Апробация технологии конструирования средств экспресс-индикации новых особо опасных инфекций

Катастрофическая пандемия особо опасного коронавируса SARS-CoV-2 в 2020–2022 гг. и неожиданное распространение в 2022 г. из Африки возбудителя оспы обезьян, демонстрируют необходимость адекватного реагирования на биологические угрозы, имеющие в качестве источника происхождения экзотические инфекции, преодолевающие межвидовой барьер между животными и человеком и обладающие в отношении последнего высокими показателями вирулентности и контагиозности. Цель работы – создать технологию конструирования средств экспресс-индикации новых особо опасных и экзотических инфекций, позволяющую в сжатые сроки разработать генодиагностическое средство, оценить его характеристики и развернуть широкомасштабное производство. Материалы и методы. Использовали технологии конструирования средств экспресс-индикации новых особо опасных и экзотических инфекций на основе методов полимеразной цепной реакции в реальном времени (ОТ-ПЦР-РВ-Грипп/Коронавирус), пригодного для мультиплексной идентификации РНК коронавирусов. Обсуждение результатов. Разработанная технология конструирования средств экспресс-индикации новых особо опасных и экзотических инфекций успешно апробирована на лабораторной базе ФГБУ «48 ЦНИИ» МО РФ на примере конструирования «Набора реагентов для выявления РНК коронавирусов SARS-CoV, MERS-CoV, SARS-CoV-2 и вируса гриппа А методом полимеразной цепной реакции в реальном времени (ОТ-ПЦР-РВ-Грипп/Коронавирус)», пригодного для мультиплексной идентификации РНК коронавирусов. Вывод. В результате проведенных исследований по оценке имеющегося на лабораторной базе ФГБУ «48 ЦНИИ» МО РФ оборудования, адаптации и внедрения в практику ключевых производственных процессов, разработки и изготовления реагентных средств экспресс-индикации, а также апробации технологии конструирования средств экспресс-индикации новых особо опасных и экзотических инфекций на примере конструирования набора реагентов «ОТ-ПЦР-РВ-Грипп/Коронавирус» создана генодиагностическая платформа для разработки реагентных средств экспресс-индикации новых особо опасных и экзотических инфекций.

1. Jin YH, Cai L, Cheng ZS, Cheng H, Deng T, Fan Y-P, et al. A rapid advice guideline for the diagnosis and treatment of 2019 novel coronavirus (2019-nCoV) infected pneumonia (standard version). Mil Med Res. 2020;7:4. https://doi.org/10.1186/s40779-020-0233-6

2. Loeffelholz MJ, Tang YW. Laboratory diagnosis of emerging human coronavirus infections – the state of the art. Emerging Microbes Infections. 2020;9:747–56. https://doi.org/10.1080/22221751.2020.1745095

3. Tahamtan A, Ardebili A. Real-time RT-PCR in COVID-19 detection: issues affecting the results. Expert Rev Mol Diagn. 2020;20(5):453–4. https://doi.org/10.1080/14737159.2020.1757437

4. Vashist SK. In vitro diagnostic assays for COVID-19: recent advances and emerging trends. Diagnostics. 2020;10(4):202. https://doi.org/10.3390/diagnostics10040202

5. Chan JF, Yip CC, To KK, Tang TH, Wong SC, Leung KH, et al. Improved molecular diagnosis of COVID-19 by the novel, highly sensitive and specific COVID-19-RdRp/Hel real-time reverse transcription-PCR assay validated in vitro and with clinical specimens. J Clin Microbiol. 2020;58(5):e00310-20. https://doi.org/10.1128/jcm.00310-20

6. Lu X, Wang L, Sakthivel SK, Whitaker B, Murray J, Kamili S, et al. US CDC real-time reverse transcription PCR panel for detection of severe acute respiratory syndrome Coronavirus 2. Emerg Infect Dis. 2020;26(8)1654–65. https://doi.org/10.3201/eid2608.201246

7. Dhama K, Khan S, Tiwari R, Sircar S, Bhat S, Malik YS, et al. Coronavirus disease 2019–COVID-19. Clin Microbiol Rev. 2020;33(4):e00028-e20. https://doi.org/10.1128/CMR.00028-20

8. Yüce M, Filiztekin E, Özkaya KG. COVID-19 diagnosis – a review of current methods. Biosens Bioelectron. 2021;172:112752. https://doi.org/10.1016/j.bios.2020.112752

9. Islam KU, Iqbal J. An update on molecular diagnostics for COVID-19. Front Cell Infect Microbiol. 2020;10:560616. https://doi.org/10.3389/fcimb.2020.560616

10. Rai P, Kumar BK, Kumar DV, Kumar P, Kumar A, Shetty SK, Maiti B. The evolution of COVID-19 diagnostics. In: COVID-19: From Bench to Bedside. Barh D, Lundstrom K, Eds. Chapter 6 Boca Raton: CRC Press; 2022. 238 p. https://doi.org/10.1201/9781003190394

11. Rai P, Kumar BK, Deekshit VK, Karunasagar I, Karunasagar I. Detection technologies and recent developments in the diagnosis of COVID-19 infection. Appl Microbiol Biotechnol. 2021;105:441–55. https://doi.org/10.1007/s00253-020-11061-5

12. Chan JF, Yuan S, Kok KH, To KK, Chu H, Yang J, et al. A familial cluster of pneumonia associated with the 2019 novel coronavirus indicating person-to-person transmission: a study of a family cluster. Lancet. 2020;395(10223):514–23. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30154-9

13. Li Q, Guan X, Wu P, Wang X, Zhou L, Tong Y, et al. Early transmission dynamics in Wuhan, China, of novel coronavirus – infected pneumonia. N Engl J Med. 2020;382(13):1199–207. https://doi.org/10.1056/NEJMoa2001316

14. Lu R, Zhao X, Li J, Niu P, Yang B, Wu H, et al. Genomic characterization and epidemiology of 2019 novel coronavirus: implications for virus origins and receptor binding. Lancet. 2020;395(10224):565–74. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30251-8

15. Zhou P, Yang XL, Wang XG, Hu B, Zhang L, Zhang W, et al. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin. Nature. 2020;579(7798):270–3. https://doi.org/10.1038/s41586-020-2012-7

16. Huang C, Wang Y, Li X, Ren L, Zhao J, Hu Y, et al. Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China. Lancet. 2020;395(10223):497–506. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30183-5

17. Sharma A, Ahmad Farouk I, Lal SK. COVID-19: a review on the novel coronavirus disease evolution, transmission, detection, control and prevention. Viruses. 2021;13(2):202. https://doi.org/10.3390/v13020202

18. Jin Y, Yang H, Ji W, Wu W, Chen S, Zhang W, Duan G. Virology, epidemiology, pathogenesis, and control of COVID-19. Viruses. 2020;12(4):372. https://doi.org/10.3390/v12040372

19. Umakanthan S, Sahu P, Ranade AV, Bukelo MM, Rao JS, Abrahao-Machado LF, et al. Origin, transmission, diagnosis and management of coronavirus disease 2019 (COVID-19). Postgrad Med J. 2020;96(1142):753–8. https://doi.org/10.1136/postgradmedj-2020-138234

20. Sharma A, Balda S, Apreja M, Kataria K, Capalash N, Sharma P. COVID-19 diagnosis: current and future techniques. Int J Biol Macromol. 2021;193(Pt B):1835–44. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2021.11.016

21. Mughees M, Chugh H, Naqvi SH, Wajid S. COVID-19 threat to the world: current and possible diagnostic/ treatment strategies. Crit Rev Biomed Eng. 2021;49(1):21–33. https://doi.org/10.1615/CritRevBiomedEng.2021036595