DEVELOPMENT OF MONOCLONAL ANTIBODY SPECIFIC TO Flavobacterium columnare CAUSING COLUMNARIS DISEASE

Abstract

Flavobacterium columnaris is a common pathogenic bacterium that causes columnaris disease in freshwater fish. Outbreaks of this disease result in devastating losses in aquaculture with a mortality rate of approximately 60-100%. The infected fish usually show lesions on the external body surface and gills such as skin damage, fin rot, and gill necrosis. The aims of this study were to produce monoclonal antibody (MAb) specific to F. columnaris for the development of high-efficiency immuno-based assays for the detection of the disease. The outer membrane protein (OMP) preparation was used for immunization and the splenocytes from the highest response mouse was used for MAb production. Six different groups of MAbs bound to all isolates of F. columnaris were obtained in this study: four of them were specific only F. columnaris while the other two groups demonstrated cross-reactivity to F. indicum. MAbs in group 1 and 3 could be used to detect the infection of the tissues by immunohistochemistry. The limited detection of these MAbs were ranged from 106-107 cfu/ml as determined by dot blot assays. The detection of this pathogen could be performed directly in infected tissues without the requirement of bacterial isolation.

Flavobacterium columnare เป็นสาเหตุของโรคคอลัมนาริสที่เกิดขึ้นในปลาน้ำจืดทั่วโลก ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมากต่ออุตสาหกรรมการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ แบคทีเรียดังกล่าวจะทำให้เกิดแผลบริเวณผิวหนัง ครีบ และเหงือกของปลาที่ติดเชื้อ ส่งผลให้มีอัตราการตายเกิดขึ้นตั้งแต่ 60-100% ดังนั้นการตรวจหาเชื้อ F. columnare ที่ง่าย ถูกต้อง รวดเร็ว มีประสิทธิภาพ และราคาถูกจะเป็นเครื่องมือสำหรับการป้องกันการเกิดและการระบาดของโรคนี้ได้ ดังนั้นงานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อผลิตโมโนโคลนอลแอนติบอดีที่จำเพาะต่อ F. columnare สำหรับนำไปพัฒนาเป็นเครื่องในการตรวจวิเคราะห์การติดเชื้อด้วยวิธีการทางภูมิคุ้มกันวิทยา โดยใช้ outer membrane protein (OMP) ของเชื้อ F. columnare ในการปลูกภูมิคุ้มกัน ซึ่งหนูขาวที่ถูกปลูกภูมิคุ้มกันมีการตอบสนองต่อแอนติเจนสูงจึงนำไปผลิตเป็นเซลล์ไฮบริโดมาที่สร้างโมโนโคลนอลแอนติบอดีจำเพาะต่อเชื้อ F. columnare ในงานวิจัยสามารถผลิตโมโนโคลนอลแอนติบอดีได้ทั้งสิ้น 6 กลุ่มโดยที่ 4 กลุ่มของโมโนโคลนอลแอนติบอดีสามารถจับอย่างจำเพาะกับเชื้อ F. columnare อีก 2 กลุ่มเกิดปฏิกิริยาข้ามเล็กน้อยกับ F. indicum ซึ่งโมโนโคลนอลแอนติบอดีกลุ่มที่ 1 และ 3 สามารถนำไปใช้ในการตรวจหาเชื้อ F. columnare ในเนื้อเยื่อของปลาด้วยวิธี immunohistochemistry ได้ โมโนโคลนอลแอนติบอดีที่ผลิตได้นี้มีความไวในการตรวจหาเชื้อ F. columnare ด้วยวิธี dot blotting อยู่ที่ 106-107 cfu/mL ซึ่งสามารถนำไปพัฒนาเป็นเครื่องมือในการตรวจหาเชื้อ F. columnare ในปลาติดเชื้อได้ โดยไม่ต้องอาศัยการแยกเชื้อแบคทีเรียด้วยลักษณะทางสัณฐานวิทยาร่วมกับคุณสมบัติทางชีวเคมีของเชื้อ