Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
การพัฒนาชุดตรวจสอบอีไลซาเพื่อใช้ในการคัดแยกแอนติบอดีสัตว์ที่ได้รับการติดเชื้อจากธรรมชาติออกจากสัตว์ที่ได้รับการฉีดวัคซีนป้องกันโรคต่อไวรัสเซเนกาไวรัสเอ
Year (A.D.)
2024
Document Type
Thesis
First Advisor
Dachrit Nilubol
Faculty/College
Faculty of Veterinary Science (คณะสัตวแพทยศาสตร์)
Department (if any)
Department of Pathology (fac. Veterinary Science) (ภาควิชาพยาธิวิทยา (คณะสัตวแพทยศาสตร์))
Degree Name
Doctor of Philosophy
Degree Level
Doctoral Degree
Degree Discipline
Veterinary Pathobiology
DOI
10.58837/CHULA.THE.2024.342
Abstract
Senecavirus A (SVA) is the causative agent of porcine idiopathic vesicular disease (PIVD), a condition clinically indistinguishable from other vesicular diseases in pigs, such as foot and mouth disease (FMD). This similarity complicates differential diagnosis, impacting the global swine industry, including Thailand. Rapid and accurate diagnostic methods are essential for effective disease control. Therefore, developing a highly sensitive and specific diagnostic tool for detecting SVA infection is crucial for distinguishing it from other vesicular diseases and controlling its spread. In this study, we conducted a retrospective analysis of SVA emergence in diagnostic samples from 2010 to 2021 in Thailand, with the goal of developing serological diagnostic tools for SVA. These included enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA), starting with the SVA VP1 ELISA followed by the differentiating infected from vaccinated animals (DIVA) ELISA to detect SVA antibodies in pig serum. We utilized baculovirus and Escherichia coli (E. coli) expression systems to produce the SVA VP1 structural protein (SP) and the SVA 3AB non-structural protein (NSP), which served as coating antigens in the ELISAs to evaluate the performance of different protein expression systems. Additionally, we developed a prototype colloidal gold nanoparticle-based Lateral Flow Immunochromatographic (LFI) strip test using SVA NSP to detect SVA antibodies. Our results revealed that the first detection of SVA in Thailand occurred in 2016, with Thai SVA isolates closely related to the Canadian strain (11-55910-3), sharing 85% identity in the SVA VP1 gene and, showing a more distant relationship to other strains. All three assays were optimized, validated, and demonstrated high sensitivity and specificity: SVA VP1 ELISA (baculovirus: 100% sensitivity, 96.67% specificity; E. coli: 96.67% sensitivity and specificity) and SVA DIVA ELISA (baculovirus: 96.67% sensitivity, 96.67% specificity; E. coli: 100% sensitivity, 93.33% specificity). The SVA LFI strip test showed 97.97% sensitivity, and 90% specificity compared to VNA, and 98.62% sensitivity and 86.79% specificity compared to ELISA. All assays showed no cross-reactivity with other viruses and demonstrated strong agreement. These findings highlight the emergence of SVA in Thailand and emphasize the development of reliable diagnostic tools for detecting SVA antibodies, which could be valuable for sero-surveillance, disease control, and managing SVA vaccination in future pig herds.
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
เซเนก้าไวรัสเอ (Senecavirus A; SVA) เป็นสาเหตุของโรคตุ่มน้ำในสุกรแบบไม่ทราบสาเหตุ (porcine idiopathic vesicular disease; PIVD) ซึ่งมีอาการทางคลินิกที่ไม่สามารถแยกแยะได้จากโรคตุ่มน้ำในสุกรชนิดอื่น ๆ เช่น โรคปากและเท้าเปื่อย (FMD) ความคล้ายคลึงกันของอาการเหล่านี้ทำให้เกิดการวินิจฉัยแยกโรคที่ยากขึ้น จนส่งผลกระทบต่ออุตสาหกรรมการเลี้ยงสุกรทั่วโลกรวมถึงในประเทศไทยด้วย วิธีการวินิจฉัยที่รวดเร็วและแม่นยำจึงมีความสำคัญในการควบคุมโรคอย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นการพัฒนาเครื่องมือวินิจฉัยที่มีความไวและจำเพาะสูงสำหรับการตรวจหาเชื้อเซเนก้าไวรัสเอจึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งเพื่อแยกโรคนี้ออกจากโรคตุ่มน้ำในสุกรอื่น ๆ และควบคุมการแพร่กระจายของโรค ในการศึกษานี้เราได้ทำการวิเคราะห์ย้อนหลังเกี่ยวกับการตรวจพบเชื้อเซเนก้าไวรัสเอในตัวอย่างตรวจวินิจฉัยที่เก็บภายในประเทศไทยจากปี 2010 ถึงปี 2021 โดยมีเป้าหมายเพื่อพัฒนาเครื่องมือวินิจฉัยทางซีรั่มวิทยาต่อเชื้อเซเนก้าไวรัสเอ ซึ่งประกอบไปด้วยชุดตรวจอีไลซา (enzyme-linked immunosorbent assays; ELISAs) โดยเริ่มจากการพัฒนาจากชุดตรวจอีไลซาสำหรับตรวจแอนติบอดีต่อโปรตีนวีพีวัน (VP1) ของเชื้อเซเนก้าไวรัสเอ (SVA VP1 ELISA) และตามด้วยการพัฒนาชุดตรวจอีไลซาแบบแยกแยะระหว่างสัตว์ที่ติดเชื้อกับสัตว์ที่ได้รับวัคซีน (DIVA) เพื่อตรวจหาแอนติบอดีต่อเชื้อเซเนก้าไวรัสเอ (SVA DIVA ELISA) ในตัวอย่างซีรั่มสุกร ซึ่งเราจะใช้ระบบการผลิตโปรตีนทั้งระบบการผลิตโปรตีนในเซลล์แมลงของแบคคิวโลไวรัส (baculovirus) และระบบการผลิตโปรตีนในแบคทีเรียอีโคไล (E. coli) เพื่อผลิตโปรตีนของเชื้อเซเนก้าไวรัสเอชนิดที่เป็นโครงสร้างคือโปรตีนวีพีวัน (VP1) และโปรตีนที่ไม่ใช่โครงสร้างคือโปรตีนสามเอบี (3AB) โดยการนำเอาโปรตีนที่ผลิตขึ้นมาได้นั้นนำมาใช้เป็นแอนติเจนสำหรับเคลือบลงบนเพลททดสอบอีไลซา เพื่อประเมินประสิทธิภาพของโปรตีนที่ใช้เคลือบในแต่ละโปรตีนที่ได้จากระบบการแสดงออกของโปรตีนที่แตกต่างกัน นอกจากชุดตรวจสอบอีไลซาที่กล่าวมาแล้วนั้น เราได้พัฒนาชุดทดสอบต้นแบบชนิดแถบ (Lateral Flow Immunochromatographic; LFI strip test) โดยใช้อนุภาคนาโนทองคำนำมาเชื่อมติดกับโปรตีนที่ไม่ใช่โครงสร้างที่ผลิตขึ้นในการศึกษานี้ เพื่อใช้ตรวจแอนติบอดีต่อเชื้อเซเนก้าไวรัสเอแสดงเป็นแถบสีบนแถบทดสอบ สำหรับผลการศึกษาทั้งหมดนี้พบว่าการตรวจพบเชื้อเซเนก้าไวรัสเอครั้งแรกจากตัวอย่างตรวจวินิจฉัยในประเทศไทยเกิดขึ้นในปี 2016 พบว่าเชื้อเซเนก้าไวรัสเอสายพันธุ์ไทยมีความใกล้เคียงกับสายพันธุ์จากประเทศแคนาดา (11-55910-3) โดยมีความเหมือนกันจากการเปรียบเทียบในยีนวีพีวันถึง 85% และยังแสดงความสัมพันธ์ของยีนดังกล่าวที่ห่างไกลกว่ากับสายพันธุ์อื่น ๆ จากการพัฒนาชุดตรวจสอบทั้งสามแบบนั้นได้ ชุดตวจสอบดังกล่าวได้รับการปรับแต่ง ตรวจสอบความถูกต้อง และพบว่ามีความไวและความจำเพาะสูงในชุดทดสอบอีไลซาสำหรับตรวจแอนติบอดีต่อโปรตีนวีพีวัน (VP1) ซึ่งเคลือบโปรตีนจากระบบแบคคิวโลไวรัสมีความไว 100% ความจำเพาะ 96.67% และเคลือบโปรตีนจากระบบอีโคไลมีความไว 96.67% ความจำเพาะ 96.67% และสำหรับชุดตรวจอีไลซาแบบแยกแยะระหว่างสัตว์ที่ติดเชื้อกับสัตว์ที่ได้รับวัคซีน (DIVA) ซึ่งเคลือบโปรตีนจากระบบแบคคิวโลไวรัสมีความไว 96.67% ความจำเพาะ 96.67% และเคลือบโปรตีนจากระบบอีโคไลมีความไว 100% ความจำเพาะ 93.33% ส่วนชุดทดสอบต้นแบบชนิดแถบ (LFI strip test) สำหรับการตรวจแอนติบอดีต่อเชื้อเซเนก้าไวรัสเอแสดงความไว 97.97% และความจำเพาะ 90.00% เมื่อเทียบกับวิธีการทดสอบ virus neutralization assay (VNA) และมีความไว 98.62% และความจำเพาะ 86.79% เมื่อเทียบกับชุดตรวจอีไลซา ผลจากการทดสอบของชุดตรวจสอบที่พัฒนาขึ้นทั้งหมดนั้นไม่พบการเกิดปฏิกิริยาข้ามกับไวรัสอื่น ๆ และแสดงค่าความสัมพันธ์และค่าความสอดคล้องกันในระดับดี ดังนั้นผลจากการศึกษานี้แสดงให้เห็นถึงการเกิดขึ้นของเชื้อเซเนก้าไวรัสเอในประเทศไทยและย้ำถึงความสำคัญของการพัฒนาเครื่องมือวินิจฉัยที่น่าเชื่อถือสำหรับการตรวจหาแอนติบอดีต่อเชื้อเซเนก้าไวรัสเอ ซึ่งอาจเป็นประโยชน์ต่อการเฝ้าระวังการติดเชื้อทางซีรัมวิทยา การควบคุมโรค และการจัดการการฉีดวัคซีนเชื้อเซเนก้าไวรัสเอในฝูงสุกรในอนาคตได้
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
Watcharavongtip, Parin, "The development of a differentiating of infected from vaccinated animals (diva) elisa to detect antibody against senecavirus a" (2024). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 12729.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/12729