veterinaryВетеринария сегодняVeterinary Science Today2304-196X2658-6959"Veinard"10.29326/2304-196X-2021-2-37-97-102veterinary-557Research ArticleКОРОНАВИРУСНАЯ ИНФЕКЦИЯ (COVID-19)CORONAVIRUS DISEASE (COVID-19)Разработка тест-системы для выявления антител к вирусу SARS-CoV-2 в сыворотках крови восприимчивых животныхDevelopment of the test kit for detection of SARS-CoV-2 antibodies in sera of susceptible animalshttps://orcid.org/0000-0002-7674-639XВолковаМ. А.VolkovaM. A.

Волкова Марина Алексеевна, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник референтной лаборатории вирусных болезней птиц

600901, г. Владимир, мкр. Юрьевец

Marina A. Volkova, Candidate of Science (Biology), Leading Researcher, Reference Laboratory for Avian Viral Diseases

600901, Vladimir, Yur’evets

volkovama@arriah.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3015-5594ЗиняковН. Г.ZinyakovN. G.

Зиняков Николай Геннадьевич, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник референтной лаборатории вирусных болезней птиц

Владимир

Nikolay G.  Zinyakov, Candidate of Science (Biology), Senior Researcher, Reference Laboratory for Avian Viral Diseases

Vladimir

zinyakov@arriah.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0383-9912ЯрославцеваП. С.YaroslavtsevaP. S.

Ярославцева Полина Сергеевна, кандидат биологических наук, научный сотрудник референтной лаборатории вирусных болезней птиц

Владимир

Polina S. Yaroslavtseva, Candidate of Science (Biology), Researcher, Reference Laboratory for Avian Viral Diseases

Vladimir

yaroslavtzeva@arriah.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1659-3256ЧвалаИ. А.ChvalaI. A.

Чвала Илья Александрович, кандидат ветеринарных наук, заместитель директора по НИР и мониторингу

Владимир

Ilya A. Chvala, Candidate of Science (Veterinary Medicine), Deputy Director for Research and Monitoring

Vladimir

chvala@arriah.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9494-8537ГалкинаТ. С.GalkinaT. S.

Галкина Татьяна Сергеевна, кандидат ветеринарных наук, заведующий лабораторией профилактики болезней мелких домашних животных

Владимир

Tatyana S. Galkina, Candidate of Science (Veterinary Medicine), Head of Laboratory for Pet Disease Prevention

Vladimir

galkina_ts@arriah.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1681-5795АндрейчукД. Б.AndreychukD. B.

Андрейчук Дмитрий Борисович, кандидат биологических наук, заведующий референтной лабораторией вирусных болезней птиц

Владимир

Dmitry B. Andreychuk, Candidate of Science (Biology), Head of Reference Laboratory for Avian Viral Diseases

Vladimir

andreychuk@arriah.ruФГБУ «Федеральный центр охраны здоровья животных» (ФГБУ «ВНИИЗЖ»)РоссияFederal State Budgetary Institution “Federal Center for Animal Health” (FGBI “ARRIAH”)Russian Federation2021010720210297102Copyright © Волкова М.А., Зиняков Н.Г., Ярославцева П.С., Чвала И.А., Галкина Т.С., Андрейчук Д.Б., 20212021Волкова М.А., Зиняков Н.Г., Ярославцева П.С., Чвала И.А., Галкина Т.С., Андрейчук Д.Б.Volkova M.A., Zinyakov N.G., Yaroslavtseva P.S., Chvala I.A., Galkina T.S., Andreychuk D.B.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/557

Новая коронавирусная инфекция (COVID-19), вызываемая вирусом SARS-CoV-2, стала причиной пандемии, а также была зарегистрирована в популяциях животных – у норок фермерских хозяйств, собак и представителей кошачьих: домашних кошек, львов и тигров. Доказана чувствительность некоторых видов животных к вирусу SARS-CoV-2 при экспериментальном заражении. Для выявления случаев инфицирования животных эффективно применяются серологические методы. В настоящее время для обнаружения антител к коронавирусам используют такие методы, как реакция нейтрализации, иммунофлуоресцентный метод и иммуноферментный анализ. В результате проведенных исследований была разработана тест-система на основе непрямого варианта иммуноферментного анализа для выявления антител к вирусу SARS-CoV-2 в сыворотках крови восприимчивых животных. Использование в качестве антигена очищенного концентрированного инактивированного вируса позволяет выявлять антитела к различным иммунодоминантным белкам (S и N) SARS-CoV-2. Оптимизированы условия постановки реакции, установлен позитивно-негативный порог при исследовании 154 негативных сывороток крови от животных шести видов (хорьков, норок, лис, песцов, кошек и собак). При определении воспроизводимости метода среднее значение коэффициента вариации не превышало 7%, что является допустимым значением. Специфичность и чувствительность относительно реакции нейтрализации при исследовании 30 сывороток крови от хорьков составила 100 и 92,6% соответственно. Высокая диагностическая чувствительность и специфичность, показанные при исследовании 50 сывороток крови от норок, лис, кошек и собак с разным иммунным статусом, позволяют рекомендовать разработанную тест-систему для проведения скрининговых исследований и контроля поствакцинального иммунитета.

The novel coronavirus infection COVID-19, caused by the SARS-CoV-2, has triggered a pandemic, and has also been reported in animal populations – in farm minks, dogs and felines: domestic cats, lions and tigers. The susceptibility of some animal species to the SARS-CoV-2 has been proven by experimental infection. Serological methods are effectively used to detect the infection in animals. Currently, methods such as neutralization test, immunofluorescence assay and enzyme-linked immunoassay are used to detect antibodies to coronaviruses. Thanks to these studies, a test kit was developed based on an indirect enzyme-linked immunoassay to detect the SARS-CoV-2 antibodies in sera of susceptible animals. The use of a purified concentrated inactivated virus as an antigen allows the detection of antibodies to various SARS-CoV-2 immunodominant proteins (S and N). The reaction conditions were optimized, and a positive-negative threshold was established by testing of 154 negative sera from animals of six species (ferrets, minks, foxes, arctic foxes, cats and dogs). The method reproducibility analysis showed that the average value of the variation coefficient did not exceed 7%, which is an acceptable value. The specificity and sensitivity of the neutralization test, when testing 30 sera from ferrets was 100 and 92.6%, respectively. The high diagnostic sensitivity and specificity shown by testing of 50 serum samples from minks, foxes, cats and dogs with different immune status, allow us to recommend the developed test kit for screening and monitoring tests and post-vaccination immunity control.

COVID-19SARS-CoV-2антителаиммуноферментный анализCOVID-19SARS-CoV-2antibodiesenzyme-linked immunoassayРабота выполнена за счет средств ФГБУ «ВНИИЗЖ» в рамках тематики научно-исследовательских работ «Ветеринарное благополучие»The work was carried out at the expense of the FGBI “ARRIAH“ within the framework of “Veterinary welfare” research activitiesReferencesCui J., Li F., Shi Z.-L. Origin and evolution of pathogenic coronaviruses. Nat. Rev. Microbiol. 2019; 17 (3): 181–192. DOI: 10.1038/s41579-018-0118-9.Cui J., Li F., Shi Z.-L. Origin and evolution of pathogenic coronaviruses. Nat. Rev. Microbiol. 2019; 17 (3): 181–192. DOI: 10.1038/s41579-018-0118-9.Yao H., Song Y., Chen Y., Wu N., Xu J., Sun C., et al. Molecular architecture of the SARS-CoV-2 virus. Cell. 2020; 183 (3): 730–738. DOI: 10.1016/j.cell.2020.09.018.Yao H., Song Y., Chen Y., Wu N., Xu J., Sun C., et al. Molecular architecture of the SARS-CoV-2 virus. Cell. 2020; 183 (3): 730–738. DOI: 10.1016/j.cell.2020.09.018.Харченко Е. П. Коронавирус SARS-CoV-2: особенности структурных белков, контагиозность и возможные иммунные коллизии. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2020; 19 (2): 13–30. DOI: 10.31631/2073-3046-2020-19-2-13-30.Kharchenko E. P. The coronavirus SARS-CoV-2: the characteristics of structural proteins, contagiousness, and possible immune collisions. Epidemiology and Vaccinal Prevention. 2020; 19 (2): 13–30. DOI: 10.31631/20733046-2020-19-2-13-30. (in Russian)Herrera N. G., Morano N. C., Celikgil A., Georgiev G. I., Malonis R. J., Lee J. H., et al. Characterization of the SARS-CoV2 S protein: Biophysical, biochemical, structural, and antigenic analysis. ACSOmega. 2021; 6 (1): 85–102. DOI: 10.1021/acsomega.0c03512.Herrera N. G., Morano N. C., Celikgil A., Georgiev G. I., Malonis R. J., Lee J. H., et al. Characterization of the SARS-CoV2 S protein: Biophysical, biochemical, structural, and antigenic analysis. ACSOmega. 2021; 6 (1): 85–102. DOI: 10.1021/acsomega.0c03512.Richard M., Kok A., de Meulder D., Bestebroer T. M., Lamers M. M., Okba N. M. A., et al. SARS-CoV-2 is transmitted via contact and via the air between ferrets. Nat. Commun. 2020; 11 (1):3496. DOI: 10.1038/s41467020-17367-2.Richard M., Kok A., de Meulder D., Bestebroer T. M., Lamers M. M., Okba N. M. A., et al. SARS-CoV-2 is transmitted via contact and via the air between ferrets. Nat. Commun. 2020; 11 (1):3496. DOI: 10.1038/s41467020-17367-2.Shi J., Wen Z., Zhong G., Yang H., Wang C., Huang B., et al. Susceptibility of ferrets, cats, dogs, and other domesticated animals to SARS-coronavirus 2. Science. 2020; 368 (6494): 1016−1020. DOI: 10.1126/science.abb7015.Shi J., Wen Z., Zhong G., Yang H., Wang C., Huang B., et al. Susceptibility of ferrets, cats, dogs, and other domesticated animals to SARS-coronavirus 2. Science. 2020; 368 (6494): 1016−1020. DOI: 10.1126/science.abb7015.Pickering B. S., Smith G., Pinette M. M., Embury-Hyatt C., Moffat E., Marszal P., et al. Susceptibility of domestic swine to experimental infection with severe acute respiratory syndrome coronavirus 2. Emerg. Infect. Dis. 2021; 27 (1): 104–112. DOI: 10.3201/eid2701.203399.Pickering B. S., Smith G., Pinette M. M., Embury-Hyatt C., Moffat E., Marszal P., et al. Susceptibility of domestic swine to experimental infection with severe acute respiratory syndrome coronavirus 2. Emerg. Infect. Dis. 2021; 27 (1): 104–112. DOI: 10.3201/eid2701.203399.Sit T. H. C., Brackman C. J., Ip S. M., Tam K. W. S., Law P. Y. T., To E. M. W., et al. Infection of dogs with SARS-CoV-2. Nature. 2020; 586 (7831): 776–778. DOI: 10.1038/s41586-020-2334-5.Sit T. H. C., Brackman C. J., Ip S. M., Tam K. W. S., Law P. Y. T., To E. M. W., et al. Infection of dogs with SARS-CoV-2. Nature. 2020; 586 (7831): 776–778. DOI: 10.1038/s41586-020-2334-5.Oreshkova N., Molenaar R. J., Vreman S., Harders F., Oude Munnink B. B., Hakze-van der Honing R. W., et al. SARS-CoV-2 infection in farmed minks, the Netherlands, April and May 2020. Euro Surveill. 2020; 25 (23):2001005. DOI: 10.2807/1560-7917.ES.2020.25.23.2001005.Oreshkova N., Molenaar R. J., Vreman S., Harders F., Oude Munnink B. B., Hakze-van der Honing R. W., et al. SARS-CoV-2 infection in farmed minks, the Netherlands, April and May 2020. Euro Surveill. 2020; 25 (23):2001005. DOI: 10.2807/1560-7917.ES.2020.25.23.2001005.Zhang Q., Zhang H., Gao J., Huang K., Yang Y., Hui X., et al. A serological survey of SARS-CoV-2 in cat in Wuhan. Emerg. Microbes. Infect. 2020; 9 (1): 2013–2019. DOI: 10.1080/22221751.2020.1817796.Zhang Q., Zhang H., Gao J., Huang K., Yang Y., Hui X., et al. A serological survey of SARS-CoV-2 in cat in Wuhan. Emerg. Microbes. Infect. 2020; 9 (1): 2013–2019. DOI: 10.1080/22221751.2020.1817796.Wernike K., Aebischer A., Michelitsch A., Hoffmann D., Freuling C., Balkema-Buschmann A., et al. Multi-species ELISA for the detection of antibodies against SARS-CoV-2 in animals. Transbound. Emerg. Dis. 2020; tbed.13926. DOI: 10.1111/tbed.13926.Wernike K., Aebischer A., Michelitsch A., Hoffmann D., Freuling C., Balkema-Buschmann A., et al. Multi-species ELISA for the detection of antibodies against SARS-CoV-2 in animals. Transbound. Emerg. Dis. 2020; tbed.13926. DOI: 10.1111/tbed.13926.

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