Obecne technologie diagnostyczne pryszczycy stosowane w Australii

Gotowość Australii na Pryszczyca (FMD) opiera się na ciągłych inwestycjach w zaawansowane technologie diagnostyczne zaprojektowane w celu zapewnienia szybkich, dokładnych i skalowalnych możliwości wykrywania, które mają kluczowe znaczenie dla skutecznej reakcji w zakresie bezpieczeństwa biologicznego i szybkiego przywrócenia statusu handlowego w przypadku wtargnięcia. W ostatnich latach w Australii opracowano, zwalidowano i wdrożono wiele podejść - od testów molekularnych i metod serologicznych po urządzenia w punktach opieki i cyfrową infrastrukturę nadzoru.
 
Molekularne techniki diagnostyczne: PCR w czasie rzeczywistym i nie tylko
 
Jednym z kluczowych postępów jest kompleksowe wdrożenie technik diagnostyki molekularnej - w szczególności ilościowych testów reakcji łańcuchowej polimerazy z odwrotną transkrypcją (qRT-PCR) - do rutynowych celów diagnostycznych i nadzoru. The Australijskie Laboratorium Zdrowia Zwierząt (AAHL) wdrożyła dwa testy TaqMan PCR ukierunkowane na niezależne sekcje genomu wirusa pryszczycy: wewnętrzne miejsce wejścia rybosomu (IRES) i region kodujący polimerazę 3D. Te testy molekularne mogą wykrywać szeroką gamę serotypów FMDV z wysoką czułością i swoistością i są rutynowo przeprowadzane równolegle w podejrzanych przypadkach, zapewniając solidne potwierdzenie lub wykluczenie zakażenia pryszczycą. Podejście podwójnego celu zwiększa pewność diagnozy, ponieważ testy amplifikują różne regiony genetyczne, zmniejszając ryzyko fałszywych negatywów z powodu zmienności sekwencji. Ustalone protokoły umożliwiają wykrywanie wirusa pryszczycy w wielu typach próbek, wspierając zarówno reakcję na wybuch epidemii, jak i testy potwierdzające.
 
Jednocześnie Australia przyjęła i nadal udoskonala inne platformy wykrywania oparte na kwasach nukleinowych, takie jak izotermiczna amplifikacja z udziałem pętli odwrotnej transkrypcji (RT-LAMP), która umożliwia szybką amplifikację w stałej temperaturze. Testy RT-LAMP są szczególnie godne uwagi ze względu na ich szybkość i solidność, kończąc wykrywanie zazwyczaj w ciągu godziny i potencjalnie oferując czułość równą lub nawet przewyższającą niektóre konwencjonalne protokoły PCR, szczególnie w połączeniu z innowacjami, takimi jak startery roju.
 
Narzędzia do szybkiej diagnostyki w miejscu opieki i w terenie
 
Uznając potrzebę szybszego testowania w terenie, Australia przeprowadziła walidację i rozpoczęła wdrażanie szybkich testów w punktach opieki (POCT) odpowiednich do diagnostyki w terenie lub po stronie pióra. RT-LAMP, jak wspomniano wcześniej, można dostosować do wdrożenia w terenie, biorąc pod uwagę jego prosty, przenośny sprzęt i minimalne wymagania infrastrukturalne. Dodatkowe testy POCT w postaci pasków testowych immunochromatograficznych z przepływem bocznym (LFI) zostały również opracowane i ocenione pod kątem ich użyteczności w Australii. Te testy LFI umożliwiają wykrywanie na miejscu antygenów wirusowych lub specyficznych przeciwciał, pozwalając na prostą wizualną interpretację wyników bez potrzeby zaawansowanego przetwarzania laboratoryjnego. Ich łatwość użycia i szybkość (często dając wyniki w mniej niż godzinę) ułatwiają szybkie podejmowanie decyzji i środków ograniczających rozprzestrzenianie się wirusa w terenie.
 
Innowacje serologiczne: Zaawansowane platformy ELISA do nadzoru i DIVA
 
Australia jest liderem w opracowywaniu i wdrażaniu wyrafinowanych testów serologicznych, w szczególności enzymatycznych testów immunosorbcyjnych (ELISA). Kluczowym elementem strategii nadzoru pryszczycy jest opracowany w Australii test ELISA z białkiem niestrukturalnym 3ABC (NSP), specjalnie dostosowany do odróżniania zwierząt zakażonych od zaszczepionych (DIVA). Test ten przeszedł szeroko zakrojoną walidację pod kątem czułości diagnostycznej (91,5%) i swoistości (96,4%), ze szczególnym uwzględnieniem badań przesiewowych na poziomie stada i potwierdzenia braku zakażenia FMDV w różnych populacjach zwierząt gospodarskich. 3ABC NSP-ELISA pomaga również w potwierdzeniu braku zakażenia po szczepieniu lub po wybuchu epidemii, co ma kluczowe znaczenie dla wznowienia rynków eksportowych po działaniach kontrolnych.
 
Równoległe platformy serologiczne oparte na rekombinowanych białkach i przeciwciałach monoklonalnych, takie jak ELISA w fazie stałej (SPC) i ELISA w fazie ciekłej (LPB), są wykorzystywane zarówno do szerokiego nadzoru, jak i precyzyjnego serotypowania, z wykazaną wysoką powtarzalnością i szybkim czasem realizacji. W szczególności, testy ELISA z rekombinowanym antygenem zwiększają bezpieczeństwo i jednolitość, omijając potrzebę obchodzenia się z żywym wirusem, tym samym odnosząc się do australijskich ograniczeń bezpieczeństwa biologicznego dotyczących bezpośredniej pracy z FMDV w kraju.
 
Integracja sekwencjonowania nowej generacji (NGS) i nadzoru cyfrowego
 
Australia pilotowała i włączyła metody sekwencjonowania nowej generacji (NGS) do procesów diagnostycznych FMD, aby zapewnić kompleksową charakterystykę genotypową krążących szczepów FMDV podczas epidemii. NGS umożliwia szybkie sekwencjonowanie całego genomu z próbek klinicznych, co ma fundamentalne znaczenie dla epidemiologii molekularnej, śledzenia źródeł epidemii i świadomego wyboru odpowiednich szczepów szczepionkowych. To włączenie genomiki uzupełnia nadzór molekularny i serologiczny oraz zwiększa zdolność do śledzenia ewolucji wirusa.
 
Wsparciem dla tych postępów technicznych jest wdrożenie krajowych cyfrowych systemów nadzoru i zarządzania informacjami laboratoryjnymi. Platformy te umożliwiają integrację danych w czasie rzeczywistym z diagnostyki laboratoryjnej, POCT i nadzoru terenowego, optymalizując ciągłość wykrywania i reagowania oraz ułatwiając szybki przepływ informacji między laboratoriami, rządem i przemysłem. Zaawansowane narzędzia wspomagające podejmowanie decyzji, w tym modele symulacji epidemii, takie jak australijski model rozprzestrzeniania się chorób zwierzęcych (AADIS), są zintegrowane w celu analizy scenariuszy i kierowania alokacją zasobów, szczepieniami i strategiami kontroli ruchu w sytuacjach kryzysowych.

Ocena porównawcza platform diagnostycznych
 
Ostatnie badania i krytyczne oceny podkreślają, że nowe metody diagnostyczne - takie jak RT-LAMP i POCT - oferują znaczną poprawę wydajności w porównaniu z tradycyjnymi metodami, takimi jak qRT-PCR, szczególnie pod względem czasu uzyskania wyniku i możliwości zastosowania w terenie, bez uszczerbku dla czułości lub swoistości w większości przypadków użycia. Na przykład oceny porównawcze wskazują, że multipleksowany RT-LAMP (mRT-LAMP) może dostarczyć wyniki diagnostyczne w czasie krótszym o połowę niż RT-qPCR, co ma kluczowe znaczenie dla kontekstów o wysokiej wydajności lub zdalnego nadzoru. Jednak podczas badań laboratoryjnych incydentów, qRT-PCR pozostaje złotym standardem ze względu na wysoką czułość analityczną i ustaloną walidację.
 
Inwestycje, współpraca i ciągły rozwój
 
Rząd Australii i przemysł hodowlany wspólnie zainwestowały w ambitne, multidyscyplinarne projekty, takie jak FMD Ready Project, który ma na celu zapewnienie ciągłego doskonalenia, walidacji i wdrażania najnowocześniejszej diagnostyki. Inicjatywy te obejmują finansowanie z Meat & Livestock Australia, Departamentu Rolnictwa, Wody i Środowiska, Animal Health Australia i innych partnerów, aby zarówno napędzać postęp technologiczny, jak i zagwarantować transfer wiedzy w terenie poprzez szkolenia, testy biegłości i ćwiczenia symulacyjne. Znacząca współpraca z międzynarodowymi laboratoriami zapewnia, że innowacje diagnostyczne są szybko oceniane pod kątem pojawiających się szczepów i najlepszych światowych praktyk.
 
Praktyczne wdrożenie i diagnostyka "Fit-for-Purpose"
 
Australijski krajobraz diagnostyczny charakteryzuje się podejściem warstwowym, łączącym możliwości centralnego laboratorium referencyjnego z możliwymi do wdrożenia szybkimi testami oraz integrującym strumienie danych molekularnych, serologicznych i cyfrowych. Platformy diagnostyczne są wybierane na podstawie końcowego zastosowania: qRT-PCR i kompleksowe testy ELISA do potwierdzania i nadzoru, przenośne paski RT-LAMP i LFI do wykluczania na miejscu lub wstępnej diagnozy oraz NGS do charakteryzacji i śledzenia wstecznego. Wszystkie technologie diagnostyczne są wspierane przez ciągłe testy biegłości i nadzór regulacyjny, aby zapewnić niezawodność i "dopasowanie do celu" w kontekście australijskim.
 
Wnioski
 
Najnowsze osiągnięcia Australii w zakresie technologii diagnostycznych pryszczycy odzwierciedlają strategiczne inwestycje w rozwiązania molekularne, serologiczne i cyfrowe, które wspólnie wzmacniają krajową gotowość w zakresie bezpieczeństwa biologicznego. Innowacje te zapewniają szybkie, czułe i specyficzne narzędzia wykrywania, umożliwiają skalowalne wdrażanie od laboratorium do terenu oraz wspierają zintegrowane systemy nadzoru i zarządzania ogniskami choroby. Bieżące badania, współpraca międzynarodowa i multidyscyplinarne partnerstwa zapewniają, że australijska diagnostyka pryszczycy pozostaje w światowej czołówce, chroniąc przemysł hodowlany i wspierając szybką i pewną reakcję na potencjalne inwazje.