ОПТИМИЗАЦИЯ МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДИАГНОСТИКИ ЭХИНОКОККОЗОВ

Аннотация

Эхинококкозы человека широко распространены во многих странах и являются серьёзной медицинской и социально-экономической проблемой независимо от уровня благополучия государства. Одними из основных рисков диагностических ошибок
и ошибок при дифференциальной диагностике эхинококкозов являются длительный бессимптомный период и активные процессы миграции населения.
Методы прямой диагностики эхинококкозов остаются «золотым стандартом», но требуют высокой квалификации специалистов лабораторий. Окончательный диагноз эхинококкозов устанавливается на основании результатов патологоанатомических исследований биологического материала. В биологическом материале, полученном при хирургическом вмешательстве, личинки гельминтов могут отсутствовать или содержаться в критически малом количестве, что может вести к
ошибкам при патоморфилогическом исследовании. Полимеразная цепная реакция (ПЦР) — прямой метод, обладающий высокой чувствительностью и позволяющий выявлять ДНК минимальных количеств гельминтов в различных биологических
субстратах. Для проведения ПЦР-исследований по выявлению ДНК эхинококков нами подобраны и синтезированы 6 пар
оригинальных специфических праймеров для фрагмента гена COI митохондриальной ДНК. Разработаны протоколы пробоподготовки и отработаны режимы амплификации для данных пар праймеров с использованием ДНК из материала кист
Echinococcus granulosus и E. multilocularis от пациентов, цист животных, содержащих морфологически идентифицированные личинки. ПЦР в соответствии с предлагаемым протоколом и с разработанными 6 парами праймеров показали высокую
чувствительность и специфичность.
Исследование биологического материала двумя методами параллельно позволит минимизировать ошибки в диагностике
личинок гельминтозов. ПЦР может стать надёжным скрининговым методом индикации гельминтов

Annotation

Human echinococcoses are serious medical and socio-economic problem which is common in many countries regardless of the level
of welfare of the state. One of the main risks of diagnostic mistakes and errors in differential diagnosis of echinococcoses are the
long asymptomatic period and active processes of population migration. Methods for direct diagnosis of echinococcoses remain the
“gold standard”, but require highly qualified laboratory specialists. The final diagnosis of echinococcoses established on the results
of pathological studies of biological material. However, in the biological material obtained during surgery, helminth larvae may
be absent or contained in critically small quantities, which can lead to errors in pathomorphological examination. The polymerase chain reaction (PCR) is the direct method that is highly sensitive and allows the detection of DNA of minimal quantities of parasitic
pathogens in various biological substrates. For PCR studies to detect echinococcal DNA, we selected and synthesized 6 pairs of
original specific primer pairs for the COI gene fragment of mitochondrial DNA.
We designed sample preparation protocols and amplification regimes for these primer pairs using DNA from material from cysts of
Echinococcus granulosus and E. multilocularis patients, animal cysts containing morphologically identified larvae. PCR in accordance
with the proposed protocol and with the designed 6 pairs of primers showed high sensitivity and specificity.
Research of biological material with two methods in parallel will minimize errors in the diagnosis of larval helminthiases. PCR can
become a reliable screening method for identifying helminths.
Key words: echinococcosis; Echinococcus granulosus; Echinococcus multilocularis; molecular genetic methods; PCR

Об авторах

Список литературы

Л И Т Е Р А Т У Р А ( П П . 1 , 4 — 7 , 9 — 1 3 , 1 5 С М .
REFERENCES )
2. Бессонов А.С. Цистный эхинококкоз и гидатидоз. М.: Локус Станди; 2007.
3. Ермакова Л.А., Черникова М.П., Козлов С.С. Эпидемиологические аспекты эхинококкозов в Российской Федерации. Журнал
инфектологии. 2023; 15 (2): 41. https://www.elibrary.ru/download/
elibrary_53763120_53815896.pdf.
8. Теличева В.О., Нагорный С.А., Корниенко И.В., Ермакова Л.А., Хоронько Ю.В., Хоронько Е.Ю. Способ выделения ДНК эхинококкозов Echinococus granulosus и Echinococus multilocularis методом
полимеразной цепной реакции. Патент РФ № 2807745; 2023.
14. Лукманова Г.И., Мухаметханов Н.Х., Гумеров А.А., Нартайлаков
М.А., Билалов Ф.С., Габидуллин Ю.З. и др. Способ идентификации возбудителя цистного эхинококкоза в биологическом образце.
Патент РФ № 2332465 C1; 2008.
16. Головченко Н.В., Ермакова Л.А., Козлов С.С. Роль иммунологических методов в диагностике эхинококкозов и токсокароза. Журнал
инфектологии. 2023; 15 (2): 27-8. https://www.elibrary.ru/download/
elibrary_53763120_53815896.pdf.
REFERENCES
1. Wen H., Vuitton L., Tuxun T., Li J., Vuitton D. A., Zhang W. et al.
Echinococcosis: advances in the 21st century. Clinical microbiology
reviews. 2019; 32(2). DOI: 10.1128/cmr.00075-18.
2. Bessonov A.S. Cystic echinococcosis and hydatidosis. Moscow: Lokus
Standi; 2007. (in Russian)
3. Ermakova L.A., Chernikova M.P., Kozlov S.S. Epidemiological aspects of echinococcosis in the Russian Federation. Zhurnal infektologii. 2023; 15 (2): 41. https://www.elibrary.ru/download/elibrary_53763120_53815896.pdf. (in Russian)
4. Woolsey I. D., Miller A. L. Echinococcus granulosus sensu lato and
Echinococcus multilocularis: A review. Research in veterinary science. 2021;135:517-22. DOI: 10.1016/j.rvsc.2020.11.010.
5. Belhassen-García M., Romero-Alegria A., Velasco-Tirado V., AlonsoSardón M., Lopez-Bernus A., Alvela-Suarez A. et al. Study of hydatidosis-attributed mortality in endemic area. PloS Оne. 2014 ; 9(3):
e91342. DOI: 10.1371/journal.pone.0091342. PMID: 24632824;
PMCID: PMC3954695.
6. Khachatryan Anna S. Analysis of lethality in echinococcal disease. The
Korean journal of parasitology. 2017; 55(5): 549. DOI: 10.3347/
kjp.2017.55.5.549.
7. Dezsényi B., Dubóczki Z., Strausz T., Csulak E., Czoma V., Káposztás Z et al.. Emerging human alveolar echinococcosis in Hungary
(2003–2018): a retrospective case series analysis from a multi-centre
study. BMC Infectious Diseases. 2021; 21 (1): 1-15. DOI: 10.1186/
s12879-021-05859-5.
8. Telicheva V.O., Nagorny S.A., Kornienko I.V., Ermakova L.A., Khoronko
Yu. V., Khoronko E.Yu. Method for isolating DNA of Echinocoсcus
granulosus and Echinocoсcus multilocularis using the polymerase chain
reaction method. Patent RF No. 2807745; 2023. (in Russian)
9. Mustapayeva A., Luca D’Alessandro G., Doszhanova G., Colpani A.,
Sadybekov, N., Baimakhanov Z. et al.. Ultrasound-based evaluation
of the prevalence of abdominal cystic echinococcosis in the Turkestan
region of Kazakhstan . Ultrasound-based evaluation of the prevalence
of abdominal cystic echinococcosis in the Turkestan region of Kazakhstan, Transactions of The Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene. 2022; 116(3): 222-6. DOI: 10.1093trstmh/trab105.
10. Yeh H. Y., Mao R., Wang H., Qi W., Mitchell P. D. Early evidence for
travel with infectious diseases along the Silk Road: Intestinal parasites
from 2000 year-old personal hygiene sticks in a latrine at Xuanquanzhi
Relay Station in China. Journal of Archaeological Science: Reports 9.
2016; 9: 758-64. DOI: 10.1016/j.jasreb.2016.05.010.
11. Guo B., Zhang Z., Zheng X., Guo Y., Guo G., G., Zhao, L. et al. Prevalence and molecular characterization of Echinococcus granulosus sensu stricto in Northern Xinjiang, China . The Korean Journal of Parasitology. 2019; 57(2): 153. DOI: 10.3347/kjp.2019.57.2.153.
12. Mehmood N., Muqaddas H., Ullah M. I., Saarma U., Varcasia A. Genetic structure and phylogeography of Echinococcus granulosus sensu
stricto genotypes G1 and G3 in Pakistan and other regions of the world
based on nad5 gene. Infection Genetics and Evolution. 2022; 98:
105223. DOI: 10.1016/j.meegid.2022.105223.
13. Shang J. Y., Zhang G. J., Liao S., Huang Y., Yu W. J., He W. et al. A
multiplex PCR for differential detection of Echinococcus granulosus
sensu stricto, Echinococcus multilocularis and Echinococcus canadensis in China. Infectious diseases of poverty. 2019; 8(4): 49-56. DOI:
10.1186/s40249-019-0580-2.
14. Lukmanova G.I., Mukhametkhanov N.Kh., Gumerov A.A., Nartailakov M.A., Bilalov F.S., Gabidullin Yu.Z. et al. Method for identifying
the causative agent of cystic echinococcosis in a biological sample.
Patent RF No. 2332465 C1; 2008. (in Russian)
15. Echinococcosis. WHO; 2021. https://www.who.int/news-room/factsheets/detail/echinococcosis.
16. Golovchenko N.V., Ermakova L.A., Kozlov S.S. The role of immunological methods in the diagnosis of echinococcosis and toxocariasis.
Zhurnal infektologii. 2023; 15 (2)Suppl. 2: 27-8. DOI: https://www.
elibrary.ru/download/elibrary_53763120_53815896.pdf. (in Russian)

Ключевые слова