Chromatographic purification technology optimisation of immunoglobulin G (IgG) from horse serum for animal chlamydia diagnostics

Abstract

The study aimed to develop and evaluate an antibody quality improvement method to improve the accuracy and efficiency of chlamydia diagnosis in horses. The study was conducted in Kazakhstan and included 100 horses of the Kazakh breed infected with chlamydia, which was divided into two groups: experimental and control. In the experimental group, affinity chromatography was used to purify immunoglobulin G (IgG), which allowed for a 95% purity of the antibodies. The control group used a traditional diagnostic method without preliminary purification, which ensured IgG purity of only 60–65%. The data showed that the purified antibodies demonstrated improved diagnostic performance, including an increase in sensitivity of up to 92% and specificity of up to 95%. The purified antibodies provided effective binding to chlamydial antigens even at low concentrations (0.2cμg/ml), which is 2.5 times better than in the control group. The time to obtain a stable diagnostic signal was reduced by 33% and amounted to 20 minutes in the experimental group versus 30 minutes in the control group. The frequency of false-positive results in the experimental group was reduced to 5% and false-negative results to 4%, which significantly increases the overall reliability of diagnostics. The purified antibodies retained their activity for 12 months, demonstrating high stability and durability. These results highlighted the importance of using chromatographic purification to improve the quality of antibodies used for diagnostic purposes and offer a reliable approach for the accurate detection of chlamydia as well as other infectious diseases in animals. The introduction of such methods can significantly improve the efficiency of veterinary diagnostics and contribute to more timely and adequate treatment of animals.

Метою даного дослідження було розробити та оцінити метод поліпшення якості антитіл для підвищення точності та ефективності діагностики хламідіозу у коней. Дослідження проводили в Казахстані, воно включало 100 коней казахської породи, інфікованих хламідіями, яких було розділено на дві групи: експериментальну та контрольну. В експериментальній групі застосовували афінну хроматографію для очищення імуноглобуліну G (IgG), що дало змогу домогтися чистоти антитіл на рівні 95 %. У контрольній групі використовували традиційну методику діагностики без попереднього очищення, що забезпечувало чистоту IgG лише на рівні 60-65 %. Отримані дані засвідчили, що очищені антитіла демонстрували поліпшені діагностичні характеристики, включно з підвищенням чутливості до 92 % і специфічності до 95%. Очищені антитіла забезпечували ефективне зв'язування з антигенами хламідій навіть за низьких концентрацій (0,2 мкг/мл), що в 2,5 разик раще, ніж у контрольній групі. Час до отримання стабільного діагностичного сигналу було скорочено на 33 % і становив 20 хвилин в експериментальній групі проти 30 хвилин у контрольній групі. Частота хибнопозитивних результатів в експериментальній групі була знижена до 5 %, а хибнонегативних – до 4 %, що значно підвищує загальну надійність діагностики. Очищені антитіла зберігали свою активність протягом 12 місяців, демонструючи високу стабільність і довговічність. Ці результати підкреслюють важливість використання хроматографічного очищення для поліпшення якості антитіл, що застосовуються в діагностичних цілях, і пропонують надійний підхід для точного виявлення хламідіозу, а також інших інфекційних захворювань у тварин. Впровадження таких методів може значно підвищити ефективність ветеринарної діагностики та сприяти більш своєчасному й адекватному лікуванню тварин.