Comparative Analysis of Methods Efficiency of Virification of the Tick-Borne Encephalite Virus

Abstract

Based on experimental studies with 10-fold dilutions of two the strains TBEV of the Far Eastern subtype, different in molecular-genetic characteristic complex data of simultaneously taking into account three indicators of their verification (virus titer, ELISA and PCR-RT) were obtained. The efficiency of detecting a genetic marker in PCR compared with ELISA for a weakly pathogenic strain with defects in the genetic structure was higher by a factor of 10, and for a highly pathogenic strain by a factor of 5,000. At the same time, positive results in both reactions with respect to two strains were detected with a virus titer of not less than 1-1.5 log TCID50, i.e. this level of virus in the sample is defined as epidemically significant. An algorithm for conducting research on the verification of TBEV is proposed: 1) Ticks collected from vegetation can be examined by ELISA or by PCR. All positive results can be summarized and considered viral ticks; 2) All samples with positive results only in PCR or ELISA must be investigated in two reactions in order to obtain confirmation of the possible infectivity of the pathogen; 3) To obtain a fast complex result of infection of the removed ticks from patients or blood after a tick bite, studies should be carried out simultaneously in two reactions simultaneously in ELISA and PCR; 4) Isolation virus should be carried out in biological samples (ticks collected from vegetation, ticks removed from patients, the blood of patients with suspected TBE, mammals) only with the same results in PCR and ELISA. Thus, such an approach to verifying TBEV in a tick or in the blood of patients will improve the reliability of laboratory diagnostics, identifying not only markers of TBEV, but also determining the infectivity of the pathogen, which may be the basis for the appointment of early intensive antiviral therapy.

Tick-borne encephalitis in the Far East focal region of the Eurasian continent

“…Расхождение выявления положительных показателей, полученных в ПЦР, по сравнению с ИФА, было отмечено нами [34] для слабопатогенного штамма Primorye-437 в диапазоне титра ВКЭ, равного 1 log TCID 50 /мл, для высокопатогенного штамма Dal'negorsk -5 log TCID 50 /мл. Эффективность выявления генетического маркера в ПЦР по сравнению с ИФА для невирулентного штамма, имеющего дефекты в генетической структуре [44], была выше в 10 раз, а для высокопатогенного штамма -в 5000 и более раз [34]. Замены аминокислот в неструктурных вирусных белках, таких как протеаза (комплекс белков NS2B/NS3) и РНК-полимераза, могут влиять на активность ферментов и скорость размножения ВКЭ [44].…”

“…При таком подходе к детекции вируса проведение расширенных молекулярно-генетических исследований ограниченно, а без выделенного штамма невозможно изучать биологические основы патогенности возбудителя, что необходимо для понимания эпидемиологии, клиники и разработки методов лечения и профилактики болезни. Несомненно, что только одновременное сочетание положительных показателей в двух реакциях (ИФА и ПЦР) может способствовать выявлению полноценного ВКЭ в достаточной концентрации для активной репликации [34].…”