Иммуноферментный анализ (сокращённо ИФА, англ. enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA) — лабораторный иммунологический метод выявления антигенов и антител, основанный на определении комплекса «антиген-антитело» за счет введения в один из компонентов реакции ферментативной метки с последующей ее детекцией с помощью соответствующего субстрата, изменяющего свою окраску. Основой проведения любого варианта ИФА служит определение продуктов ферментативных реакций при исследовании тестируемых образцов в сравнении с негативными и позитивными контролями.
Различают несколько десятков модификаций ИФА:
- ELISA (enzyme linked immunoadsorbent assay) - метод определения с помощью иммуносорбентов, связанных с ферментами;
- EIA (enzyme immunoassay) - метод на основе фермент-иммуноопределения;
- EMIT (enzyme multiplied immunoassay technique) - способ, основанный на связи с
ферментами.
ELISA и EIA — это методы гетерогенного или твердофазного анализа (тИФА), EMIT является гомогенным ИФА.
Иммуноферментный анализ имеет наибольшую информативность при диагностике инфекционных заболеваний. Исследования, выполняемые для обнаружения антигенов возбудителя и специфических антител к ним при инфекциях, являются доступными методами лабораторной диагностики. ИФА применяется для диагностики вирусных, бактериальных, грибковых и паразитарных инфекций. Особенно метод незаменим при диагностике вирусных заболеваний, где затруднены прямые методы детекции возбудителя. Кроме того, в ряде случаев серологические исследования остаются единственным методом скрининговой диагностики инфекций, например, токсоплазмоза, токсокароза, трихинеллеза. ИФА используется в двух направлениях: обнаружение с диагностической целью антител в сыворотке крови обследуемого и определение антигенов возбудителя для установления его родовой или видовой принадлежности. Учитывая динамику синтеза отдельных классов иммуноглобулинов в иммунном ответе, наличие антител класса IgM свидетельствует о первичной острой инфекции, тогда как обнаружение только IgG маркирует давний процесс или наличие иммунологической памяти без активного заболевания. Также к IgG относятся поствакцинальные антитела. Определение специфических IgA информативно для дальнейшего контроля излеченности заболевания, т.к. IgA, имея короткий период полураспада, исчезают из циркуляции после успешного лечения в течение двух недель.
Иммуноферментный анализ по сравнению с другими методами детекции антигенов и антител обладает следующими преимуществами:
- высокой чувствительностью, позволяющей выявлять концентрации до 0,05 нг/мл. Такая
- чувствительность метода определяется способностью одной молекулы фермента катализировать превращение большого числа молекул субстрата;
- возможностью использовать минимальные объемы исследуемого материала;
- стабильностью при хранении всех ингредиентов, необходимых для проведения ИФА (до
- года и более);
- простотой проведения реакции;
- наличием как инструментального (в качественном и количественном варианте), так и визуального учета;
- возможностью автоматизации всех этапов реакции
- относительно низкой стоимостью диагностических наборов.
Благодаря своей невысокой стоимости и экологической безопасности, тИФА перешел в разряд стандартных, «рутинных» анализов.
Применение ИФА в диагностике эндокринных заболеваний
Для диагностики эндокринных заболеваний применяется исследование уровня гормонов. В этом случае используется количественный иммуноферментный анализ. Для количественной оценки содержания антигена иммуноферментная тест-система содержит ряд стандартных растворов определяемого вещества с известными концентрациями. По результатам анализа стандартных растворов строят калибровочную кривую, отражающую зависимость оптической плотности от концентрации антигена. По калибровочной кривой, зная оптическую плотность опытной пробы, можно рассчитать концентрацию определяемого антигена.
Рассмотрим применение методов ИФА на примере диагностики заболеваний щитовидной железы (ЩЖ). Заболевания ЩЖ являются весьма распространенными и занимают после сахарного диабета второе место среди всех эндокринных заболеваний. Появление методов иммуноферментного анализа явилось важной вехой в эндокринологии. Методы ИФА позволяют получить важную информацию о развитии патологии на доклиническом этапе и благодаря этому значительно повысить эффективность лечения. Ключевыми гормональными маркерами заболеваний ЩЖ являются ТТГ и свТ4. Уровень ТТГ в сыворотке крови — стратегический маркер функционального состояния ЩЖ. Тест первого уровня, ТТГ, необходим для дифференцировки состояния эутиреоза от гипо- и гипертиреоза.
Применение ИФА в диагностике онкозаболеваний
Незаменим иммуноферментный анализ также при иммунодиагностике онкологических заболеваний с помощью опухолевых маркеров. Опухолевые маркеры — это вещества, образуемые опухолевыми клетками и секретируемые в биологические жидкости, в которых они могут быть количественно определены неинвазивными методами. Измерение уровня опухолевых маркеров широко используется в диагностике, лечении, мониторинге состояния онкологических больных и доклинического выявления рецидивов.
К опухолевым маркерам относится большая группа факторов, концентрация которых в биологических жидкостях зависит от развития злокачественного процесса. От соединений, продуцируемых нормальными клетками, опухолевые маркеры отличаются либо качественно (опухолеспецифические), либо количественно (ассоциированные с опухолью, но в низких концентрациях присутствующие и в нормальных клетках). Часть опухолевых маркеров секретируется в кровь, благодаря чему их концентрацию можно определить с помощью иммуноферментного анализа. Известен целый ряд веществ, которые могут рассматриваться как опухолевые маркеры при различных локализациях злокачественного процесса. К ним относятся ассоциированные с опухолью антигены или антитела к ним, гормоны, ферменты, продукты обмена, цитокины. В клинической практике используют около двух десятков веществ, обладающих достаточной диагностической значимостью и рекомендованных к использованию в качестве опухолевых маркеров.
Таким образом, ИФА является одним из наиболее чувствительных, специфичных, воспроизводимых, клинически информативных, универсальных и общедоступных методов лабораторного исследования. Грамотное применение этого метода позволяет существенно расширить диагностические возможности медицинских лабораторий.