Development of an enzyme-linked immunosorbent assay for detection of antibodies against infectious bursal disease virus based on a version of the recombinant viral protein 2

Abstract

Infectious bursal disease virus (IBDV) is the etiological agent of a highly contagious and immunosuppressive disease in chickens. In poultry farms, the level of anti-IBDV antibodies of numerous serum samples must be monitored using fast and simple methodologies. There- fore, the aim of this study was to develop an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), in an indirect format, using a version of mature viral protein 2 (VP2) of IBDV as coating agent. This recombinant fusion protein (His-VP2) was expressed at high levels in Escherichia coli. Bacterial inclusion bodies containing His-VP2 were successfully recovered using a simple, inexpensive and efficient method, a further purification of recombinant protein by affinity chromatogra- phy using immobilized metal chelates being unnecessary. After the VP2-ELISA was optimized, its performance was evaluated using preanalyzed sera from uninfected specific pathogen-free chickens and broilers vaccinated against IBDV in poultry farms, using a commercial ELISA kit. Based on these results, the developed assay proved to be sensitive, specific and in high agree- ment with the kit available on the market. In addition, the in-house ELISA demonstrated to be reproducible by intra-assay and inter-assay variability studies. In conclusion, VP2-ELISA could be an efficient and low-cost alternative diagnostic method to detect antibodies to IBDV in the poultry industry.El virus de la enfermedad infecciosa de la bolsa (IBDV) es el agente etiológico de una enfermedad altamente contagiosa e inmunosupresora que afecta a pollos jóvenes. En las granjas avícolas es necesario monitorear el nivel de anticuerpos anti-IBDV de numerosas muestras de suero y para ello se requieren metodologías rápidas y sencillas. Por este motivo, el objetivo del presente estudio fue desarrollar un enzimoinmunoensayo (ELISA) en formato indirecto, utilizando como reactivo antigénico una versión recombinante de la proteína viral 2 madura (VP2) de IBDV. Esta proteína de fusión (His-VP2) se expresó en Escherichia coli en niveles elevados. Los cuerpos de inclusión bacterianos que contenían dicha proteína se purificaron utilizando un método simple, económico y eficiente y no fue necesario realizar una purificación adicional de la proteína recombinante mediante cromatografía de afinidad con iones metálicos inmovilizados. Después de establecer las condiciones óptimas del VP2-ELISA, se evaluó su desempeno˜ utilizando sueros provenientes de pollos libres de patógenos específicos (SPF) como así también de pollos parrilleros de granjas avícolas vacunados contra IBDV y previamente analizados con un kit de ELISA comercial. Los resultados demostraron que el ensayo desarrollado es sensible, específico y tiene alta concordancia con el ELISA disponible en el mercado. Además, mediante estudios de variabilidad intra- e inter-ensayo se demostró la reproducibildad del ELISA desarrollado. En conclusión, el ensayo VP2-ELISA podría ser un método de diagnóstico alternativo, eficiente y de bajo costo para detectar anticuerpos contra IBDV en procesos productivos de la industria avícola.