NOwy metoda identyfikacji LEptospir stosowana w diagnostyce leptospirozy u ludzi i zwierząt

(PROJEKT NR P-603)

Bakterie z rodzaju Leptospira są bezpośrednią przyczyną leptospirozy u ludzi i zwierząt, która może w obu przypadkach prowadzić do śmierci. Leptospiroza uważana jest za jedną z najbardziej rozpowszechnionych geograficznie zakaźnych chorób odzwierzęcych na świecie. Rozwija się ona po kontakcie z moczem, krwią lub mięsem zwierząt, które są zakażone krętkami z rodzaju Leptospira lub przez kontakt ze skażoną bakteriami wodą i żywnością. Choroba może dawać różne objawy i najczęściej dotyka ona osoby bezpośrednio stykające się ze zwierzętami: hodowców, rolników, rzeźników lub mające kontakt z moczem zwierząt: pracowników kanalizacji, oczyszczalni ścieków czy hydraulików. Ponadto, Leptospiroza zwierząt gospodarskich doprowadza do znacznych strat ekonomicznych. W stadach bydła mlecznego, choroba powoduje znaczne straty z uwagi na ronienia, spadek płodności oraz produkcji mleka. Polska zajmuje trzecie miejsce w UE pod względem liczebności stad krów mlecznych, dlatego prawidłowa diagnostyka leptospirozy u bydła ma szczególne znaczenie dla naszej gospodarki.

Nie wszystkie bakterie z rodzaju Leptospira są patogenne, ale nie ma możliwości morfologicznego rozróżnienia szczepów patogennych od niepatogennych. Zgodnie z klasyczną klasyfikacją serologiczną, zarówno patogenne, jak i niepatogenne leptospiry zostały podzielone na liczne serowarianty, określane na podstawie zmienności antygenowej. Dodatkowo, te serowarianty są grupowane w serogrupy, które są przydatne do celów epidemiologicznych i diagnostycznych. Prawidłowe określenie serogrup i serowariantów Leptospira występujących na danym obszarze jest kluczowe dla zaplanowania właściwego i skutecznego programu szczepień i ochrony stada.

W diagnostyce leptospiroz stosowane są w przeważającej większości metody serologiczne jak również metody genetyczne. Metody serologiczne umożliwiają m.in. ocenę przynależności serowariantowej terenowych izolatów leptospir. Z kolei metody genetyczne stanowią podstawę klasyfikacji taksonomicznej – obecnie w rodzaju Leptospira zidentyfikowano 68 gatunków. Te dwa opisane podziały: serologiczny i genetyczny, a więc na serowarianty i gatunki, nie korelują ze sobą. W obrębie jednego gatunku jest wiele serowariantów, ale również szczepy przynależne do jednego serowariantu mogą genetycznie być typowane jako różne gatunki. Ten nie zawsze spójny dualizm identyfikacji jest jednym z największych problemów technicznych, ekonomicznych i naukowych w diagnostyce leptospir.

Nowa metoda opracowana przez zespół naukowców z Uniwersytetu Jagiellońskiego oraz Uniwersytetu Rolniczego im. Hugona Kołłątaja w Krakowie polega na określaniu składu monosacharydowego LPS izolowanego ze szczepów bakterii z rodzaju Leptospira oraz wykorzystanie tej informacji do identyfikacji gatunku, serogrupy i serowariantu bakterii. Jest ona efektem poszukiwań nowych metod diagnostycznych. Opracowana metoda opiera się wyłącznie na analizach biochemicznych składu struktur antygenowych, podzielonych na 2 etapy: 1) izolacji LPS z hodowli bakteryjnej testowanego szczepu oraz 2) identyfikacji składu monosacharydowego za pomocą wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC).

Zalety proponowanej metody diagnostycznej:

• brak konieczności hodowli i immunizacji zwierząt bakteriami, w tym chorobotwórczymi również dla człowieka;
• brak konieczności przeprowadzenia długotrwałej, kosztownej i często niemożliwej do efektywnej realizacji procedury pozyskiwania przeciwciał monoklonalnych, co z kolei skutkuje uniezależnieniem identyfikacji serowariantu od referencyjnego laboratorium WHO ds. leptospirozy w Amsterdamie;
• brak potrzeby hodowli bakteryjnych szczepów referencyjnych, co upowszechnia metodę identyfikacji leptospir, czyniąc ją niezależną od nielicznych laboratoriów referencyjnych posiadających w swojej kolekcji surowice kontrolne przeciwko szczepom referencyjnym dla poszczególnych serowariantów – w Polsce brak takiego laboratorium;
• dogodne narzędzie do tworzenia bazy danych i procedura analityczna pozwalającą na szybką identyfikację serowariantu leptospir, możliwą w każdym laboratorium biochemicznym posiadającym ultrawirówkę i HPLC.

Oferowane rozwiązanie jest przedmiotem zgłoszenia patentowego. Dalsze prace nad jego rozwojem prowadzą naukowcy z Wydziału Biofizyki i Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego oraz z Uniwersytetu Rolniczego im. Hugona Kołłątaja w Krakowie. Obecnie Centrum Transferu Technologii CITTRU poszukuje podmiotów zainteresowanych współpracą przy dalszej komercjalizacji tej innowacji, zwłaszcza w zakresie nabycia licencji na opisaną metodę diagnostyczną oraz jej zastosowanie.

Szczegółowej informacji w sprawie udzieli:

Centrum Transferu Technologii CITTRU UJ:

dr Klaudia Polakowska

tel. +48 519 329 129, klaudia.polakowska@uj.edu.pl

www.sciencemarket.pl