Technological advances in veterinary diagnostics: opportunities to deploy rapid decentralised tests to detect pathogens affecting livestock.

ABSTRACT

Sustainable food production capable of feeding a growing human population is a significant global challenge, and is a priority encompassed within the United Nations Millennium Development Goal to 'eradicate extreme poverty and hunger'. Infectious diseases reduce the productivity of farm animals, and the globalised trade of animals and their products increases the threat of disease incursion. Accurate and rapid diagnostic tests are an essential component of contingency plans to detect, control and eradicate such diseases. Diagnosis involves a 'pipeline' that normally starts with clinical suspicion, followed by collecting samples, transporting specimens to a centralised laboratory setting (e.g. national/international Reference Laboratories), analysing these samples using a range of diagnostic tests and reporting the results. However, the transport of specimens from the field to the laboratory can be a lengthy process that can delay critical decision-making and severely affect the quality of the samples. This important limitation of centralised diagnostic testing has motivated the development of tools for the rapid, simple detection of livestock pathogens. Recent advances in the development of technologies for personalised human medicine have motivated the development of prototype diagnostic tests for a wide selection of diseases of livestock. However, many of these tests are not yet routinely used or commercially available. This paper critically reviews the most promising examples of such assays, and highlights the challenges that remain to transition these tests from applied research and development into routine use.

La production durable de denrées alimentaires pour nourrir une population humaine en constante augmentation constitue un vaste enjeu planétaire ainsi que l'une des priorités définies par les Nations Unies dans le cadre des Objectifs du Millénaire pour le développement visant à « éradiquer l'extrême pauvreté et la faim dans le monde ¼. D'une part, les maladies animales réduisent la productivité des animaux d'élevage ; d'autre part, la mondialisation des échanges d'animaux et de produits d'origine animale intensifie les risques d'incursion de maladies. L'utilisation de tests de diagnostic rapides et fiables est une composante essentielle des plans d'urgence visant à détecter, contrôler et éradiquer ces maladies. Une procédure de diagnostic est généralement constituée de plusieurs opérations, depuis la suspicion clinique, la collecte d'échantillons, leur transport vers un laboratoire central (par exemple un laboratoire de référence national/international), jusqu'à l'analyse de ces échantillons au moyen d'une série de tests diagnostiques et la notification des résultats. Néanmoins, le transport des échantillons depuis le terrain jusqu'au laboratoire est parfois un processus très long qui peut retarder la prise de décisions cruciales, voire compromettre gravement la qualité des échantillons. Cette limitation importante des procédures diagnostiques centralisées a incité à mettre au point des outils permettant une détection rapide et aisée des agents pathogènes affectant le bétail. Les progrès récents accomplis dans les technologies relevant de la médecine humaine personnalisée ont encouragé le développement de prototypes d'épreuves de diagnostic pour nombre de maladies du bétail. Toutefois, plusieurs de ces tests ne sont pas encore utilisés en routine ni disponibles commercialement. Les auteurs font le point sur les exemples les plus prometteurs de ces tests et soulignent les difficultés restant à résoudre pour que ces tests puissent évoluer d'une application en recherche et développement à une utilisation en routine.

RESUMEN

El logro de una producción sostenible de alimentos en cantidad suficiente para abastecer a una población humana cada vez más numerosa es una difícil empresa que el mundo tiene ante sí, que además entronca con una de las prioridades plasmadas en los Objetivos de Desarrollo del Milenio de las Naciones Unidas «erradicar la pobreza extrema y el hambre¼. Las enfermedades infecciosas merman la productividad de los animales de granja, al tiempo que el comercio mundializado de animales y sus derivados amplifica la amenaza de incursiones infecciosas. La existencia de pruebas de diagnóstico rápidas y exactas es un elemento básico de todo plan de emergencia encaminado a detectar, controlar y erradicar esas enfermedades. Las labores de diagnóstico entrañan un «circuito¼ que normalmente empieza con la sospecha clínica, sigue con la obtención de muestras, su transporte a un laboratorio central (como un laboratorio de referencia nacional o internacional) y su análisis mediante diversas pruebas de diagnóstico y culmina con la notificación de los resultados. Sin embargo, el transporte hasta un laboratorio de las muestras obtenidas sobre el terreno es a veces un proceso lento, que puede retrasar la adopción de decisiones cruciales y mermar sensiblemente la calidad de las muestras. Este importante inconveniente derivado de la realización centralizada de pruebas ha llevado a concebir herramientas que permitan detectar de forma rápida y sencilla patógenos presentes en el ganado. Los avances registrados últimamente en la obtención de tecnologías destinadas a la medicina humana personalizada han propiciado también la elaboración de prototipos de pruebas para diagnosticar numerosas enfermedades del ganado, aunque muchas de ellas todavía no se utilizan sistemáticamente ni están comercializadas. Los autores, tras examinar en clave crítica los más prometedores ejemplos de estos nuevos ensayos, señalan las dificultades que aún subsisten para que estas pruebas puedan pasar del ámbito de la investigación aplicada y el desarrollo al de su utilización sistemática.