Існує безліч смертоносних вірусів, які мають велике значення для суспільства. Вірусний гепатит пов’язують із раком печінки, Ебола та інші геморагічні лихоманки давно стали улюбленою темою для письменників і сценаристів. Останні політичні події перемістили нашу увагу на привид віспи та інших можливих агентів біологічної війни, а також на вірус імунодефіциту людини, що веде до трагічної перебудови суспільства у багатьох частинах світу.

Серед таких серйозних проблем легко ігнорувати більш нешкідливі віруси, особливо якщо вони не призводять до значних людських жертв. Тим не менш, попри їхній відносно низький профіль і той факт, що вони не інфікують людей, такі віруси, як парвовіруси гризунів, можуть спричинити значні проблеми навіть для тих, хто не тримає вдома хом’яка, піщанку чи іншого гризуна.

Біологічні особливості парвовірусів гризунів і симптоми, які вони викликають у інфікованих тварин, становлять серйозну загрозу для ефективності та стабільності тваринництва, а також для наукових досліджень, які значною мірою впливають на життя людини. Виявлення та запобігання зараженню лабораторних гризунів парвовірусами—важливий етап у розвитку фармацевтичних досліджень.

Парвовіруси гризунів вперше були виділені із запасів клітинних культур у 1960-х роках, і з того часу все більше серологічно різних вірусів було виділено та охарактеризовано як віруси з колоній гризунів—природного хазяїна вірусу, а також із клітинних культур. Деякі віруси викликають у гризунів захворювання (парвовірус хом’яків (HaPV), вірус імуносупресивної деформації мишей (MVMi)…), інші парвовіруси не мають зовнішніх проявів хвороби, а локалізуються в епітеліальній тканині і «мовчки» починають модулювати імунну відповідь та змінювати динаміку росту швидкоділячихся клітин.

Проблеми в дослідженні гризунів

Руйнівний потенціал парвовірусів полягає в їхній здатності змінювати кінетику росту клітин та імунну відповідь—два фактори, які найчастіше перебувають у центрі уваги під час випробувань на тваринах.

Дослідження імунних порушень—від діабету до розсіяного склерозу—залежать від точного розуміння роботи імунної системи. А проблема росту клітин охоплює ще ширший спектр наукових інтересів. Як відомо, онкологічні дослідження тісно пов’язані з тестуванням гризунів. Рак—це хвороба швидкоділячихся клітин, але багато інших галузей, включно з нейродегенеративними розладами та програмами розробки лікарських засобів, також потребують експериментів, пов’язаних із ростом клітин. Крім того, парвовіруси гризунів можуть забруднювати продукти тваринного походження (клітинні лінії, зразки крові, сироватки), і навіть дослідницькі протоколи, які безпосередньо не використовують тварин, можуть постраждати від їхнього впливу.

Проблема забруднення парвовірусами стає ще більш серйозною, якщо враховувати їхні біологічні особливості. Парвовіруси гризунів були виявлені в сечі, калі, слині, носоглотці та легенях інфікованих тварин, що вказує на можливість їхнього поширення через тілесні виділення і повітря, яке вони видихають.

Парвовіруси можуть виживати майже нескінченно при температурі –80°C, але їх можна знищити за допомогою специфічних віроцидних препаратів та ультрафіолетового опромінення.

Одне заражене тварина може за кілька днів передати інфекцію всім іншим тваринам у приміщенні і навіть за його межами. Обслуговуючий персонал також може стати джерелом вірусу. Кілька віріонів на рукавичках, одязі, взутті, тілі працівника віварію, потрапляючи в лабораторію з запасом клітинних культур, стають для них небезпечними. Так вірус можна перенести з одного закладу до іншого, наприклад, через постановку клітинних ліній тощо.

Запобігання зараженню парвовірусами

Ефективне виявлення парвовірусу є ключовим фактором у запобіганні забрудненню лабораторій, що дозволяє попередити можливі спалахи інфекції.

До недавнього часу серологічне тестування вважалося найкращим методом виявлення парвовірусів у колонії гризунів. Аналогічний метод виробництва антитіл застосовували для виявлення забруднення у біологічних матеріалах, таких як культури клітин або тканин. Серологічні тести ґрунтуються на виявленні антитіл—білків, які виробляються імунною системою у відповідь на конкретні антигени, у цьому випадку парвовіруси, що викликають реакцію. Наявність специфічних антитіл у крові досліджуваних гризунів вказує на парвовірусну інфекцію. Аналогічна стратегія застосовується і в тестуванні біологічних матеріалів.

На жаль, обидва методи є трудомісткими, дорогими та потребують багато часу для створення антитіл, а також не мають високої чутливості. Неспецифічне взаємодія антитіл може спричинити ложнопозитивні результати, тоді як недостатнє вироблення антитіл може призвести до ложнонегативних, навіть за наявності забруднення парвовірусом.

Поява полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР)—молекулярного методу, що визначає конкретні ділянки ДНК—значно покращила діагностику. ПЛР виконується за кілька годин, а не тижнів. У середині 90-х років були розроблені та включені в існуючі протоколи тестування методи ПЛР для виявлення парвовірусу гризунів. Однак, навіть із застосуванням ПЛР, певні проблеми все ще залишаються.

Нещодавно відкритий метод виявлення флуорогенних нуклеаз у ПЛР є особливо перспективним. Флуорогенна ПЛР, як і раніше, ґрунтується на виявленні ДНК, але додатково включає аналіз флуорогенних зон, що підвищує специфічність і чутливість тесту.

Запропонована література:

• Besselsen D. G., C. L. Besch-Williford, D. J. Pintel et al. «Detection of Newly Recognized Rodent Parvoviruses by PCR.» Journal of Clinical Microbiology 33(11):2859–2863, 1995.
• Besselsen DG, Pintel DJ, Besch-Williford CL, Purdy GA, Franklin CL, Hook RR Jr, Riley LK. «Molecular Characterization of Newly Recognized Rodent Parvoviruses.» Journal of General Virology 77(5):899-911, 1996.
• Besselsen D. G., A. M. Wagner and J. K. Loganbill. «Effect of mouse strain and age on detection of mouse parvovirus 1 by use of serologic testing and polymerase chain reaction analysis.» Comparative Medicine 50(5):498-502 2000.
• Crawford L. V., E. A. Follett, M. G. Burdon et al. «The DNA of a minute virus of mice.» Journal of General Virology 4(1): 37-46, 1969.
• Jacoby R. O., L. J. Ball-Goodrich, D. G. Besselsen et al. «Rodent Parvovirus Infections.» Laboratory Animal. Science 46(4):370-380, 1996.
• Kendall L. V., D. G. Besselsen, L. K. Riley. «Technology Update: Fluorogenic 5 Nuclease PCR.» Contemporary Topics in Laboratory Animal Science 39(5):41, 2000.
• McKisic M. D. et al. «Identification and propagation of a putative immunosuppressive orphan parvovirus in cloned T cells.» Journal of Immunology 150(2):419-428, 1993.
• McKisic M. D. et al. «Mouse parvovirus infection potentiates allogeneic skin graft rejection and induces syngeneic graft.» Transplantation 65(11): 1436-1446 1998.
• Radich, J. P. «The detection and significance of minimal residual disease in chronic myeloid leukemia.» Medicina 60 Suppl 2:66-70, 2000.
• Redig A. J. and D. G. Besselsen. «Detection of Rodent Parvoviruses by Fluorogenic Nuclease Polymerase Chain Reaction.» Comparative Medicine 51:326-331, 2001.

Journal of Young Investigators. 2002. Volume Six.
Copyright © 2002 by Mandy Redig and JYI. All rights reserved.
Выпуск 2, август 2002 г.

Mandy Redig
Biochemistry,
University of Arizona

Переклад з англійської:
головний лікар
ветеринарної клініки «Умка»
ЛАЦАПНЬОВА
Яна Олександрівна