sibvestСибирский вестник сельскохозяйственной наукиSiberian Herald of Agricultural Science0370-87992658-462XSiberian Federal Scientific Centre of Agro-BioTechnologies of the Russian Academy of Sciences10.26898/0370-8799-2024-11-12sibvest-2097Research ArticleЗООТЕХНИЯ И ВЕТЕРИНАРИЯZOOTECHNICS AND VETERINARY MEDICINEСравнительный анализ методов экстракции вируса гриппа птиц из сырого коровьего молокаComparative analysis of the extraction methods of avian influenza virus from raw cow's milГлазуноваА. А.GlazunovaA. A.

заместитель руководителя группы

601125, Владимирская область, Петушинский район, п. Вольгинский, ул. Академика Бакулова, строение 1

Deputy Head of the Group

Building 1, Akademika Bakulova St., Volginsky Settlement, Petushinsky District, Vladimir Region, 601125

GlazunovaAA@inbox.ruСевскихТ. А.SevskikhT. A.

руководитель научно-образовательного центра

Владимирская область, п. Вольгинский

Head of the Scientific and Educational Center

Volginsky settlement, Vladimir region

КудряшовД. А.KudryashovD. A.

микробиолог

Владимирская область, п. Вольгинский

Microbiologist

Volginsky settlement, Vladimir region

ЛунинаД. А.LuninaD. A.

 заместитель руководителя группы

Самара

Deputy Head of the Group

Samara

ТитовИ. А.TitovI. A.

кандидат биологических наук, заведующий лабораторией молекулярной вирусологии

Владимирская область, п. Вольгинский

Candidate of Science in Biology, Head of the Molecular Virology Laboratory

Volginsky settlement, Vladimir region

Федеральный исследовательский центр вирусологии и микробиологииРоссияFederal Research Center for Virology and MicrobiologyRussian FederationСамарский научно-исследовательский ветеринарный институт – филиал ФИЦВиМРоссияSamara Veterinary Research Institute – Branch of the Federal Research Center for Virology and MicrobiologyRussian Federation2024280720255411116125Copyright © Глазунова А.А., Севских Т.А., Кудряшов Д.А., Лунина Д.А., Титов И.А., 20252025Глазунова А.А., Севских Т.А., Кудряшов Д.А., Лунина Д.А., Титов И.А.Glazunova A.A., Sevskikh T.A., Kudryashov D.A., Lunina D.A., Titov I.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sibvest.elpub.ru/jour/article/view/2097

В статье представлены данные эпизоотической ситуации по гриппу птиц (ГП) в России и в мире для общей оценки рисков возникновения вспышек ГП у КРС на территории России, а также результаты проверки эффективности методов выделения РНК-вируса из молока для молекулярной диагностики. Отмечена тенденция глобального роста числа вспышек ГП не толь ко среди птиц, но и млекопитающих, включая человека. Особую обеспокоенность у научного сообщества вызвала вспышка высокопатогенного вируса гриппа птиц (ВПГП) подтипа H5N1 среди КРС в США, зарегистрированная в феврале 2024 г. С начала нотификации общее число инфицированных животных превысило 80 гол. В данной ситуации потенциальную угрозу для здоровья людей создает наличие вируса в высоких концентрациях в коровьем молоке. Исследование проведено в 2024 г. Для описания эпизоотической картины вируса ГП использованы данные о вспышках ВПГП из Всемирной системы информации о здоровье животных. Проведены лабораторные исследования с использованием коммерческих наборов, предназначенных для экстракции РНК из биологического материала на основе сорбции нуклеиновых кислот на поверхности силикагеля и магнитной сепарации, доступных на российском рынке. Эффективность выделения РНК оценивали методом полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией (ОТ-ПЦР) в режиме реального времени. Данные эпизоотической ситуации по ГП свидетельствуют о необходимости тщательного мониторинга распространения вируса среди птиц и млекопитающих. Несмотря на низкий риск выявления гриппа А среди КРС в России, необходимо поддерживать высокий уровень готовности к проведению диагностических исследований. Для исследования молока на ГП оптимальный результат показал коммерческий набор для выделения РНК на основе магнитной сорбции с последующей обратной транскрипцией коммерческим набором «РЕВЕРТА-L» и ПЦР в режиме реального времени по протоколу FLI, Германия (Институт Фридриха Лёффлера).

The article presents data on the epizootic situation of avian influenza (AI) in Russia and in the world for the general assessment of the risks of outbreaks of AI in cattle in Russia, as well as the results of testing the effectiveness of the methods of virus RNA isolation from milk for molecular di agnostics. There has been a trend of a global increase in the number of AI outbreaks not only in birds but also in mammals, including humans. Of particular concern to the scientific community is the out break of highly pathogenic avian influenza virus (HPAI) subtype H5N1 in cattle in the United States reported in February 2024. Since notification began, the total number of infected animals has exceeded 80 animals. In this situation, the potential threat to human health is posed by the presence of the virus in high concentrations in cow's milk. The study was conducted in 2024. Data on the AI outbreaks from the World Animal Health Information System were used to describe the epizootic pattern of the HPAI virus. Laboratory studies have been conducted using commercial kits designed for RNA extraction from biological material based on nucleic acid sorption on silica gel surface and magnetic separation available on the Russian market. The efficiency of RNA isolation was evaluated by real-time reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) method. The data of the epizootic situation on AI indicate the need for careful monitoring of the virus spread among birds and mammals. Despite the low risk of Influenza A detection among cattle in Russia, it is necessary to maintain a high level of preparedness for diagnostic tests. A commercial kit for RNA isolation based on magnetic sorption followed by reverse transcription with a commercial kit “REVERTA-L” and RT-PCR according to FLI protocol, Germany (Friedrich Loeffler Institute) showed optimal results for milk testing for AI.

грипп птицкрупный рогатый скотмолоковыделение нуклеиновых кислотэкспериментальная работаavian influenzacattlemilknucleic acid releaseexperimental workReferencesSzablewski C.M., Iwamoto C., Olsen S.J., Greene C.M., Duca L.M., Davis C.T., Cog geshall K.C., Davis W.W., Emukule G.O., Gould P.L., Fry A.M., Wentworth D.E., Du gan V.G., Kile J.C., Azziz-Baumgartner E. Reported Global Avian Influenza Detections Among Humans and Animals During 2013 2022: Comprehensive Review and Analysis of Available Surveillance Data // JMIR Public Health Surveill. 2023. Aug 31. N 9. e46383. DOI: 10.2196/46383.Szablewski C.M., Iwamoto C., Olsen S.J., Greene C.M., Duca L.M., Davis C.T., Cog geshall K.C., Davis W.W., Emukule G.O., Gould P.L., Fry A.M., Wentworth D.E., Du gan V.G., Kile J.C., Azziz-Baumgartner E. Re ported Global Avian Influenza Detections Among Humans and Animals During 2013–2022: Comprehensive Review and Analysis of Avai lable Surveillance Data. JMIR Public Health Surveill, 2023. Aug 31, no. 9, e46383. DOI: 10.2196/46383.Захарова О.И., Бурова О.А., Торопова Н.Н., Яшин И.В., Блохин А.А. Высокопатогенный грипп птиц в мире: стратегии вакцинации (обзор) // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2022. № 23 (3). С. 295–306. DOI: 10.30766/2072-9081.2022.23.3.295-306.Zakharova O.I., Burova O.A., Toropova N.N., Yashin I.V., Blokhin A.A. Highly pathogenic avian influenza in the world: vaccination stra- tegies (review). Agrarnaya nauka Evro-Seve ro-Vostoka = Agricultural Science Euro-North East, 2022, no. 23 (3), pp. 295–306. (In Russian). DOI: 10.30766/2072-9081.2022.23.3.295-306.Adlhoch C., Fusaro A., Gonzales J.L., Kui- ken T., Mirinavičiūtė G., Niqueux É., Ståhl K., Staubach C., Terregino C., Willgert K., Baldi nelli F., Chuzhakina K., Delacourt R., Georga nas A., Georgiev M., Kohnle L. Avian influenza overview September-December 2023 // EFSA Journal. 2023. Dec 19. N 21(12). e8539. DOI: 10.2903/j.efsa.2023.8539.Adlhoch C., Fusaro A., Gonzales J.L., Kui- ken T., Mirinavičiūtė G., Niqueux É., Ståhl K., Staubach C., Terregino C., Willgert K., Baldi nelli F., Chuzhakina K., Delacourt R., Georga nas A., Georgiev M., Kohnle L. Avian influen za overview September-December 2023. EFSA Journal. 2023, Dec 19, no. 21 (12), e8539. DOI: 10.2903/j.efsa.2023.8539.Burrough E.R., Magstadt D.R., Petersen B., Tim mermans S.J., Gauger P.C., Zhang J., Siepker C., Mainenti M., Li G., Thompson A.C., Gorden P.J., Plummer P.J., Main R. Highly Pathogenic Avian Influenza A(H5N1) Clade 2.3.4.4b Virus Infec tion in Domestic Dairy Cattle and Cats, United States, 2024 // Emerging Infectious Diseases. 2024. Jul; 30 (7), pp. 1335–1343. DOI: 10.3201/eid3007.240508.Burrough E.R., Magstadt D.R., Petersen B., Timmermans S.J., Gauger P.C., Zhang J., Siepker C., Mainenti M., Li G., Thompson A.C., Gorden P.J., Plummer P.J., Main R. Highly Pathogenic Avian Influenza A(H5N1) Clade 2.3.4.4b Virus Infection in Domestic Dairy Cattle and Cats, United States, 2024. Emer- ging Infectious Diseases, 2024, Jul; 30 (7), pp. 1335–1343. DOI: 10.3201/eid3007.240508.Caserta L.C., Frye E.A., Butt S.L., Laverack M., Nooruzzaman M., Covaleda L.M., Thomp son A.C., Prarat Koscielny M., Cronk B., John son A., Kleinhenz K., Edwards E.E., Gomez G., Hitchener G., Martins M., Kapczynski D.R., Su arez D.L., Ruth E., Morris A., Hensley T., Bee by J.S., Lejeune M., Swinford A.K., Elvinger F., Dimitrov K.M., Diel D.G. From birds to mammals: spillover of highly pathogenic avian influenza H5N1 virus to dairy 2 cattle led to efficient intra- and interspecies transmission // BioRxiv [Pre print]. 2024. DOI: 10.1101/2024.05.22.595317.Caserta L.C., Frye E.A., Butt S.L., Lave- rack M., Nooruzzaman M., Covaleda L.M., Thompson A.C., Prarat Koscielny M., Cronk B., Johnson A., Kleinhenz K., Edwards E.E., Go mez G., Hitchener G., Martins M., Kapczyns ki D.R., Suarez D.L., Ruth E., Morris A., Hens ley T., Beeby J.S., Lejeune M., Swinford A.K., Elvinger F., Dimitrov K.M., Diel D.G. From birds to mammals: spillover of highly patho genic avian influenza H5N1 virus to dairy 2 cattle led to efficient intra- and interspecies transmission. BioRxiv [Preprint], 2024. DOI: 10.1101/2024.05.22.595317.Le Sage V., Campbell A.J., Reed D.S., Duprex W.P., Lakdawala S.S. Influenza H5N1 and H1N1 viruses remain infectious in un pasteurized milk on milking machinery surfa- ces // MedRxiv [Preprint]. 2024. N 22. DOI: 10.1101/2024.05.22.24307745.Le Sage V., Campbell A.J., Reed D.S., Duprex W.P., Lakdawala S.S. Influenza H5N1 and H1N1 viruses remain infectious in unpas teurized milk on milking machinery surfac es. MedRxiv [Preprint]. 2024, no. 22. DOI: 10.1101/2024.05.22.24307745.Mace J.L., Knight A. Influenza risks arising from mixed intensive pig and poultry farms, with a spotlight on the United Kingdom // Frontiers in Veterinary Science. 2023. N 10. DOI: 10.3389/fvets.2023.1310303.Mace J.L., Knight A. Influenza risks arising from mixed intensive pig and poultry farms, with a spotlight on the United Kingdom. Fron tiers in Veterinary Science, 2023, no. 10. DOI: 10.3389/fvets.2023.1310303.Марченко В.Ю., Гончарова Н.И., Гаврилова Е.В., Максютов Р.А., Рыжиков А.Б. Обзор эпизоотологической ситуации по высокопатогенному гриппу птиц в России в 2020 г. // Проблемы особо опасных инфекций. 2021. № 2. С. 33–40. DOI: 10.21055/0370-1069-2021-2-33-40.Marchenko V.Yu., Goncharova N.I., Gavrilo va E.V., Maksyutov R.A., Ryzhikov A.B. Review of the epizootological situation of highly patho genic avian influenza in Russia in 2020. Prob lemy osobo opasnykh infektsii = Problems of Particularly Dangerous Infections, 2021, no. 2, pp. 33–40. (In Russian). DOI: 10.21055/0370-1069-2021-2-33-40.Sauca Sunia Widyantari A.A.A., Kurniawan F.R. Identification of Avian Influenza with the Re al-Time Polymerase Chain Reaction (RT-PCR) Method // Journal of Pharmaceutical and Health Research. 2023. N 4 (2), pp. 258–264. DOI: 10.47065/jharma.v4i2.3399.Sauca Sunia Widyantari A.A.A., Kurniawan F.R. Identification of Avian Influenza with the Re al-Time Polymerase Chain Reaction (RT-PCR) Method. Journal of Pharmaceutical and Health Research. 2023, no. 4 (2), pp. 258–264. DOI: 10.47065/jharma.v4i2.3399.Blagodatski A., Trutneva K., Glazova O., Mitya- eva O., Shevkova L., Kegeles E., Onyanov N., Fede K., Maznina A., Khavina E., Yeo S.J., Park H., Volchkov P. Avian Influenza in Wild Birds and Poultry: Dissemination Pathways, Monitoring Methods, and Virus Ecology // Pathogens. 2021. N 10 (5). P. 630. DOI: 10.3390/pathogens10050630.Blagodatski A., Trutneva K., Glazova O., Mitya- eva O., Shevkova L., Kegeles E., Onyanov N., Fede K., Maznina A., Khavina E., Yeo S.J., Park H., Volchkov P. Avian Influenza in Wild Birds and Poultry: Dissemination Pathways, Monitoring Methods, and Virus Ecology. Patho gens, 2021, no. 10 (5), p. 630. DOI: 10.3390/ pathogens10050630.Guo F., Li Y., Yu S., Liu L., Luo T., Pu Z., Xiang D., Shen X., Irwin D.M., Liao M., Shen Y. Adaptive Evolution of Human-Isolated H5Nx Avian Influenza A Viruses // Frontiers in Mi crobiology. 2019. N 10. P. 1328. DOI: 10.3389/fmicb.2019.01328.Guo F., Li Y., Yu S., Liu L., Luo T., Pu Z., Xiang D., Shen X., Irwin D.M., Liao M., Shen Y. Adaptive Evolution of Human-Isolated H5Nx Avian Influenza A Viruses. Frontiers in Micro biology, 2019, no. 10, p. 1328. DOI: 10.3389/fmicb.2019.01328.Pulit-Penaloza J.A., Brock N., Belser J.A., Sun X., Pappas C., Kieran T.J., Basu Thakur P., Zeng H,. Cui D., Frederick J., Fasce R., Tumpey T.M., Maines T.R. Highly pathogenic avian influenza A(H5N1) virus of clade 2.3.4.4b isolated from a human case in Chile causes fatal disease and trans mits between co-housed ferrets // Emerging Mi crobes & Infections. 2024. N 13 (1). P. 2332667. DOI: 10.1080/22221751.2024.2332667.Pulit-Penaloza J.A., Brock N., Belser J.A., Sun X., Pappas C., Kieran T.J., Basu Tha- kur P., Zeng H,. Cui D., Frederick J., Fasce R., Tumpey T.M., Maines T.R. Highly pathogenic avian influenza A(H5N1) virus of clade 2.3.4.4b isolated from a human case in Chile causes fatal disease and transmits between co-housed ferrets. Emerging Microbes & In fections, 2024. no. 13 (1), p. 2332667. DOI: 10.1080/22221751.2024.2332667.Müller I., Althof N., Hoffmann B., Klaus C., Schilling-Loeffler K., Falkenhagen A., Johne R. Comparison of Extraction Methods for the De tection of Tick-Borne Encephalitis Virus RNA in Goat Raw Milk and Cream Cheese // Food and Environmental Virology. 2023. N 15 (1) P. 32 42. DOI: 10.1007/s12560-022-09535-y.Müller I., Althof N., Hoffmann B., Klaus C., Schilling-Loeffler K., Falkenhagen A., Johne R. Comparison of Extraction Methods for the De tection of Tick-Borne Encephalitis Virus RNA in Goat Raw Milk and Cream Cheese. Food and Environmental Virology, 2023, no. 15 (1), pp. 32–42. DOI: 10.1007/s12560-022-09535-y.Wijenayake S., Eisha S., Tawhidi Z., Pitino M.A., Steele M.A., Fleming A.S., McGowan P.O. Comparison of methods for pre-processing, exosome isolation, and RNA extraction in unpasteurized bovine and human milk // Journal Public Library of Science. 2021. N 16 (9). P. 0257633. DOI: 10.1371/journal.pone.0257633.Wijenayake S., Eisha S., Tawhidi Z., Piti no M.A., Steele M.A., Fleming A.S., McGowan P.O. Comparison of methods for pre-processing, exosome isolation, and RNA extraction in unpasteurized bovine and human milk. Journal Public Library of Science, 2021, no. 16 (9), p. 0257633. DOI: 10.1371/journal.pone.0257633.Тихвинский М.С., Воробьев А.А., Кибирев Я.А., Усенко Г.С., Козлов А.И., Исупов С.Г. Современные подходы к решению задач по подготовке проб к анализу методом полимеразной цепной реакции // Вестник войск РХБ защиты. 2021. № 5 (3). С. 236–246. DOI: 10.35825/2587-5728-2021-5-3-236-246.Tikhvinskii M.S., Vorob'ev A.A., Kibirev Ya.A., Usenko G.S., Kozlov A.I., Isupov S.G. Mo- dern approaches to solving problems of sample preparation for analysis by polymerase chain reaction method. Vestnik voisk RKhB zashchi- ty = Bulletin of the RCB Protection Troops, 2021, no. 5 (3), pp. 236–246. (In Russian). DOI: 10.35825/2587-5728-2021-5-3-236-246.

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