МЕТОДИ РАДІОІМУНОЛОГІЧНОГО АНАЛІЗУ
Одним із найсучасніших методів, які дозволяють швидко і надійно визначати вміст гормонів, ферментів, рецепторних білків у біологічних рідинах і тканинних екстрактах, а також лікарських препаратів, різних органічних сполук, які раніше або взагалі не вдавалося визначити, або для їх аналізу використовували надто трудомісткі методи, є РІМ (радіоімунологічний метод), або метод конкуренції з радіоактивним антигеном.
Практично РІМ дозволяє визначити будь-яку речовину, до якої можуть бути отримані специфічні антитіла або конкуруючий носій в надто малих кількостях (нанограмах і пікограмах).У РІА (радіоімунологічному аналізі) поєднується специфічність, властива реакціям (антиген-антитіло), з чутливістю і простотою, які дає застосування радіоактивної мітки. Для проведення РІА необхідно мати відповідні антисироватки та мічені радіоактивною міткою антигени. Функцію мітки антигенів виконує радіоактивний ізотоп - зокрема 125І, 131І або 3Н. Цю мітку використовують потім для виявлення наявності зв’язаного комплексу.
Принцип РІА не обмежується імунними системами. Його можна застосовувати також для інших систем, в яких замість специфічного антитіла буде діяти специфічний реагент або зв’язуюча речовина.
Для проведення РІА гормонів та інших біологічно важливих сполук використовують готові стандартні комерційні набори реагентів (kit), що випускаються багатьма зарубіжними фірмами і вітчизняною промисловістю.
Радіоімунологічні методи вельми перспективні в селекційній роботі для характеристики генофонду селекційних груп тварин, структури їх генотипу, а також виявлення його змін у процесі вдосконалення тварин (поглинального схрещування, інбридингу), вірусології тощо.
Яка історія відкриття методів радіоімунологічного аналізу та їх роль у біологічних дослідженнях?
Класичні методи імунохімічного аналізу, описані ще в кінці XIX століття в роботах таких видатних учених, як Ерліх, Борде, Ландштейнер, засновані на утворенні антитілами у присутності антигену преципітату (осаду), проте для візуальної реєстрації процесу преципітації необхідні високі концентрації компонентів і тривалий час проведення реакції.
Результати такого аналізу не завжди можна однозначно інтерпретувати, крім того, у більшості випадків вони носять якісний або напівкількісний характер. Крім цього, для багатьох одновалентних антигенів (гаптенів), наприклад гормонів, лікарських сполук, ці методи непридатні.Індикація утвореного комплексу (антиген-антитіло) в розчині може бути здійснена, якщо в один з початкових компонентів реакційної системи ввести мітку, яка легко виявляється відповідним високочутливим фізико-хімічним методом.
Досить зручними для цієї мети виявилися ізотопні, ферментні, флуоресцентні, парамагнітні мітки, використання яких дало можливість збільшити чутливість імунохімічних методів у мільйони разів, а час аналізу зменшити до декількох годин.
Нові імунохімічні методи, які базуються на застосуванні мічених реагентів, знайшли широке розповсюдження для кількісного визначення біологічно активних сполук найрізноманітнішої структури - від низькомолекулярних гормонів до високомолекулярних вірусів та цілих клітин.
Найбільший розвитоксеред них одержав радіоімунологічний аналіз (РІА), запропонований в кінці 50-х років. Завдяки можливості визначати мітку, якою був ізотоп 125I в дуже малих концентраціях, вдалося досягти високої чутливості аналізу (на рівні пкг/мл). Розробка РІА стала поворотним моментом у розвитку імунохімічних методів аналізу, що поклало початок цілій серії методів з використанням різних мічених сполук. За розробку методу його автори Р.йалоу і С.берсон у 1977 р. були удостоєні Нобелівської премії. Ними вперше було визначено рівень інсуліну в сироватці крові. Пізніше, завдяки розвитку ядерної фізики та радіаційної хімії, було створено радіоімунні методи визначення в біологічних рідинах концентрації гормонів, факторів росту, ферментів, аутоантитіл, маркерів злоякісних новоутворень, ліків, наркотиків та інших речовин.
Існують різні варіанти радіоімуноаналізу.
Так, наприклад, Майлс і Хейлс у 1968 році використовували йодовані антитіла в комбінації з антигеном на твердій фазі. 1978 року Лангон запропонував мітити йодом білок А, який здатний специфічно зв’язуватися з Fc фрагментами антитіл. Таким чином, мічений білок А можна використовувати як універсальний реагент. У 1979р. Вейлером і Зенком (був запропонований авторадіографічний РІА, в якому вони використали мультиканальні плашки. Крім того, в 1981 р. Аксельсон з колегами розробили ліпосомний імуноаналіз, де антиген включався в мічені йодом ліпідні везикули, які потім могли бути осаджені антитілами.Сьогодні метод радіоімунного аналізу широко використовується в лабораторній діагностиці.
Роль РІА в діагностиці захворювань та фундаментальних медичних, ветеринарних та біологічних дослідженнях важко переоцінити. Характерними ознаками РІА, які вигідно відрізняють його від інших імунохімічних методів аналізу, є його простота, висока чутливість, специфічність, точність, відсутність шкідливого променевого впливу на організм. Використання методів РІА дозволяє встановити критерії для диференціальної діагностики, визначення важкості стану пацієнта, оцінки ефективності лікування та прогнозу різних захворювань, сприяє підбору патогенетично обґрунтованої терапії.
Які основні принципи радіоімунологічного аналізу?
В основі РІА лежить феномен конкуренції - зв’язування антитіл з антигеном, міченим радіоактивним ізотопом, що пригнічується в присутності неміченого антигену.
РІА - це різновид сатураційного аналізу, що ґрунтується на насиченні (сатурації) специфічного зв’язуючого агента речовиною, яку треба визначити (лігандом) і конкурентній взаємодії мічених та немічених лігандів зі зв’язуючими білками.
Отже, фундаментальним принципом сатураційного аналізу є конкурентна взаємодія молекул гормону і специфічного антитіла або іншого зв’язуючого білка. При введенні міченого ліганда (гормону, маркірованого радіоактивним ізотопом або кон’югованого з яким-небудь ферментом, наприклад пероксидазою) в систему для тестування відбувається насичення (сатурація) зв’язуючого білка.
Доданий до системи немічений гормон витісняє частину молекул ліганда з комплексу з білком, причому ступінь конкурентного гальмування скріплення мітки, досягши динамічної рівноваги знаходиться в гіперболічній залежності від концентрації неміченого гормону. Завдання зводиться до того, щоб, розділивши зв’язану і вільну фракції ліганда, визначити кількість мітки, що залишилася в стані, що ув’язав, і за каліброваним графіком знайти, якому вмістові досліджуваного гормону відповідає знайдена величина. Викладений принцип схематично зображений на рис. 13.1.
Рис. 13.1. Принципова схема сатураційного аналізу.
Мічений і немічений гормони вносять у зв’язуючу систему послідовно (витіснювальний аналіз) або одночасно з подальшим урівноваженням у процесі інкубації. При цьому ліганд додається в надмірній кількості, що забезпечує можливість конкуренції за ділянки скріплення.
Яка імунологічна основа радіоімунологічного аналізу?
Реакції радіоімунотестування in vitro аналогічні реакціям, що відбуваються в імунній системі людини і хребетних тварин in vivo. Імунний механізм еволюціонував як засіб захисту організму проти всього чужорідного (або антигенного) і, отже, потенційно небезпечного. На проникнення “чужого” організм реагує мобілізацією Т-лімфоцитів, здатних знищувати чужорідний матеріал (наприклад, віруси, бактерії), тоді як інші - В-лімфоцити виробляють антитіла проти антигенів, що проникли. Антитіла належать до глобулінової фракції сироваткових білків і носять загальну назву імуноглобулінів.
Антитіло, будучи складною білковою молекулою, має досить специфічну тримірну конфігурацію. Внаслідок цього певні ділянки молекули “експоновані”, відкриті, і тому доступні для взаємодії антигенами. Конфігурацію молекули антитіла в даній ділянці визначає те, які атоми присутні в різних сегментах молекули і яким чином ці атоми впливають на інші навколишні атоми. Така конфігурація визначає і властивості молекули антигену, саме того антигену, який може бути зв’язаний антитілом у певному локусі.
Як правило, це описується як феномен “замка і ключа”. Антитіло, “замок”, акцептує на своїх специфічно зв’язуючих місцях тільки ті антигенні “ключі”, які мають відповідну для “замка” конфігурацію.Антитіла, вироблені до якого-небудь антигену, є специфічними для нього. Однак не всі молекули антитіла мають ідентичну структуру: деякі з них будуть мати однакову композицію, інші будуть виявляти значну варіабельність, яка зумовлює їх гетерогенність. З гетерогенністю антитіл тісно пов’язана їх перехресна реактивність, яка означає, що деякі молекули антитіла мають дуже низьку спорідненість до індукованого їм антигену і тому можуть взаємодіяти з іншими молекулами. Перехресна реактивність може пояснюватися й тим, що антитіло не здатне розрізнити антигени внаслідок їх структурної подібності. Остання імовірність тим менша, чим специфічніше антитіло.
Більшість антитіл, виявлених у крові, відносяться до підкласу імуноглобулінів G (IgG), які є двовалентними. Це означає, що вони здатні взаємодіяти з двома ідентичними молекулами антигену. Антигени можуть бути одно-, дво- або полівалентними. Валентність антитіл і антигенів у значній мірі визначають тип реакції, яка буде відбуватися між ними в системі in vitro. Полівалентні антигени можуть комплексувати з двовалентними антитілами, утворюючи тримірні гратчасті структури, які дають преципітати й агрегати. При надлишку антитіл комплекси, що утворюються, є нерозчинними. При розчиненні антигену, що зазвичай має місце в класичних реакціях РІА, утвориться розчинний комплекс. Тому при радіоімунологічних процедурах цей комплекс необхідно виділяти з розчину за допомогою тих або інших способів, наприклад, осадженням антиімуноглобуліновою сироваткою.
Яка хімічна основа радіоімунологічного аналізу?
Радіоімунологічні реакції підпорядковуються фундаментальним правилам хімії.
Якщо в розчині присутні тільки Аг (антиген) і специфічне Ат (антитіло), то між ними встановлюється динамічна рівновага (див. Закон дії маси):при якій:
,
де h і к2 - константи відповідно прямої та зворотної реакції;
[Аг], [Ат], і [АгАт] - відповідно молярні концентрації антигену, антитіла та комплексу антиген-антитіло;
К - константа асоціації або рівноваги в напрямку утворення комплексу АгАт.
Константи швидкостей виражаються одиницями л/с, л/год і т.д. Їх можна розглядати як імовірність здійснення реакції. Так, якщо k1 більше від k2, реакція буде прагнути йти праворуч, до утворення продукту АгАт. У цьому випадку К буде більше 1. Знання констант рівноваги і концентрації реагентів у рівновазі дозволяє розрахувати вихід продукту.
Хоча точна природа взаємодії антиген-антитіло залишається невідомою, вважають, що система досягає рівноваги під час інкубаційної фази. Згідно із законом дії маси, якщо К рівна константі рівноваги, то
К [Аг] [Ат] = [АгАт],
при умові рівноваги відношення зв’язаного антигену до вільного B/F=[ArAT]/[Ar]
де В - зв’язаний і F - вільний антигени.
При типовій радіоімунологічній процедурі концентрація вільного антигену й антитіла, що знаходиться в рівновазі, описується рівняннями:
[Аг] = [Аг - АгАт] і [Ат]=[Ат. - АгАт]
де Аг і Ат - початкові концентрації компонентів. Звідси істинне відношення зв’язаного антигену до вільного антигену описується:
В/F=[АгАт]/[Аг - АгАт].
Для РІА використовується мічений радіонуклідом антиген, який поводиться так само, як холодний, тому:
B*/F*= [Аг*-Ат]/(Агі* - Аг*Ат],
де Аг* - початкова кількість міченого антигену,
Аг*Ат - кількість зв’язаного з антитілом міченого антигену. Джерелом радіоактивного АгАт в реакції радіоімунотестування є Аг+Аг*+Ат↔Аг*Ат+АгАт. Звідси очевидно, що якщо концентрація неміченого Аг буде збільшена при постійній концентрації міченого Аг*, перший займе більше число зв’язуючих місць антитіла. Результатом цього буде зниження концентрації зв’язаного міченого антигену (Аг*Ат). Отже, відношення В*/F*=[Аг*Ат]/[Аг* - Аг*Ат]
повинно зменшуватися у міру збільшення в реакційній суміші холодного антигену. Оскільки немічений антиген отриманий від пацієнта, B*/F* відображає кількість речовини, присутньої в пробі, що тестується. Зміна цього відношення максимальна тоді, коли концентрація антигену мала порівняно з концентрацією антитіла.
Для радіоімунологічної процедури вважається достатнім 50% скріплення міченого антигену у відсутності холодного антигену. Якщо константа рівноваги є низькою, кількість антитіл, необхідних для адекватного з’єднання антигену, повинна бути збільшена. Разом з тим, якщо оцінюється конкуренція холодного і міченого антигенів за антитіло, надлишок вільного антитіла буде значно знижувати дію холодного антигену в системі. Чутливість тесту- системи для холодного антигену виявиться низькою і в тому випадку, якщо мічений антиген має низьку питому радіоактивність. У цій ситуації для задовільного з’єднання міченого антигену також знадобиться ввести в систему більше антитіл.
Чим відрізняються між собою радіоімунологічні методи?
При класифікації радіоімунологічних методів за основу беруть природу зв’язуючого агента:
• радіоімунологічний аналіз (РІА) - зв’язуючим агентом служать специфічні до досліджуваного ліганду антитіла;
• методи білковоконкурентного зв’язування - зв’язуючим агентом є специфічні білки сироватки крові (глобуліни, що абсорбують тироксин, кортикостероїди і статеві гормони);
• метод радіорецепторного аналізу - для зв’язування використовуються природні клітинні рецептори. Цей метод має дуже високу чутливість, але може застосовуватися для визначення тільки тих речовин, до яких в тканинах є специфічні рецептори. Так, в радіорецепторному аналізі тиреостимулюючих і тиреоблокуючих антитіл використовуються очищені рецептори ТТГ, а для визначення рівня вільного Т-4 іноді застосовується тироксинів зв’язуючий глобулін;
• імунорадіометричний метод - найбільш поширений в сучасній лабораторній діагностиці - в якості зв’язуючого агента використовуються мічені радіонуклідами антитіла (а не мічений антиген), фіксовані на твердофазному носієві, наприклад, полістиролі.
Спільними якостями всіх вищеперерахованих методів є висока чутливість, що обумовлена використанням радіометричних методів реєстрації мічених радіонуклідами лігандів, а також високою специфічністю.
Які реагенти використовують для радіоімунологічного аналізу?
Для проведення радіоімунологічного дослідження необхідний добре очищений ліганд (антиген). Його отримують з біологічного матеріалу очищенням методами гель-хроматографії, іонообмінної хроматографії, електрофорезу або шляхом хімічного синтезу. Ліганд високого ступеня чистоти порівнюють з відповідним міжнародним стандартом і використовують для приготування стандартної кривої, отримання міченого ліганду та імунізації тварин з метою створення специфічних антисироваток. Розведені стандарти розливають в ампули, швидко заморожують в рідкому азоті й зберігають при температурі до -20°С тривалий час. Повторні розморожування і заморожування стандартів не рекомендуються, тому що вони призводять до руйнування біологічно активних речовин.
Другим реагентом, необхідним для проведення РІА, є мічений радіонуклідом ліганд з високою питомою активністю.
У імунологічних дослідженнях, як правило, використовують джерела бета-часток (3Н, 14С) або гамма-променів (51Сг, 125I, 131I).
Тритій (3H) - бета-випромінювач з періодом піврозпаду 12,46 років. При бета-розпаді тритій перетворюється в гелій. Максимальна енергія бета-частинок тритію досягає 0,018 МеВ. Пробіг бета-частинок в повітрі дорівнює 0,008 м, максимальна проникаюча здатність у м’яких тканинах - 0,008 мм. Під дією тритію в організмі порушується швидкість біохімічних реакцій, змінюється структура молекул, відбувається їх іонізація.
Вуглець (14С) - бета-випромінювач з періодом піврозпаду 5568 років. При розпаді перетворюється у стабільний ізотоп азоту. Максимальна енергія частинок - 0,155 МеВ. Пробіг частинок в повітрі - 0,26 м, максимальна проникаюча здатність у м’яких тканинах - 0,3 мм. При попаданні в організм може викликати різного роду радіаційні ураження і зміну біохімічних процесів.
Хром (51Сг) - перетворюється в стабільний ізотоп ванадію з випущенням гамма-кванта. Період піврозпаду - 27,8 днів. Енергія квантів при розпаді - 0,34-0,62 МеВ. Пробіг гамма-квантів в повітрі - 60 м, проникаюча здатність у м’яких тканинах - 80 мм. Небезпека 51Сг зумовлена його гамма-випромінюванням. При роботі з ним потрібно користуватися свинцевим захистом.
Речовини білкової чи пептидної природи, що містять амінокислоти тирозин чи гістидин, мітять радіоактивним йодом. Атоми йоду заміщують атоми водню в ароматичних кільцях бокових ланцюгів молекули. При цьому зовнішня мітка входить у молекулу ліганду. Коли радіонуклідом вибору є йод, перевагу надають ізотопові йод-125. Він має достатньо довгий період піврозпаду - 60 днів і, отже, тривалий термін використання. Низька енергія гамма-випромінювання йоду-125 обумовлює більш високу ефективність реєстрації гамма-квантів сцинтиляційним кристалом, що дозволяє використовувати менші кількості нукліду та сприяє зниженню опромінення персоналу, який виконує радіоімунологічні дослідження.
Мітка лігандів (антигенів) йодом-125 достатньо нескладна при наявності відповідного обладнання.
В ліганди, що не мають у своїй структурі тирозину чи гістидину, вводять внутрішню мітку, при цьому атом водню заміщується атомом тритію (Н-3). Це, як вказувалося вище, чистий випромінювач бета-частинок з дуже низькою енергією (18 кеВ) і досить тривалим періодом піврозпаду (12,46 роки). Мітити ліганди Н-3 надзвичайно складно, цей процес можна здійснити лише в промислових умовах шляхом хімічного, біологічного синтезу або нуклідного обміну.
Кожна мітка має як свої переваги, так і свої недоліки.
Недоліки мічення лігандів (антигенів) йодом-125:
• мітка йод-125 нестійка і при тривалому зберіганні відщеплюється;
• у процесі мічення речовина пошкоджується, в результаті чого знижується її спорідненість із зв’язуючим реагентом.
Переваги мічення лігандів (антигенів) йодом-125:
• отримання сполук з високою питомою радіоактивністю (2000-4000 ГБк/ммоль);
• простота радіометрії проб, для цього необхідний лише сцинтиляційний гамма-лічильник.
Переваги мічення лігандів (антигенів) Н-3:
• дає можливість тривалого зберігання мічених речовин (до 3-6 міс.), однак отримані при цьому ліганди мають низьку питому вагу (до 100 ГБк/ммоль).
Недоліки мічення лігандів (антигенів), мічених Н-3:
• значно зростає вартість дослідження, тому що вимагає дорогих за ціною сцинтиляційних ^-лічильників, сцинтиляційної рідини, до складу якої входить розчинник і речовини, що мають властивість флуоресціювати під впливом іонізуючого випромінювання;
• використання розчинників, що містять ароматичні сполуки.
Третім реагентом, що бере участь у радіоімунологічній реакції, є антисироватка, що містить специфічні до ліганду антитіла.
Яким чином отримують мічені йодом-125 ліганди (антигени)?
В основу методів йодування лігандів покладене перетворення від’ємного іону йоду, який має слабку реакційну здатність, у вільний йод, що є більш реакційно здатним.
Найширше для йодування лігандів застосовується метод із застосуванням хлораміну Т, розроблений Хантер; Грінвуд (1962). Він ґрунтується на сильних окисних властивостях хлораміну Т і дозволяє швидко провести мітку антигену йодом-125.
Для виконання йодування необхідні наступні реагенти: натрій- йод-125 без носія (74 МБк) з питомою активністю 3,7-7,4 ГБк/мл, 0,5 М фосфатний буфер (2,4 мг/мл), йодид калію у фосфатному буфері (10 мг/мл), ліганд, який треба визначити (2,5-5 мкг в 0,01 мл фосфатного буфера). Розчин хлораміну Т у фосфатному буфері готують безпосередньо перед використанням і зберігають у темному місці.
У конічну колбу об’ємом 3-5 мл вносять 74 МБк натрій-йод-125, по 0,025 мл фосфатного буферу і розчину ліганда. Після швидкого струшування додають 0,025 мл хлораміну Т і знову струшують протягом 20-30 с.
Реакцію зупиняють додаванням 0,1 мл 2,5% розчину альбуміну бичачої сироватки у фосфатному буфері. Очистку міченого ліганду і відділення від непрореагованого радіоактивного матеріалу проводять методом гель-хроматографії на колонці (1х15 см), заповненій сефадексом G-50, яка попередньо була промита фосфатним буфером, що містить 0,5% розчин альбуміну бичачої сироватки. Елюцію проводять тим же буфером. Елюати збирають у пробірки фракціями по 0,5 мл. Після розрахунку питомої активності міченого ліганда його розливають в ампули і зберігають при температурі, не вищій ніж -20°С до моменту використання.
Лактопероксидазний метод йодування кращий від методу із застосуванням хлораміну Т тим, що при його застосуванні менше пошкоджується мічений ліганд. При використанні ферменту лактопероксидази ліганд не підлягає дії великих концентрацій окиснювача. Реакція припиняється розведенням розчину без застосування відновника.
Для проведення йодування цим методом необхідні: 100 мкг лактопероксидази, розчиненої в 0,5 мл 0,4 М натрій-ацетатного буфера, яка зберігається в замороженому стані при температурі - 20°С, 74 МБк натрій-йод-125 з питомою активністю 3,7-7,4 ГБк/мл, 0,4 М натрій-ацетатний буфер (рН 5,6), ліганд, що підлягає йодуванню (2,5-5 мкг в 0,01 мл фосфатного буфера), розчин перекису водню (1:50000).
У конічну колбу, що містить розчин ліганда, додають 0,025 мл 0,4 М натрій-ацетатного буфера, 100-250 нг лактопероксидази, розчиненої в 0,1 мл розчину перекису водню (600 нг). Вміст колби старанно перемішують і через 5 хвилин додають ще 0,1 мл (600 нг) розчину перекису водню. Через 15 хв. після йодування мічений ліганд очищають методом гель-хроматографії на колонці (1X 15см) з сефадексом G-50 в 0,5 М фосфатному буфері (рН 7,5), що містить 0,5% розчин альбуміну бичачої сироватки. Елюцію проводять так, як було описано вище при використанні хлораміну Т. При застосуванні лактопероксидазного методу приготування реагентів та умови проведення реакції більш складні, ніж при використанні хлораміну Т.
Що представляють собою специфічні до ліганда антитіла?
Антитіла виявляються серед в- і у-глобулінів при електрофоретичному розділенні плазми і білків (імуноглобулінів).
Найбільша кількість антитіл міститься в імуноглобулінах G. Вони утворюються в-лімфоцитами та плазмоцитами при специфічній штучній імунізації лігандами, які підлягають визначенню.
Імуногенністю відзначаються антигени з високою молекулярною масою (понад 1000). Ступінь її збільшується прямо пропорційно до росту молекулярної маси.
Низькомолекулярні речовини (гаптени) здатні зв’язуватися із специфічними антитілами, але не викликають імунної відповіді. Для отримання специфічних антитіл до речовин з молекулярною масою менше 1000 необхідним є хімічне зв’язування їх з більш крупними білковими молекулами типу альбуміну.
Яким чином отримують антисироватку?
Антисироватку, що містить специфічні тіла до ліганда, отримують шляхом імунізації тварин речовинами, що мають імуногенні властивості. На моноспецифічність та афінітет антитіл впливають:
• природа й доза імуногену;
• вид тварини, яку використовують для імунізації;
• ступінь чужорідності антигену;
• спосіб введення препарату;
• вид ад’юванта;
• періодичність імунізації;
• час отримання антисироватки.
Однією з найважливіших властивостей антитіл, яка дозволяє виявляти найменші відмінності у подібних між собою молекулах, є специфічність антитіл. Вона залежить від структури антитіл і реагуючого ліганда.
Другою властивістю є афінітет - спорідненість антитіла до антигена. Антитіла можуть реагувати з великою кількістю споріднених між собою лігандів з різною константою спорідненості. Деякі молекули антитіла мають дуже низьку спорідненість до ліганда, який індукував їх утворення, і тому можуть взаємодіяти з іншими лігандами, що називається перехресною реактивністю. Перехресна реактивність пояснюється нездатністю антитіл розрізняти антигени через їх структурну подібність.
Вибір тварини для отримання антисироватки залежить від кількості необхідної антисироватки. Найчастіше використовують дрібних лабораторних тварин (гвінейських свинок, кроликів, білих щурів), а за необхідності виготовлення великої кількості сироватки - великих тварин (кіз, ослів, коней). Вони більше підходять для отримання преципітуючої антисироватки, що містить вторинні антитіла. Для імунізації найчастіше використовують 50-100 мкг хімічно чистого ліганда. Для сповільнення всмоктування ліганда і посилення утворення специфічних антитіл антигени вводять в організм тварини разом з ад’ювантами.
Вид ад’юванта - найчастіше використовують повний ад’ювант Фрейда, який складається із суміші мінеральної олії, детергенту, вбитих мікобактерій. Щоби отримати водно-олійну емульсію, водний розчин імуногена емульгують у двох-трьох об’ємах ад’юванта.
Періодичність і спосіб імунізації - найефективнішим є внутрішньошкірне введення імуногенного розчину. Доцільно вводити малі його дози (біля 0,025 мл) у велику кількість точок. Такий спосіб введення дає швидку і максимальну імунну відповідь навіть після одноразової імунізації, що дозволяє зекономити час та імуноген. При множинних внутрішньошкірних ін’єкціях максимальні титри антитіл з’являються через 8-10 тижнів і залишаються високими тривалий час.
Підшкірне введення, хоча і менш ефективне, проте широко застосовується для отримання антисироватки. Емульсію ділять на 3-4 порції і вводять у різні точки. Повторну імунізацію зазвичай проводять двічі з інтервалом 2-3 тижні.
Кров для отримання антисироватки беруть через 2-3 тижні після третьої ін’єкції імуногенної суміші. Визначають титр антитіл, потім антисироватку розводять буферним розчином до оптимального титру, розливають в ампули і зберігають при температурі, не вищій ніж -20°С до вживання.
Оптимальний титр антисироватки, що застосовується для радіоімунного аналізу, встановлюють шляхом інкубації різних її розведень з міченим лігандом. З метою отримання найвищої чутливості методу використовують мінімальне розведення антисироватки, яка при відсутності неміченого ліганда зв’язує біля 50% міченого ліганда.
Які буферні розчини використовують для проведення радіоімунного аналізу?
Для проведення радіоімунного аналізу необхідні також і буферні розчини. Найчастіше застосовують такі буферні розчини:
- фосфатний;
- барбітуратний;
- боратний;
- тріс-буфер.
Характер буферного розчину не має суттєвого значення, але його рН не повинно значно відрізнятися від рН нейтрального розчину (допустимі межі 7,4-8,6). Оскільки висока концентрація солей перешкоджає реакції “антиген-антитіло”, іонна сила буферного розчину повинна бути низькою (0,01-0,1 моль). Буферний розчин не повинен містити мікроорганізми, тому до нього додають мертиолат (0,1 мг/мл) чи азид натрію (0,2-1 мг/мл). Буферні системи в деяких випадках містять білок (альбумін бичачої сироватки, желатин або вільну від ліганда плазму).
Для зменшення пошкодження речовин білкового походження до буферного розчину додають інгібітори ферментів, аналогічних до трипсину - трасилол, контрикал по 20 КО/мл (КО-каллікреїнові одиниці).
Які особливості забору біологічного матеріалу для проведення радіоімунного аналізу?
Кров для РІА забирається зранку натще в умовах фізіологічного спокою. Її набирають в попередньо охолоджені центрифуж- ні пробірки, що містять гепарин або натрієву сіль ЕДТА (1 мг/мл). Для попередження руйнування речовин білкового походження протеолітичними ферментами при заборі використовують одноразові голки без шприца (так званий метод забору крові самотоком у пробірку). Після цього пробірки легко струшують, центрифугують при температурі - 4°С, плазму крові переносять порціями в сухі поліпропіленові пробірки, герметично закривають і за необхідності тривалого зберігання ставлять у морозильну камеру - 20°С на 1,5-2 місяці. За потреби зберігання плазми до 24 год. можна використати звичайний холодильник з температурою до - 8°С. Розморожування плазми і повторне її заморожування недопустиме, оскільки значно спотворює результати РІА.
Еще по теме МЕТОДИ РАДІОІМУНОЛОГІЧНОГО АНАЛІЗУ:
- ЕВОЛЮЦІЯ ВІРУСІВ ТА ВІРУСНИХ ІНФЕКЦІЙ
- Історична довідка формування радіобіології як науки
- ПАТОЛОГІЇ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ ТВАРИН ПРОМЕНЕВОЇ ЕТІОЛОГІЇ
- МЕТОДИ РАДІОІМУНОЛОГІЧНОГО АНАЛІЗУ
- Етапи радіоімунологічного аналізу
- Радіоімунологічний аналіз у ветеринарній медицині
- Методи перевірки надійності й точності досліджень
- Розділення зв'язаної та вільної фракцій міченого ліганда при виконанні процедури радіотестування in VITRO
- Контроль якості та кількісна оцінка