Иммуноферментный анализ и его применение¶

Иммуноферментный анализ (ИФА, ELISA — enzyme-linked immunosorbent assay) — лабораторный метод количественного и качественного определения веществ (антигенов, антител, гормонов, белков) в биологических жидкостях, основанный на специфическом связывании «антиген — антитело» и последующей ферментативной реакции, продукт которой регистрируется инструментально. Метод сочетает высокую чувствительность (определение на уровне нанограммов и ниже) с воспроизводимостью и возможностью автоматизации, что сделало его одним из базовых в клинической диагностике, биологии и ветеринарии.

¶История

Принцип использования ферментов как метки для детекции иммунных комплексов был предложен в начале 1970-х годов. Нидерландские исследователи Антон Шуурс и Бауке ван Ваймен, а также шведские учёные Ева Энгвалль и Петер Перльманн независимо разработали методики, объединившие иммунологическую специфичность антител с амплификацией сигнала за счёт ферментативной реакции. За это достижение метод быстро вытеснил радиоиммунный анализ (РИА), поскольку не требовал радиоактивных изотопов, был безопаснее и дешевле. К 1980-м годам ИФА стал рутинным инструментом в медицинских лабораториях, а с развитием моноклональных антител (технология гибридом) его точность и специфичность существенно возросли.

¶Принцип метода

Основу ИФА составляют три компонента:

1. Иммуносорбент — твёрдая фаза (обычно лунки планшета из полистирола), на которой иммобилизованы антигены или антитела.
2. Антитела или антигены — реагенты, связывающиеся с определяемым веществом.
3. Ферментная метка — фермент (чаще всего пероксидаза хрена или щелочная фосфатаза), конъюгированный с антителами. При добавлении субстрата фермент катализирует реакцию, дающую окрашенный продукт, интенсивность окраски которого пропорциональна количеству связавшегося аналита.

После каждой стадии планшет промывают, чтобы удалить несвязавшиеся компоненты. Результат регистрируют на спектрофотометре (ридере) при определённой длине волны.

¶Основные варианты

Наибольшее распространение в диагностике получил сэндвич-вариант благодаря высокой специфичности.

¶Применение

ИФА используется в нескольких крупных областях:

• Инфекционная диагностика — выявление антител и антигенов возбудителей: ВИЧ, гепатитов B и C, сифилиса, токсоплазмоза, цитомегаловируса. Для ВИЧ-инфекции ИФА служит скрининговым тестом, положительный результат подтверждается дополнительными методами.
• Эндокринология — определение гормонов: тиреотропного гормона, тироксина, кортизола, инсулина, половых гормонов.
• Онкомаркеры — количественное определение опухолевых маркеров (например, ПСА, АФП, CA-125) для мониторинга и диагностики.
• Аллергология — определение специфических IgE к аллергенам.
• Пищевая промышленность и контроль качества — обнаружение остатков антибиотиков, гормонов, микотоксинов, аллергенных белков в продуктах.
• Ветеринария и экология — мониторинг заболеваний животных, загрязнителей окружающей среды.

¶Преимущества и ограничения

К достоинствам метода относят высокую чувствительность, специфичность, возможность количественной оценки, стандартизацию и автоматизацию, относительную дешевизну по сравнению с молекулярными методами.

Ограничения включают возможность ложноположительных и ложноотрицательных результатов (перекрёстные реакции, эффект «хук» при очень высоких концентрациях аналита), необходимость тщательного контроля условий реакции и зависимость от качества реагентов. В ряде случаев ИФА уступает по чувствительности методам амплификации нуклеиновых кислот (ПЦР), поэтому в диагностике инфекций эти методы часто дополняют друг друга.

¶Значение

ИФА остаётся одним из наиболее востребованных иммунохимических методов в мире. На его основе созданы тысячи диагностических наборов, а автоматизированные анализаторы позволяют обрабатывать сотни образцов в час. Метод сыграл ключевую роль в борьбе с распространением инфекций, в скрининге донорской крови и в развитии доказательной медицины, обеспечив массовую и доступную лабораторную диагностику.