veterinaryВетеринария сегодняVeterinary Science Today2304-196X2658-6959"Veinard"10.29326/2304-196X-2021-1-36-7-14veterinary-537Research ArticleБИОТЕХНОЛОГИЯBIOTECHNOLOGYПрименение спектрометрического способа опосредованной оценки концентрации 146S компонента при определении количества РНК вируса ящураUsing spectrometric analysis for indirect estimation of 146S component concentration while measuring FMDV RNA amounthttps://orcid.org/0000-0002-4682-6559ДоронинМ. И.DoroninM. I.

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

г. Владимир

Maksim I. Doronin, Candidate of Science (Biology), Leading 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/0000-0001-5671-2347КамаловаН. Е.KamalovaN. Ye.

Камалова Наталья Евгеньевна, доктор ветеринарных наук, главный научный сотрудник центра доклинических исследований

г. Владимир

Natalia Ye. Kamalova, Doctor of Science (Veterinary Medicine), Chief Researcher, Centre for Preclinical Studies

Vladimir

kamalova@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 Federation20212903202111714Copyright © Доронин М.И., Михалишин Д.В., Камалова Н.Е., Борисов А.В., 20212021Доронин М.И., Михалишин Д.В., Камалова Н.Е., Борисов А.В.Doronin M.I., Mikhalishin D.V., Kamalova N.Y., 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/537

Ящур причиняет серьезный экономический ущерб, который выражается в существенных затратах на ликвидацию болезни, введение строгих ограничений, налагаемых на внутреннюю и международную торговлю продукцией животноводства. Комплекс мер для борьбы и профилактики заболевания предполагает массовую иммунизацию восприимчивых животных, а также контроль уровня напряженности поствакцинального иммунитета. При промышленном изготовлении противоящурных вакцинных препаратов определяют концентрацию 146S частиц, которые являются основным компонентом, влияющим на иммуногенную активность вакцины. В статье представлены результаты оценки возможности применения спектрометрического способа для опосредованного определения концентрации 146S компонента при определении количества РНК вируса ящура, выделенной после серологического связывания. Данный способ является дешевым, простым в исполнении, позволяет опосредованно определять концентрацию 146S частиц вируса ящура в неинактивированном сырье для вакцины в течение 3–4 ч. При исследовании суспензий культурального вируса ящура доказано, что линейная модель вида С146S = (3,9 × NРНК 146S + 566 783 689)/280 818 944 837 с помощью спектрального исследования позволяет оценивать концентрацию 146S компонента вируса ящура в сырье для вакцины. Совпадение фактических результатов полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией в режиме реального времени и ожидаемых результатов по определению концентрации 146S компонента культурального вируса ящура спектрометрическим способом составило 97,0–99,9%. При сравнении с данными, полученными в реакции связывания комплемента, совпадение фактических и ожидаемых результатов соответствовало значениям 94,5–99,5%. Для положительного контроля совпадение фактических и ожидаемых результатов составило 99,0–99,6%. В отрицательном контрольном образце геном и 146S частицы вируса ящура не обнаружены, что также соответствовало ожиданиям.

Foot and mouth disease has a negative impact on economy due to the high cost of eradication campaigns and stringent measures imposed on domestic and international trade in animal products. Prevention and control measures include mass vaccination of susceptible animals and control of post-vaccination immunity level. Concentration of 146S particles, which are the main component affecting the vaccine immunogenicity, is determined during commercial scale production of FMD vaccines. The paper assesses feasibility of spectrometric analysis for indirect determination of 146S component concentration while measuring amount of FMDV RNA isolated after serological binding. This method is cheap, easy-to-use and makes it possible to determine indirectly concentration of FMDV 146S particles in inactivated vaccine raw materials within 3–4 hours. Study of cultural FMDV suspensions shows that the linear model С146S = (3.9 × NRNA 146S + 566,783,689)/ 280,818,944,837 makes it possible to estimate FMDV 146S component concentration in the vaccine raw materials with the help of a spectrometric analysis. The actual results obtained in real-time reverse transcription – polymerase chain reaction (rtRT-PCR) were 97.0–99.9% consistent with the expected results of the spectrometric analysis used to determine cultural FMDV 146S component concentration. When compared to a complement fixation test, the actual results were 94.5–99.5% in line with the expected ones. The actual results for positive control were 99.0–99.6% in line with the expected ones. As expected, no FMDV genome or 146S particles were detected in the negative control sample.

РНК вируса ящураконцентрация 146S компонентаспектрометрический анализFoot-and-mouth disease virus (FMDV) RNA146S component concentrationspectrometric analysisРабота 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 workReferencesFoot 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.Пономарев А. П., Узюмов В. Л. Вирус ящура: структура, биологические и физико-химические свойства. Владимир: Фолиант; 2006. 250 сPonomarev 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)Nucleotide Database of National Center for Biotechnology Information (NCBI). Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/?term=FMDV+complete (date of access: 20.02.2020).Nucleotide Database of National Center for Biotechnology Information (NCBI). Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/?term=FMDV+complete (date of access: 20.02.2020).Martinez-Salas E., Saiz M., Sobrino F. Foot-and-Mouth Disease Virus. In: Animal Viruses: Molecular Biology. Ed. by T. C. Mettenleiter, F. Sobrino. Caister Academic Press; 2008; 1–38.Martinez-Salas E., Saiz M., Sobrino F. Foot-and-Mouth Disease Virus. In: Animal Viruses: Molecular Biology. Ed. by T. C. Mettenleiter, F. Sobrino. Caister Academic Press; 2008; 1–38.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». № 2016140460/15. 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. 2016140460/15. Date of filing: 14.10.2016. Date of publication: 18.05.2017. Bull. No. 14. (in Russian)Лозовой Д. А., Михалишин Д. В., Доронин М. И., Стариков В. А., Гусева М. Н., Борисов А. В. Способ спектрометрического определения концентрации 146S частиц вируса ящура в неинактивированном сырье для вакцины по оценке количества молекул вирусной РНК, выделенной после иммунного захвата вирионов. Патент № 2712769 Российская Федерация, МПК G01N 33/58 (2006.01), C12Q 1/68 (2006.01). ФГБУ «ВНИИЗЖ». № 2019116272. Заявл. 27.05.2019. Опубл. 31.01.2020. Бюл. № 4.Lozovoy D. A., Mikhalishin D. V., Doronin M. I., Starikov V. A., Guseva M. N., Borisov A. V. Method of spectrometric determination of concentrationChomczynski P., Sacchi N. The single-step method of RNA isolation by acid guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction: twenty-something years on. Nat. Protoc. 2006; 1 (2): 581–585. DOI: 10.1038/nprot.2006.83.of 146S foot-and-mouth disease virus particles in non-inactivated raw material for a vaccine by estimating the number of molecules of viral RNA released after immune capture of virions. Patent No. 2712769 Russian Federation, Int. Cl. G01N 33/58 (2006.01), C12Q 1/68 (2006.01). FGBI “ARRIAH”. No. 22019116272. Date of filing: 27.05.2019. Date of publication: 31.01.2020. Bull. No. 4. (in Russian)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.Chomczynski P., Sacchi N. The single-step method of RNA isolation by acid guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction: twenty-something years on. Nat. Protoc. 2006; 1 (2): 581–585. DOI: 10.1038/nprot.2006.83.Досон Р., Эллиот Д., Эллиот У., Джонс К. Справочник биохимика: пер. с англ. М.: Мир, 1991. 544 с.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.Glasel J. A. Validity of nucleic acid purities monitored by 260nm/280nm absorbance ratios. Biotechniques. 1995; 18 (1): 62–63. PMID: 7702855.Dawson R. M. C., Elliott D. C., Elliott W. H., Jones K. M. Data for Biochemical Research. Oxford: Clarendon Press; 1989. 592 р.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.

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