biopreparatБИОпрепараты. Профилактика, диагностика, лечениеBiological Products. Prevention, Diagnosis, Treatment2221-996X2619-1156Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products10.30895/2221-996X-2024-559biopreparat-559Research ArticleТЕМА НОМЕРА: РАЗРАБОТКА ДИАГНОСТИЧЕСКИХ, ЛЕЧЕБНЫХ И ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ ПРОТИВОВИРУСНОГО ДЕЙСТВИЯISSUE TOPIC: DEVELOPMENT OF MEDICINAL PRODUCTS FOR DIAGNOSIS, TREATMENT, AND PREVENTION OF VIRAL INFECTIONSИдентификация и генотипирование вируса Чикунгунья с использованием полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией и метода полиморфизма длин рестрикционных фрагментовIdentification and genotyping of Chikungunya virus using reverse transcription polymerase chain reaction and restriction fragment length polymorphism methodshttps://orcid.org/0000-0002-9896-5403НетесоваН. А.NetesovaN. A.

Нетесова Нина Александровна, д-р биол. наук

АБК, к. 12а, Кольцово, Новосибирская область, 630559

Nina A. Netesova, Dr. Sci. (Biol.)

12/A ABK, Koltsovo, Novosibirsk Region 630559

ninanet@vector.nsc.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9402-5254АбдурашитовМ. А.AbdurashitovM. A.

Абдурашитов Мурат Абдурашитович, канд. биол. наук

ул. Академика Тимакова, д. 2/12, г. Новосибирск, 630117

Murat A. Abdurashitov, Cand. Sci. (Biol.)

2/12 Academician Timakov St., Novosibirsk 630117

ab-ov@ya.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3264-6722СамарцеваТ. Г.SamartsevaT. G.

Самарцева Татьяна Геннадьевна

Малый Казенный пер., д. 5а, Москва, 105064

Tatiana G. Samartseva

5A Maly Kazenny Ln., Moscow 105064

samartseva08020@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7842-2532КлимовичО. В.KlimovichO. V.

Климович Ольга Викторовна

Ул. Филимонова, д. 2, г. Минск, 220114

Olga V. Кlimovich

23 Filimonov St., Minsk 220114

olgaklim1707@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8600-7347ОксаничА. С.OksanichA. S.

Оксанич Алексей Сергеевич, канд. биол. наук

Малый Казенный пер., д. 5а, Москва, 105064

Alexey S. Oksanich, Cand. Sci. (Biol.)

5A Maly Kazenny Ln., Moscow 105064

oksanich@yahoo.comhttps://orcid.org/0000-0002-2491-4072ОтрашевскаяЕ. В.OtrashevskaiaЕ. V.

Отрашевская Елена Викторовна

Малый Казенный пер., д. 5а, Москва, 105064

Еlena V. Otrashevskaia

5A Maly Kazenny Ln., Moscow 105064

e.v.otrashevskaja@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9731-3681ИгнатьевГ. М.IgnatyevG. M.

Игнатьев Георгий Михайлович, д-р мед. наук, профессор

Малый Казенный пер., д. 5а, Москва, 105064; ул. Свободы, д. 52, г. Красное Село, Санкт-Петербург, 198320

George M. Ignatyev, Dr. Sci. (Med.), Professor

5A Maly Kazenny Ln., Moscow 105064; 52 Svobody St., Krasnoe Selo, Saint Petersburg 198320

Marburgman@mail.ruФедеральное бюджетное учреждение науки «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человекаРоссияState Research Center for Virology and Biotechnology “Vector”Russian FederationОбщество с ограниченной ответственностью «СибЭнзайм»РоссияSibEnzyme LtdRussian FederationФедеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова»РоссияI. Mechnikov Research Institute of Vaccines and SeraRussian FederationГосударственное учреждение «Республиканский научно-практический центр эпидемиологии и микробиологии»БеларусьRepublican Research and Practical Center for Epidemiology and MicrobiologyBelarusФедеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова»; Федеральное государственное унитарное предприятие «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт вакцин и сывороток и предприятие по производству бактерийных препаратов» Федерального медико-биологического агентстваРоссияI. Mechnikov Research Institute of Vaccines and Sera; Saint Petersburg Scientific Research Institute of Vaccines and Serums and the Enterprise for the Production of Bacterial PreparationsRussian Federation202403102024243Разработка диагностических, лечебных и профилактических препаратов противовирусного действия270278Copyright © Нетесова Н.А., Абдурашитов М.А., Самарцева Т.Г., Климович О.В., Оксанич А.С., Отрашевская Е.В., Игнатьев Г.М., 20242024Нетесова Н.А., Абдурашитов М.А., Самарцева Т.Г., Климович О.В., Оксанич А.С., Отрашевская Е.В., Игнатьев Г.М.Netesova N.A., Abdurashitov M.A., Samartseva T.G., Klimovich O.V., Oksanich A.S., Otrashevskaia Е.V., Ignatyev G.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.biopreparations.ru/jour/article/view/559ВВЕДЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. Генотипирование вируса Чикунгунья (ЧИКВ) проводится с помощью секвенирования участков генов белков Е1, Е2, nsP1 или всего генома вируса. Имеющиеся наборы реагентов или протокол проведения ПЦР не позволяют генотипировать ЧИКВ, а для секвенирования нуклеиновых кислот требуются дорогостоящее оборудование и материалы, что не всегда доступно. В связи с этим перспективным представляется применение более простого и экономичного метода полиморфизма длин рестрикционных фрагментов (ПДРФ), который не использовался ранее для определения генотипов ЧИКВ.

ЦЕЛЬ

ЦЕЛЬ. Изучение возможности применения полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией и метода полиморфизма длин рестрикционных фрагментов для идентификации и генотипирования вируса Чикунгунья.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ. В экспериментальном исследовании использовали РНК штаммов ЧИКВ четырех генотипов: Азиатский (Asian), Западно-Африканский (WAf), Восточно-Центральный Южно-Африканский (ECSA) и Восточно-Центральный Южно-Африканский — линия Индийского океана (ECSA-IOL). Проводили полимеразную цепную реакцию с обратной транскрипцией (ОТ-ПЦР) с последующей рестрикцией и анализом длин рестрикционных фрагментов.

РЕЗУЛЬТАТЫ

РЕЗУЛЬТАТЫ. Установлено, что фрагмент гена nsP2 длиной 648 п.н. между позициями 3806 и 4453 содержит сайты узнавания эндонуклеазами рестрикции PspEI, PvuII и DraI, наличие или отсутствие которых составляют различные комбинации и специфичны для каждого из четырех генотипов ЧИВК. Сконструированы праймеры, позволяющие амплифицировать выбранный участок гена, проведены ОТ-ПЦР и анализ ПДРФ.

ВЫВОДЫ

ВЫВОДЫ. Для быстрого подтверждения подлинности вируса Чикунгунья и его генотипирования может быть успешно использован метод полиморфизма длин рестрикционных фрагментов, который позволяет провести анализ в течение нескольких часов и в отсутствие высокотехнологичного оборудования.

INTRODUCTION

INTRODUCTION. Chikungunya virus (CHIKV) genotyping involves sequencing fractions of genes encoding E1, E2, and nsP1 proteins or the entire genome of the virus. Available reagent kits or polymerase chain reaction protocols cannot be used for CHIKV genotyping, and nucleic acid sequencing requires expensive equipment and materials, which are not always available. Therefore, it seems promising to use a simpler and more cost-effective restriction fragment length polymorphism (RFLP) method, which has not previously been used for CHIKV genotyping.

AIM

AIM. This study aimed to investigate the possibility of using reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) and RFLP for CHIKV identification and genotyping.

MATERIALS AND METHODS

MATERIALS AND METHODS. The experimental study used RNA from CHIKV strains of four genotypes, including the Asian, West African (WAf), and East/Central/South African (ECSA) genotypes, and the Indian Ocean Lineage of the ECSA genotype (ECSA-IOL). The study used RT-PCR followed by DNA restriction and restriction fragment length analysis.

RESULTS

RESULTS. The nsP2 gene fragment of 648 bp in length (positions 3806 to 4453) contains recognition sites for the restriction endonucleases PspEI, PvuII, and DraI. The presence or absence of these sites generates a different combination specific to each of the four CHIKV genotypes. The authors designed primers for amplification of the selected gene region and performed RTPCR and RFLP.

CONCLUSIONS

CONCLUSIONS. The RFLP method can be used for rapid CHIKV identification and genotyping. The method provides results within a few hours and does not require high-tech equipment.

вирус Чикунгуньяполимеразная цепная реакция с обратной транскрипциейметод полиморфизма длин рестрикционных фрагментовгенотипированиеChikungunya virusreverse transcription polymerase chain reactionrestriction fragment length polymorphismgenotypingРабота выполнена при финансовой поддержке гранта РНФ 22-14-00184The study was carried out with the financial support of the Russian Science Foundation under grant No. 22-14-00184ReferencesBurt FJ, Chen W, Miner JJ, Lenschow DJ, Merits A, Schnettler E, et al. Chikungunya virus: an update on the biology and pathogenesis of this emerging pathogen. Lancet Infect Dis. 2017;17(4):e107–17. https://doi.org/10.1016/s1473-3099(16)30385-1Burt FJ, Chen W, Miner JJ, Lenschow DJ, Merits A, Schnettler E, et al. Chikungunya virus: an update on the biology and pathogenesis of this emerging pathogen. Lancet Infect Dis. 2017;17(4):e107–17. https://doi.org/10.1016/s1473-3099(16)30385-1Simo FBN, Burt FJ, Makoah NA. Chikungunya virus diagnosis: a review of current antigen detection methods. Trop Med Infect Dis. 2023;8(7):365. https://doi.org/10.3390/tropicalmed8070365Simo FBN, Burt FJ, Makoah NA. Chikungunya virus diagnosis: a review of current antigen detection methods. Trop Med Infect Dis. 2023;8(7):365. https://doi.org/10.3390/tropicalmed8070365Cunha MS, Costa PAG, Correa IA, de Souza MRM, Calil PT, Duarte da Silva GP, et al. Chikungunya virus: an emergent arbovirus to the South American continent and a continuous threat to the world. Front Microbiol. 2020;11:1297. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.01297Cunha MS, Costa PAG, Correa IA, de Souza MRM, Calil PT, Duarte da Silva GP, et al. Chikungunya virus: an emergent arbovirus to the South American continent and a continuous threat to the world. Front Microbiol. 2020;11:1297. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.01297Tanabe ELL, Tanabe ISB, Santos ECD, Marques JPDS, Borges AA, Lima MC, et al. Report of East-Central South African Chikungunya virus genotype during the 2016 outbreak in the Alagoas State, Brazil. Rev Inst Med Trop Sao Paulo. 2018;60:e19. https://doi.org/10.1590/s1678-9946201860019Tanabe ELL, Tanabe ISB, Santos ECD, Marques JPDS, Borges AA, Lima MC, et al. Report of East-Central South African Chikungunya virus genotype during the 2016 outbreak in the Alagoas State, Brazil. Rev Inst Med Trop Sao Paulo. 2018;60:e19. https://doi.org/10.1590/s1678-9946201860019Panning M, Grywna K, Van Esbroeck M, Emmerich P, Drosten C. Chikungunya fever in travelers returning to Eu rope from the Indian Ocean region, 2006. Emerg Infect Dis. 2008;14(3):416–22. https://doi.org/10.3201/eid1403.070906Panning M, Grywna K, Van Esbroeck M, Emmerich P, Drosten C. Chikungunya fever in travelers returning to Eu rope from the Indian Ocean region, 2006. Emerg Infect Dis. 2008;14(3):416–22. https://doi.org/10.3201/eid1403.070906Lessa-Aquino C, Trinta KS, Pestana CP, Ribeiro MO, Sucupira MVF, Boia MN, et al. Detection of East/Central/ South African genotype Chikungunya virus during an outbreak in a southeastern state of Brazil. Epidemiol Infect. 2018;146(16):2056–58. https://doi.org/10.1017/s0950268818002467Lessa-Aquino C, Trinta KS, Pestana CP, Ribeiro MO, Sucupira MVF, Boia MN, et al. Detection of East/Central/ South African genotype Chikungunya virus during an outbreak in a southeastern state of Brazil. Epidemiol Infect. 2018;146(16):2056–58. https://doi.org/10.1017/s0950268818002467Vega-Rua A, Zouache K, Caro V, Diancourt L, Delaunay P, Grandadam M, et al. High efficiency of temperate Aedes albopictus to transmit Chikungunya and dengue viruses in the Southeast of France. PLoS One. 2013;8(3):e59716. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0059716Vega-Rua A, Zouache K, Caro V, Diancourt L, Delaunay P, Grandadam M, et al. High efficiency of temperate Aedes albopictus to transmit Chikungunya and dengue viruses in the Southeast of France. PLoS One. 2013;8(3):e59716. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0059716Mattar S, Miranda J, Pinzon H, Tique V, Bolanos A, Aponte J, et al. Outbreak of Chikungunya virus in the north Carib bean area of Colombia: clinical presentation and phylogenetic analysis. J Infect Dev Ctries. 2015;9(10):1126–32. https://doi.org/10.3855/jidc.6670Mattar S, Miranda J, Pinzon H, Tique V, Bolanos A, Aponte J, et al. Outbreak of Chikungunya virus in the north Carib bean area of Colombia: clinical presentation and phylogenetic analysis. J Infect Dev Ctries. 2015;9(10):1126–32. https://doi.org/10.3855/jidc.6670Johnson BW, Russell BJ, Goodman CH. Laboratory diagnosis of Chikungunya virus infections and commercial sources for diagnostic assays. J Infect Dis. 2016;214(suppl 5):S471–4. https://doi.org/10.1093/infdis/jiw274Johnson BW, Russell BJ, Goodman CH. Laboratory diagnosis of Chikungunya virus infections and commercial sources for diagnostic assays. J Infect Dis. 2016;214(suppl 5):S471–4. https://doi.org/10.1093/infdis/jiw274Waggoner JJ, Ballesteros G, Gresh L, Mohamed-Hadley A, Tellez Y, Sahoo MK, et al. Clinical evaluation of a single-reaction real-time RT-PCR for pan-dengue and Chikungunya virus detection. J Clin Virol. 2016;78:57–61. https://doi.org/10.1016/j.jcv.2016.01.007Waggoner JJ, Ballesteros G, Gresh L, Mohamed-Hadley A, Tellez Y, Sahoo MK, et al. Clinical evaluation of a single-reaction real-time RT-PCR for pan-dengue and Chikungunya virus detection. J Clin Virol. 2016;78:57–61. https://doi.org/10.1016/j.jcv.2016.01.007Carletti F, Bordi L, Chiappini R, Ippolito G, Sciarrone MR, Capobianchi MR, et al. Rapid detection and quantification of Chikungunya virus by a one-step reverse transcription polymerase chain reaction real-time assay. Am J Trop Med Hyg. 2007;77(3):521–4. https://doi.org/10.4269/ajtmh.2007.77.521Carletti F, Bordi L, Chiappini R, Ippolito G, Sciarrone MR, Capobianchi MR, et al. Rapid detection and quantification of Chikungunya virus by a one-step reverse transcription polymerase chain reaction real-time assay. Am J Trop Med Hyg. 2007;77(3):521–4. https://doi.org/10.4269/ajtmh.2007.77.521Cecilia D, Kakade M, Alagarasu K, Patil J, Salunke A, Parashar D, Shah PS. Development of a multiplex real-time RT-PCR assay for simultaneous detection of dengue and Chikungunya viruses. Arch Virol. 2015;160(1):323–7. https://doi.org/10.1007/s00705-014-2217-xCecilia D, Kakade M, Alagarasu K, Patil J, Salunke A, Parashar D, Shah PS. Development of a multiplex real-time RT-PCR assay for simultaneous detection of dengue and Chikungunya viruses. Arch Virol. 2015;160(1):323–7. https://doi.org/10.1007/s00705-014-2217-xКулак МВ, Белавин ПА, Нетесова НА, Юнасова ТН, Голикова ЛН, Бектемиров ТА, Игнатьев ГМ. Дифференциация вакцинного штамма Л-3 от других штаммов вируса паротита методом ОТ-ПЦР. БИОпрепараты. Профилактика, диагностика, лечение. 2008;(4):7–10. EDN: SATPMFKulak MV, Belavin PA, Netesova NA, Yunasova TN, Golikova LN, Bektemirov TA, Ignatyev GM. Differentiation of the vaccine strain L-3 from other strains of the mumps virus by RT-PCR. BIOpreparations. Prevention, Diagnosis, Treatment. 2008;(4):7–10 (In Russ.). EDN: SATPMFИгнатьев ГМ, Отрашевская ЕВ, Суханова ЛЛ, Сидоренко ЕС, Нетесова НА. Молекулярно-генетическое исследование штамма RA-27/3, используемого для производства вакцины против краснухи. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2019;96(4):38–46. https://doi.org/10.36233/0372-9311-2019-4-38-46Ignatyev GM, Atrashevskaya EV, Suchanova LL, Sidorenko ES, Netesova NA. Molecular-genetic study of the RA27/3 strain used for the production of rubella vaccine. Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology. 2019;96(4):38–46 (In Russ.). https://doi.org/10.36233/0372-9311-2019-4-38-46Игнатьев ГМ, Отрашевская ЕВ, Суханова ЛЛ, Сидоренко ЕС, Нетесова НА. Молекулярно-генетическое исследование штамма Ленинград-16, используемого для производства вакцины кори. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2020;(2):182–9. https://doi.org/10.36233/0372-9311-2020-97-2-182-189Ignatyev GM, Atrasheuskaya AV, Sukhanova LL, Sidorenko ES, Netesova NA. Molecular genetic analysis of the strain Leningrad-16 used for the production of measles vaccine. Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology. 2020;(2):182–9 (In Russ.). https://doi.org/10.36233/0372-9311-2020-97-2-182-189

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