Исследовательским коллективом Научно-производственного предприятия «Антиген» разработана технология получения рекомбинантных штаммов Bacillus subtilis, несущих гены модифицированных антигенов Omp2b возбудителей Brucella abortus и Brucella ovis, создана основа для внедрения технологии в серийное производство на базе ТОО «НПП Антиген».

Бруцеллёз животных сохраняет высокую эпизоотическую значимость и остаётся одной из наиболее экономически опасных инфекций в ветеринарии. Несмотря на наличие серологических методов диагностики, применяемые антигены, полученные из патогенных штаммов Brucella, характеризуются рядом недостатков: нестабильностью антигенных свойств, повышенной вероятностью перекрёстных реакций, сложностью стандартизации и высоким уровнем биологической опасности при производстве. Мировая практика демонстрирует устойчивый переход к использованию рекомбинантных белков как более безопасных, специфичных и воспроизводимых диагностических компонентов.

Необходимость проведения данного исследования обусловлена потребностью ветеринарной отрасли в безопасных и стандартизированных диагностических антигенах, способных повысить точность выявления бруцеллёза и сократить риски, связанные с производством препаратов из патогенных культур. Разработка рекомбинантных антигенов на основе Bacillus subtilis позволяет устранить ключевые недостатки действующих технологий, снизить себестоимость производственного процесса, обеспечить биологическую безопасность и стабильность выпускаемой продукции. В условиях растущих требований к качеству ветеринарной диагностики, а также перехода к цифровизации и автоматизации биотехнологических процессов, критически важно внедрение математических моделей, позволяющих прогнозировать кинетику роста продуцентов и управлять процессом биосинтеза антигенов.

В ходе исследования разработаны современные высокочувствительные модифицированные антигены для диагностики бруцеллеза животных в серологических реакциях. Цель проекта достигнута путем применения конструирования клонирующих векторов в рекомбинантном штамма B. subtilis, с этапами культивирования, концентрирования и очистки.

В ходе выполнения научно-исследовательской работы разработана технология получения рекомбинантных штаммов Bacillus subtilis, несущих гены модифицированных антигенов Omp2b возбудителей Brucella abortus и Brucella ovis. На основе биоинформационного анализа, дизайна генетических конструкций и синтеза олигонуклеотидов были созданы новые экспрессионные плазмиды pET22/BaS19, pET22/BaS99 и pET22/Bo198, обеспечивающие эффективную экспрессию целевых белков в системе B. subtilis.

Проведено математическое моделирование кинетики накопления модифицированных антигенов при различных параметрах глубинного культивирования. Определены оптимальные условия роста продуцентов — температура 25 °С, концентрация индуктора IPTG 0,2 мМ, динамический режим pH (8,0 → 6,0) и уровень растворённого кислорода 25 %. Эти параметры обеспечивают максимальную биомассу и высокую продуктивность синтеза антигенов. 

Проведённые исследования имеют практическое и научное значение: обеспечивают повышение эффективности диагностики бруцеллёза животных, способствуют импортозамещению биопрепаратов и развитию отечественных биотехнологических производств.

Научно-исследовательская работа: Разработка клонирующих векторов для получения модифицированных антигенов при диагностике бруцеллёзов животных в РА, РСК, РБП и ИФА

Научный руководитель А. Сансызбай, доктор ветеринарных наук, профессор