Molozhanova A. Monitoring of SARS-CoV-2 among domestic animals and development of diagnostic methods

Українська версія

Thesis for the degree of Doctor of Philosophy (PhD)

State registration number

0826U005084

Applicant for

Specialization

  • 211 - Ветеринарна медицина

Specialized Academic Board

PhD 16949

Institute of Veterinary Medicine of the National Academy of Agrarian Sciences of Ukraine

Essay

This dissertation addresses the potential role of domestic animals as reservoirs of SARS-CoV-2 in Ukraine, the development of a diagnostic kit based on loop-mediated isothermal amplification (LAMP), and the genetic variability of circulating viral strains. An epidemiological analysis of COVID-19 spread was conducted using official data from the Ministry of Health of Ukraine, and a standard operating procedure for sampling and transporting biological material was established. In six regions (Lviv, Ternopil, Khmelnytskyi, Poltava, Chernihiv, and Zhytomyr), 1,214 samples were collected from dogs, cats, and farm animals. RT-qPCR testing revealed no evidence of SARS-CoV-2, suggesting these species are unlikely to serve as reservoirs. Human RNA samples were subsequently used for assay development. A RT-LAMP diagnostic system was designed and optimized, demonstrating high reproducibility, sensitivity for samples with Ct < 30, and absence of cross-reactions with unrelated viruses. Specificity for N and S genes ranged from 85–99%, with sensitivity up to 98.5%. Whole-genome sequencing of eight isolates identified five Delta sublineages (AY.33, AY.36, AY.122, B.1.617.2, AY.4.2) and one Alpha isolate (B.1.1.7). Methodological recommendations for the application of LAMP in veterinary diagnostics were prepared. The findings have been implemented in diagnostic laboratories, incorporated into educational programs, and integrated into professional training for veterinary specialists. This work contributes to strengthening epizootological surveillance and improving rapid diagnostic capacity for SARS-CoV-2 in animals. Key words: virus iSARS-CoV-2, sampling, diagnostics, animals, polymerase chain reaction, PCR, LAMP, whole-genome sequencing, phylogenetics.

Research papers

1.Моложанова А.В., Ничик С.А., Гудзь Н.В., Тарасов О.А. Дослідження різних видів домашніх та продуктивних тварин на наявність фрагментів геному вірусу SARS-CoV-2 методом ЗТ-ПЛР в реальному часі.Бюлетень«Ветеринарна біотехнологія». 2022. Вип. 41. С. 81−90. DOI: https://doi.org/10.31073/vet_biotech40-08

2. Моложанова А.В., Ничик С.А., Гудзь Н.В., Тарасов О.А. Застосування ізотермічної петлевої ампліфікації (LAMP) для діагностики виявлення вірусу SARS-COV-2. Бюлетень «Ветеринарна біотехнологія». 2023. Вип.43. С. 133–146. DOI: https://doi.org/10.31073/vet_biotech43-13

3. Моложанова А.В., Ничик С.А. Проведення валідації з визначення аналітичної специфічності ізотермічної петлевої ампліфікації (RT-LAMP) для діагностики вірусу SARS-CoV-2 у тварин. Бюлетень «Ветеринарна біотехнологія». 2024. Вип. 44. С. 96−102. DOI: https://doi.org/10.31073/vet_biotech44-08. URL: https://vetbiotech.kiev.ua/uk/arhiv/59-2024-44

4. Моложанова А.В.Аналіз поширення SARS-COV-2 у світі серед різних видів тварин. Наукові доповіді НУБіП України. 2024. Вип. № 3/109. DOI: http://dx.doi.org/10.31548/dopovidi.3(109).2024.016URL: https://journals.nubip.edu.ua/index.php/Dopovidi/article/view/49988

5. S. A. Nychyk, M. S. Mandygra, M. V. Bezymennyi, N. V. Hudz,A. V.Molozhanova, O. A. Tarasov. Whole-genome sequencing of some Ukrainian isolates of SARS-COV-2 virus and analysis of its genetic variability. Agricultural Science and Practice. 2023. Том 10 № 3. P. 3−14. DOI: 10.15407/agrisp10.03.003

6. Моложанова А.В.Застосування реакції LAMP для діагностики вірусу SARS-CoV-2. Сучасні епідемічні виклики в концепції «Єдине здоров’я»: матеріали IV щорічн. Міжнар. наук.-практ. конф. (м. Тернопіль, 23−24трав.2023 р.). Київ: ІВМ НААН, 2023. С. 49. URL: https://ivm.kiev.ua/wp-content/uploads/ПРОГРАМА-2023-фінал.pdf

7. Моложанова А.В., Тарасов О.А., Ничик С.А. Застосування ізотермічної петлевої ампліфікації (LAMP) для діагностики вірусу SARS-COV-2. Мікробіологія в сучасному сільськогосподарському виробництві: матеріали ХVІ Всеукр. наук. конф. мол. учених (м. Чернігів, 25 жовтня 2023 р.) / Національна академія аграрних наук України, Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва. Чернігів: видавець Брагинець О. В., 2023. С. 157-159. URL:https://ismav.com.ua/wp-content/uploads/2023/12/Збірник-тез-доповідей-XVІ-наукової-конференції-молодих-учених.pdf

8. Моложанова А.В., Ничик С.А., Гудзь Н.В., Тарасов О.А.Визначення аналітичної специфічності ізотермічної петлевої ампліфікації (LAMP) для виявлення вірусу SARS-CoV-2.Сучасні епідемічні виклики в концепції «Єдине здоров’я: матеріали V щорічн. Міжнар. наук.-практ. конф. (м. Тернопіль,ІВМ НААН, 21 травня 2024 р., Україна). Тернопіль, 2024. С. 32. URL: http://ivm.kiev.ua/wp-content/uploads/AGENDA-Програма-фінал-2024.pdf

9. Моложанова А.В., Ничик С.А., Тарасов О.А., Безіменний М.В.,Гудзь Н.В. Повногеномне секвенування деяких українських ізолятів вірусу SARS-COV-2 та аналіз його генетичної варіабільності.Актуальні аспекти біології тварин, ветеринарної медицини та ветеринарно-санітарної експертизи: матеріали ІХ матеріали ІХ Міжнар. наук.-практ. конф. виклад. і здобув. вищ. осв. (м. Дніпро, 28-29 травня 2024 р.) / Дніпровський ДАЕУ. Дніпро, 2024. С. 95-96. URL:biosafety-center.com/wp-content/uploads/2024/05/2024-Мат._ІХ_Міжн._конф._Актуал._аспект.....ДДАЕУ_2024.pdf

10. Моложанова А.В.Проведення валідації ізотермічної петлевої ампліфікації (LAMP) для виявлення вірусу SARS-COV-2 у тварин.Сучасні світові та вітчизняні тенденції розвитку галузі тваринництва: виклики та перспективи: матеріали XХIІ Всеукр. наук. конф. мол. учених і аспір., присвяч. 85-й річн. від дня нар. акад. НААН Валерія Бурката та Дню науки (Чубинське, НААН, Ін-т розведення і генетики тварин імені М.В. Зубця 17 травня 2024 р., Україна). Чубинське, 2024. С. 35-36. URL: https://iabg.org.ua/images/aspirantura/vstup2024/Tezy%202024.pdf

11. Виявлення вірусу SARS-CoV-2 методом петлевої ізотермічної ампліфікації (LAMP): методичні рекомендації. О.А. Тарасов,А.В. Моложанова, Н.В. Гудзь, С.А. Ничик. Київ: ІВМ НААН, 2023, 32 с.

12. Стандартна операційна процедура про методи відбору проб у тварин, обробки проб (мазків), виділення РНК із зразків в лабораторних умовах для діагностики SARS-CoV-2: затв. ІВМ НААН від 06.03.2023. 15 с.

Files

Similar theses