsky L. N. Optical density [Opticheskaya plotnost’]. In: Encyclopedia of Physics. Vol. 3: Magnetoplasmic – Poynting’s theorem [Fizicheskaya enciklopediya. T. 3: Magnitoplazmennyj – Pojntinga teorema]. Editor-in-Chief A. M. Prokhorov. M.: Great Soviet Encyclopedia;1992: 441. (in Russian)Glasel J. A. Validity of nucleic acid purities monitored by 260nm/280nm absorbance ratios. Biotechniques. 1995; 18 (1): 62–63. PMID: 7702855.Glasel J. A. Validity of nucleic acid purities monitored by 260nm/280nm absorbance ratios. Biotechniques. 1995; 18 (1): 62–63. PMID: 7702855.Досон Р., Эллиот Д., Эллиот У., Джонс К. Справочник биохимика: пер. с англ. М.: Мир, 1991. 544 с.Dawson R. M. C., Elliott D. C., Elliott W. H., Jones K. M. Data for Biochemical Research. Oxford: Clarendon Press; 1989. 592 р.Newell D. B. A more fundamental International System of Units. Physics Today. 2014; 67 (7): 35–41. DOI: 10.1063/PT.3.2448.Newell D. B. A more fundamental International System of Units. Physics Today. 2014; 67 (7): 35–41. DOI: 10.1063/PT.3.2448.Strohmaier K., Adam K.-H. Die Struktur des Virus der Maulund Klauenseuche. Zentralblatt für Veterinärmedizin. Reihe B. 1976; 23 (5/6): 483– 506. DOI: 10.1111/j.1439-0450.1976.tb01628.xStrohmaier K., Adam K.-H. Die Struktur des Virus der Maulund Klauenseuche. Zentralblatt für Veterinärmedizin. Reihe B. 1976; 23 (5/6): 483– 506. DOI: 10.1111/j.1439-0450.1976.tb01628.x

The authors declare that there are no conflicts of interest present.