Аннотация:
Рекомбинантные технологии уже давно и широко применяются в медицине. В статье представлен обзор применения медицинских технологий на основе белков ESAT-6 и CFP-10 в диагностике туберкулеза. ESAT-6 и CFP-10 специфические белки, гены которых закодированы в зоне RD-1 (region of difference) M. tuberculosis. RD-1 фрагмент генома, отсутствующих у M. bovis BCG и у большинства нетуберкулезных микобактерий. Открытие антигенов ESAT-6 и CFP-10 позволило сделать первый и пока единственный прорыв в совершенствовании диагностики латентной туберкулезной инфекции со времен внедрения самой первой внутрикожной туберкулиновой пробы (ВТП). В статье описан принцип действия и опыт применения диагностических инструментов на основе ESAT-6 и CFP-10, таких как in vitro interferon-gamma release assays (IGRA-тесты) и in vivo аллерген туберкулезный рекомбинантный (АТР, Диаскинтест). АТР вводится внутрикожно, аналогично ВТП, и вызывает развитие аллергической реакции замедленного типа, что свидетельствует о присутствии M. tuberculosis в организме. Совместное применение ESAT-6 и CFP-10 для раннего выявления туберкулезной инфекции позволило компенсировать многие недостатки ВТП. В исследованиях доказана высокая чувствительность и специфичность тестов на основе ESAT-6 и CFP-10, благодаря чему на результаты тестирования перестало влиять наличие вакцинации БЦЖ в прошлом, снизилась частота ложноположительных результатов из-за реакции на нетуберкулезные микобактерии. Результаты крупного метаанализа исследований с участием пациентов из групп повышенного риска показали, что риск развития туберкулеза у лиц с положительным результатом IGRA-тестов превышает риск развития туберкулеза у лиц с отрицательным результатом в 9,35 раз (95[%] доверительный интервал (95[%] ДИ [6,4813,49]), в то время как в случае ВТП в 4,24 раза (95[%] ДИ [3,35,46]). Общая точность АТР по данным метаанализа на основе 61 публикации составляет 95,1[%] (95[%] ДИ [95,0695,1]). Проведенный анализ литературы продемонстрировал наличие значительной доказательной базы в отношении эффективности тестов на основе ESAT-6 и CFP-10 при диагностике туберкулезной инфекции. В статье рассмотрены диагностические тесты и вакцины на основе упомянутых белков, находящиеся в настоящее время на этапе разработки.
<p>Recombinant technologies have been long widely used in medicine. This article presents a review on the application of medical technologies based on ESAT-6 and CFP-10 proteins in diagnostics and prevention of tuberculosis. ESAT-6 and CFP-10 are specific proteins whose genes are encoded in the RD-1 zone (region of difference) of <em>M. tuberculosis</em>. <em>M. bovis</em> BCG and in most nontuberculous mycobacteria lack the RD-1 genome fragment. The discovery of ESAT-6 and CFP-10 antigens allowed to make the first and so far, the only breakthrough in improving the diagnostics of latent tuberculosis infection after the first tuberculin skin test (TST) was implemented. The article describes the principle of action and the experience with diagnostic tools based on ESAT-6 and CFP-10 such as <em>in vitro</em> interferon-gamma release assays (IGRA) and <em>in vivo</em> recombinant tuberculosis allergen (RTA, Diaskintest). RTA is inoculated intradermally similar to TST followed by developing delayed-type immune reaction detected in the area closest to <em>M. tuberculosis</em>. Combined use of ESAT-6 and CFP-10 for early detection of tuberculosis infection allowed to ameliorate for many drawbacks related to TST. High sensitivity and specificity was confirmed for ESAT-6- and CFP-10-based tests, so that former BCG vaccination had no more effect on test results and lowered frequency of false positive results due to reaction to non-tuberculous mycobacteria. The results of a large-scale meta-analysis on studies with patients at high risk demonstrated that the risk of developing tuberculosis in subjects with positive vs. negative IGRA was increased by 9.35-fold (95[%] confidence interval (CI [6.4813.49]), whereas for TST by 4.24-fold (95[%] CI [3.35.46]). 95.1[%], (95[%] CI [95.0695.1]). Analyzing available publications demonstrated sufficient evidence base regarding efficacy of using ESAT-6CFP-10-based tests in tuberculosis diagnostics. Finally, there are also reviewed the diagnostic tests and vaccines based on using such proteins currently being under development.</p> Кудлай Д.А. Дмитрий Анатольевич ФГБУ«Государственный НЦ «Институт иммунологии» Федерального медико-биологического агентства; Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Докторова Н.П. Национальный медицинский исследовательский центр фтизиопульмонологии и инфекционных заболеваний Минздрава России
ФГБУ«Государственный НЦ «Институт иммунологии» Федерального медико-биологического агентства
National Research Center - Institute of Immunology Federal Medical-Biological Agency of Russia
Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
I. M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)
Национальный медицинский исследовательский центр фтизиопульмонологии и инфекционных заболеваний Минздрава России
National Medical Research Center for Phthisiopulmonology and Infectious Diseases, Ministry of Health of the Russian Federation
Kudlai D.A. Dmitry A. National Research Center - Institute of Immunology Federal Medical-Biological Agency of Russia; I. M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)
Doktorova N.P. National Medical Research Center for Phthisiopulmonology and Infectious Diseases, Ministry of Health of the Russian Federation
ESAT-6 and CFP-10 antigens as a biotechnology molecule substrate. Applications in medicine eng
Антигены ESAT-6 И CFP-10 как субстрат биотехнологической молекулы. Возможности применения в медицине
Текст визуальный электронный
Инфекция и иммунитет
SPb RAACI
Т. 12, № 3 С. 439-449
2022
ESAT-6
CFP-10
Mycobacterium tuberculosis
биотехнологическая платформа
interferon-gamma release assays
IGRA-тесты
T-SPOT.TB
аллерген туберкулезный рекомбинантный
tuberculosis recombinant allergen
C-Tb
рекомбинантный белок ESAT-6–CFP-10
ESAT-6
CFP-10
микобактерии
Mycobacterium tuberculosis
biotechnology platform
interferon-gamma release assays
IGRAs
T-SPOT.TB
аллерген туберкулезный рекомбинантный
recombinant tuberculosis allergen
recombinant protein CFP-10:ESAT-6
Статья
Обзор
Рекомбинантные технологии уже давно и широко применяются в медицине. В статье представлен обзор применения медицинских технологий на основе белков ESAT-6 и CFP-10 в диагностике туберкулеза. ESAT-6 и CFP-10 специфические белки, гены которых закодированы в зоне RD-1 (region of difference) M. tuberculosis. RD-1 фрагмент генома, отсутствующих у M. bovis BCG и у большинства нетуберкулезных микобактерий. Открытие антигенов ESAT-6 и CFP-10 позволило сделать первый и пока единственный прорыв в совершенствовании диагностики латентной туберкулезной инфекции со времен внедрения самой первой внутрикожной туберкулиновой пробы (ВТП). В статье описан принцип действия и опыт применения диагностических инструментов на основе ESAT-6 и CFP-10, таких как in vitro interferon-gamma release assays (IGRA-тесты) и in vivo аллерген туберкулезный рекомбинантный (АТР, Диаскинтест). АТР вводится внутрикожно, аналогично ВТП, и вызывает развитие аллергической реакции замедленного типа, что свидетельствует о присутствии M. tuberculosis в организме. Совместное применение ESAT-6 и CFP-10 для раннего выявления туберкулезной инфекции позволило компенсировать многие недостатки ВТП. В исследованиях доказана высокая чувствительность и специфичность тестов на основе ESAT-6 и CFP-10, благодаря чему на результаты тестирования перестало влиять наличие вакцинации БЦЖ в прошлом, снизилась частота ложноположительных результатов из-за реакции на нетуберкулезные микобактерии. Результаты крупного метаанализа исследований с участием пациентов из групп повышенного риска показали, что риск развития туберкулеза у лиц с положительным результатом IGRA-тестов превышает риск развития туберкулеза у лиц с отрицательным результатом в 9,35 раз (95[%] доверительный интервал (95[%] ДИ [6,4813,49]), в то время как в случае ВТП в 4,24 раза (95[%] ДИ [3,35,46]). Общая точность АТР по данным метаанализа на основе 61 публикации составляет 95,1[%] (95[%] ДИ [95,0695,1]). Проведенный анализ литературы продемонстрировал наличие значительной доказательной базы в отношении эффективности тестов на основе ESAT-6 и CFP-10 при диагностике туберкулезной инфекции. В статье рассмотрены диагностические тесты и вакцины на основе упомянутых белков, находящиеся в настоящее время на этапе разработки.
<p>Recombinant technologies have been long widely used in medicine. This article presents a review on the application of medical technologies based on ESAT-6 and CFP-10 proteins in diagnostics and prevention of tuberculosis. ESAT-6 and CFP-10 are specific proteins whose genes are encoded in the RD-1 zone (region of difference) of <em>M. tuberculosis</em>. <em>M. bovis</em> BCG and in most nontuberculous mycobacteria lack the RD-1 genome fragment. The discovery of ESAT-6 and CFP-10 antigens allowed to make the first and so far, the only breakthrough in improving the diagnostics of latent tuberculosis infection after the first tuberculin skin test (TST) was implemented. The article describes the principle of action and the experience with diagnostic tools based on ESAT-6 and CFP-10 such as <em>in vitro</em> interferon-gamma release assays (IGRA) and <em>in vivo</em> recombinant tuberculosis allergen (RTA, Diaskintest). RTA is inoculated intradermally similar to TST followed by developing delayed-type immune reaction detected in the area closest to <em>M. tuberculosis</em>. Combined use of ESAT-6 and CFP-10 for early detection of tuberculosis infection allowed to ameliorate for many drawbacks related to TST. High sensitivity and specificity was confirmed for ESAT-6- and CFP-10-based tests, so that former BCG vaccination had no more effect on test results and lowered frequency of false positive results due to reaction to non-tuberculous mycobacteria. The results of a large-scale meta-analysis on studies with patients at high risk demonstrated that the risk of developing tuberculosis in subjects with positive vs. negative IGRA was increased by 9.35-fold (95[%] confidence interval (CI [6.4813.49]), whereas for TST by 4.24-fold (95[%] CI [3.35.46]). 95.1[%], (95[%] CI [95.0695.1]). Analyzing available publications demonstrated sufficient evidence base regarding efficacy of using ESAT-6CFP-10-based tests in tuberculosis diagnostics. Finally, there are also reviewed the diagnostic tests and vaccines based on using such proteins currently being under development.</p>