Разработка стратегий для остановки туберкулеза у крупного рогатого скота
Несмотря на низкую распространенность бычьего туберкулеза (ТБ) в США, бактериальное заболевание все еще может инфицировать скот, диких животных и людей. Полная ликвидация маловероятна, пока Mycobacterium bovis, возбудитель бычьего ТБ, существует в популяциях диких животных, которые могут передавать бактерии скоту, и пока доступные тесты не могут точно выявлять всех зараженных ТБ животных из Мексики до их импорта.
Ученые из Исследовательского отдела инфекционных бактериальных болезней Национального центра болезней животных (NADC) Службы сельскохозяйственных исследований (ARS) сотрудничают с международными партнерами, Службой инспекции здоровья животных и растений USDA, промышленностью и частными компаниями для разработки новых методов профилактики и контроля ТБ у крупного рогатого скота и диких белохвостых оленей в США.
Препятствия для диагностики
Кожная туберкулиновая проба для скота, помогавшая в программах ликвидации, имеет недостатки: недостаточную чувствительность и необходимость 72-часового ожидания результата. Стандартной практикой при обнаружении ТБ в стаде является эвтаназия всех животных, даже если заражена лишь одна особь. Существует острая потребность в лучшем тесте для точной идентификации и удаления только инфицированных животных.
Тесты на высвобождение интерферона-гамма требуют живых лейкоцитов, а свежие образцы крови должны быть обработаны в течение 8-30 часов, что создает логистические сложности. Тесты, требующие только сыворотки крови, были бы удобнее и дешевле, но для них необходимо найти высокоспецифичные и чувствительные антигены.
Вклад в новые тесты
За последние 12 лет ученые NADC показали, что улучшенные антигены, такие как "MPB83", имеют решающее значение для разработки эффективных анализов. Эти находки сыграли ключевую роль в создании нового серологического диагностического теста на ТБ компанией IDEXX Laboratories, Inc., использующего метод иммуноферментного анализа (ELISA).
Тест добавлен в реестр Всемирной организации здравоохранения животных и лицензирован Центром ветеринарных биологических препаратов USDA. Он был разработан на основе исследований NADC, показавших полезность антигена MPB83 для тестов на антитела к бычьему ТБ. Ученые NADC помогали в валидации, оптимизации и мировом полевом анализе теста с коллегами из Великобритании, Новой Зеландии и Ирландии.
Этот тест удобнее и потенциально может использоваться в комбинации с кожной пробой и тестом на интерферон-гамма для выявления пропущенных инфицированных животных. Серологический тест теперь доступен странам для включения в их программы ликвидации. США недавно одобрили серологические тесты для использования с образцами от оленей и слонов (от Chembio Diagnostic Systems), а также тест IDEXX ELISA для образцов от крупного рогатого скота.
Ускоренная ПЦР-диагностика
Микробиолог NADC Тайлер Такер и коллеги разработали тест на основе полимеразной цепной реакции (ПЦР) для обнаружения M. bovis в свежих тканях, а не в традиционно фиксированных. Это ускоряет процесс подтверждения, избавляя от необходимости ждать до 2 месяцев роста бактерии на культуре.
Ученые разработали метод исключения из результатов теста экологических микобактерий, которые могут вызывать ложноположительные результаты. Они секвенировали участок ДНК бактерии и создали зонд для ПЦР в реальном времени, чтобы отличать M. bovis от других микобактерий. Специфичность нового анализа для обнаружения M. bovis составила 100%, а чувствительность — 67% на образцах от 30 инфицированных и 18 неинфицированных животных.
Вековая вакцина для оленей
Вакцина Бацилла Кальметта-Герена (BCG), безопасная и частично эффективная против ТБ у людей более 100 лет, рассматривается для применения у оленей. Ученые изучают ее эффективность и безопасность, в том числе для оленей, которые могут стать пищей для охотников.
Исследования NADC показали, как долго BCG сохраняется в тканях вакцинированных оленей. При стандартной пероральной дозе следов вакцины не обнаруживалось через 1-12 месяцев после вакцинации. При дозе, в 10 раз превышающей стандартную, BCG обнаруживалась через 12 месяцев. Важно, что вакцина BCG никогда не обнаруживалась в обычных мясных отрубах (мышцах) оленя ни в одном из экспериментов по безопасности — только в лимфатических узлах и других тканях, не используемых в пищу.
Хотя приманка-вакцина BCG (похожая на твердое печенье) хорошо работала для содержащихся в неволе оленей в Айове, она не привлекла диких белохвостых оленей в Мичигане. Ученые сотрудничают с Национальным исследовательским центром дикой природы USDA в Колорадо, экспериментируя с новыми приманками со вкусом яблока, желудя или арахисового масла, чтобы найти эффективный метод доставки вакцины BCG диким оленям.