У сучасній медичній практиці з кожним роком зростає роль лабораторної діагностики як основного інструменту постановки діагнозу та моніторингу терапії. Одним з бурхливо розвиваються і затребуваних методів лабораторної діагностики є імунохроматографічний аналіз.
Імунохроматографічного аналізу (ІХА) - це метод визначення наявності певних концентрацій речовин у біологічних матеріалах (сеча, цільна кров, сироватка або плазма крові, слина, кал і т.д.). Даний вид аналізу здійснюється за допомогою індикаторних смужок, паличок, панелей або тест-касет, які забезпечують швидкість проведення тестування. ІХА - порівняно молодий метод аналізу, він часто позначається в літературі також як метод сухої імунохімії, стрип-тест, QuikStrip cassette, QuikStrip dipstick, експрес-тест або експрес-аналіз. Ці назви пов'язані з швидкістю проведення цього методу аналізу.
Принцип дії імунохроматографічного тесту полягає в тому, що при зануренні тесту в фізіологічну рідину вона починає мігрувати вздовж смужки за принципом тонкошарової хроматографії. Рухомий фазою в даному випадку є фізіологічна рідина. Разом з рідиною рухаються і антитіла з барвником. Якщо в цій рідині присутній досліджуваний антиген (гормон, інфекційний або онкологічний маркер), то відбувається його зв'язування, як з першим, так і з другим типом антитіл, що є вже імунологічним методом аналізу. При цьому відбувається накопичення антитіл з барвником навколо антитіл, жорстко іммобілізованих в тест-зоні ІХА-смужки, що проявляється у вигляді яскравої темної смуги. Незв'язана антитіла з барвником мігрують далі вздовж смужки і неминуче взаємодіють із вторинними антитілами в контрольній зоні, де і відбувається друга темна смуга. Взаємодія (і темна смуга) в контрольній зоні повинні виявлятися завжди (якщо аналіз проведений правильно), незалежно від присутності досліджуваного антигену в фізіологічної рідини (см.рис.1). Результати визначаються візуально або комп'ютерною обробкою відсканованого зображення.
Імунологічний метод аналізу заснований на реакції між антигеном і відповідним йому антитілом. Антиген - це речовина, яка чужорідне для організму людини і яке може запустити імунну систему (захисну реакцію). Антитіла - це білки, які виділяються клітинами нашого організму при впровадженні в нього антигену. Метод імунної хроматографії заснований на особливому властивості антитіл зв'язуватися з антигеном специфічним (тобто виборчим) чином. Це означає, що кожне антитіло дізнається і зв'язується тільки з певним антигеном. На цій унікальній особливості антитіл і засновані всі імунологічні методи аналізу в тому числі і ІХА. Причому визначальним «антигеном» в даному методі аналізу може служити і обумовлений у біоматеріалі антитіло до інфекційного агента або аутоантитіл, тоді інші використовувані в тесті антитіла будуть антіантітеламі. У ІХА-тестах використовується три типи антитіл.
1. Розчинні моноклональні антитіла до досліджуваного антигену або антитілу, кон'юговані ("зшиті") з колоїдним золотом - барвником, який можна легко ідентифікувати навіть у найменших концентраціях. Ці антитіла нанесені поблизу ділянки занурення тест-смужки в фізіологічну рідину (сечу, кров).
2. Поліклональні антитіла до досліджуваного антигену або антитілу, жорстко іммобілізовані у тест-зоні смужки.
3. Вторинні антитіла до моноклональних антитіл, жорстко іммобілізовані у контрольній зоні тест-смужки.
Принцип роботи тестів на наркотики дещо відрізняється від інших тест-систем. Пристрій ІХА-смужки відрізняється тим, що в тест-зоні іммобілізовані штучні антигени, здатні специфічно зв'язуватися з вільними антитілами. Якщо досліджуваний антиген (наркотик) НЕ присутній у фізіологічній рідини, ділянки зв'язування антитіл (епітопи) залишаються вільними, і вони здатні зв'язуватися з штучними антигенами в тест-зоні, утворюючи темну смугу за рахунок кон'югованого барвника. Відповідно, якщо досліджуваний антиген прісутстствует в рідині, то антитіла, зв'язавшись з ним, вже не можуть взаємодіяти з антигенами в тест-зоні і освіти темної смуги там не відбувається. Але в обох випадках (якщо аналіз проведений правильно) відбувається зв'язування "забарвлених" антитіл зі вторинними антитілами в контрольній зоні та освіта там темної смуги. Можливі варіанти при проведенні аналізу: одна смуга - позитивний результат, дві смуги - негативний результат, немає смуг - аналіз проведений неправильно.
Основними перевагами використання імунохроматографічних тест смужок є:
1) Простота і зручність - дозволяє отримати результат (аналіз і первинне уявлення про причину захворювання) без обладнання і спеціальних навичок
2) Надійність - достовірність тестів досягає 92-99,8%, при цьому кожен тест має вбудований внутрішній контроль
3) Економічність - мінімальні витрати на придбання тіста і економія часу на проведення обстеження. У роздробі вартість одного ІФА-дослідження в 5-10 разів дорожче ІХА та отримання результату мінімум на наступний день
4) Анонімність - що особливо важливо при виявленні захворювань, що передаються статевим шляхом, інших інфекційних захворювань, а також виявлення фактів вживання наркотичних речовин
5) Незалежність - не вимагає попередньої медичної консультації і рецепта лікаря
Будучи ефективним засобом діагностування, експрес-тести дозволяють візуально протягом декількох хвилин визначити і оцінити зміст антигенів, антитіл, гормонів і інших діагностично важливих речовин в організмі людини. Експрес-тести відрізняються високим ступенем чутливості і точності, виявляючи більше 100 видів захворювань, що включають такі поширені хвороби як туберкульоз, сифіліс, гонорею, хламідіоз, різні види вірусних гепатитів, та інші, а також всю гаму застосовуваних наркотичних речовин при високій достовірності визначення. Важливою перевагою даного виду тестів є їх застосування в діагностиці in vitro, що не вимагає безпосередньої присутності обстежуваного пацієнта.
Однак імунохроматографічних тест-смужки не позбавлені недоліків. Стосується це надійності, чутливості і економічності тестів. Надійність і чутливість залежить, по-перше, від якості використовуваних в тесті моноклональних антитіл і, по-друге, від концентрації антигену в біоматеріалу. Якість моноклональних антитіл залежить від способів їх отримання, очищення і фіксації на носієві. Концентрація антигену - від стадії захворювання та кількості біоматеріалу. Кількість біоматеріалу особливо важливо при використанні цільної крові. При цьому істотну роль грає гематокрит, тобто співвідношення плазми і формених елементів. При високому гематокрит знижується кількість плазми з антигеном, мігруючої вздовж смужки. Температура, від якої залежить швидкість взаємодія антитіла з антигеном, важлива тільки для часу постановки тесту. Зрозуміло, що використовувати смужки при температурі нижче точки замерзання води, що становить основну частину біоматеріалу, не має сенсу.
Викликає великі сумніви економічність використання експрес-тестів у бюджетних медичних організаціях, які займаються масовим диспансеризацією населення і яким як раз-то зручні й необхідні комплексні стрип-системи з тест-смужок для скринінгового виявлення різних захворювань. Обумовлено це низькою вартістю аналізу за бюджетними розцінками. При цьому собівартість тест-смужки в деяких випадках в 10 разів перевершує оплату аналізу.
Список літератури.
1) Wennig R, Moeller MR, Haguenoer JM et al. (1998) Development and evaluation of immunochromatographic rapid tests for screening of cannabinoids, cocaine, and opiates in urine / / J. Anal. Toxicol. - V.22 - P.148-155
2) Coons, SJ A look at the purchase and use of home divgnancy-test kits. Am.Pharm. NS29 :46-48, 1989.
3) Bastian, LA, Nanda, K., Hasselblad, V., and Simel, DL Diagnostic efficiency of home divgnancy test kits. A meta-analysis. Arch.Fam.Med. 7:465-469, 1998.
4) Latman, NS and Bruot, BC Evaluation of home divgnancy test kits. Biomed.Instrum.Technol. 23:144-149, 1989.
5) Hicks, JM and Iosefsohn, M. Reliability of home divgnancy-test kits in the hands of laypersons [letter] [published erratum appears in N Engl J Med 1989 Jul 20; 321 (3): 193] [see comments]. N.Engl.J.Med. 320:320-321, 1989.
6) Torlesse, H., Wurie, IM, and Hodges, M. The use of immunochromatography test cards in the diagnosis of hepatitis B surface antigen among divgnant women in West Africa. Br.J.Biomed.Sci. 54:256-259, 1997.
7) Sato, K., Ichiyama, S., Iinuma, Y., Nada, T., Shimokata, K., and Nakashima, N. Evaluation of immunochromatographic assay systems for rapid detection of hepatitis B surface antigen and antibody, Dainascreen HBsAg and Dainascreen Ausab. J.Clin.Microbiol. 34:1420-1422, 1996.
8) Lein, M., Jung, K., Schnorr, D., Henke, W., Brux, B., and Loening, SA Rapid screening of PSA: evaluation of an immunochemical membrane strip test [letter]. Clin.Chem. 41:1545-1547, 1995.
9) Anderson, JC, Cheng, E., Roeske, M., Marchildon, P., Peacock, J., and Shaw, RD Detection of serum antibodies to Helicobacter pylori by an immunochromatographic method. Am.J.Gastroenterol. 92:1135-1139, 1997.
10) Schrier, WH, Schoengold, RJ, Baker, JT, Norell, JL, Jaseph, CL, Okin, Y., Doe, JY, and Chandler, H. Development of FlexSure HP - an immunochromatographic method to detect antibodies against Helicobacter pylori. Clin.Chem. 44:293-298, 1998.
11) Cognein, P., Costa, A., and Giacosa, A. Serodiagnosis of Helicobacter pylori: evaluation of a rapid, miniaturized immunochromatographic test. Eur.J.Cancer.Prev. 3:457-463, 1994.
12) Shirin, H., Bruck, R., Kenet, G., Krepel, Z., Wardi, Y., Reif, S., Zaidel, L., Geva, D., Avni, Y., and Halpern, Z. Evaluation of a new immunochromatographic test for Helicobacter pylori IgG antibodies in elderly symptomatic patients [see comments]. J. Gastroenterol. 34:7-10, 1999.
13) Kagen, LJ 1973 Myoglobin: Biochemical, physiological and clinical aspects. New York and London Colombian University Press.
14) Drexel, H. et al. 1983 Myoglobinaemia in the early diagnosis of acute myocradial infarction. A m. Heart J. 105: 642-651.
15) McComb, JM et al. 1983 Myoglobin in the very early phase of acute myocardial infaretion. Ann Clin. Biochem, 22:152-155.
16) Grenardier, E., Keidar, S., Kahana, L., Alpan, G., Marmur, A., Palant, A. 1983 The roles of serum myoclobin, total CPK, and CK-MB isoenzyme in the acute phase of myocardial infarction. Am. Heart J. 105:408-416.
17) Ellis AK, Saran, BR 1989 Kinetics of myoolobin release and divdiction of myocardial myoglobin depletion after coronary artery reperfusion. Circulation 80: 676-682.
18) McComb, JM et al. 1984 Myoglobin and creatine kinase in acute myocardial infarction. Br. Heart J. 51:189-194.
19) Struyf, F., Lemmens, A., Valadas, E., Verhaegen, J., and Van Ranst, M. Usefulness of immunochromatographic detection of antibodies to Mycobacterium tuberculosis as an adjunct to auramine staining for rapid diagnosis of tuberculosis in a low-divvalence setting. Eur.J.Clin.Microbiol.Infect.Dis. 18:740-742, 1999.
20) Abe, C., Hirano, K., and Tomiyama, T. Simple and rapid identification of the Mycobacterium tuberculosis complex by immunochromatographic assay using anti-MPB64 monoclonal antibodies. J.Clin.Microbiol. 37:3693-3697, 1999.
21) Edmund C. Tramont. Traponema pallidum (Syphilis). In Mandell, Douglas and Bennett's Principles and Practice of infectious Diseases. GL Mandell, JE Bennett, P. Dolin, eds. Churchill Livingston New York, 1995.
22) Steven J. Norris and Sandra A larsen, Traponema and Other Host-Associated Spirochemetes in Manual of Clinical Microbiology. P. Murray, EJ Baron, MA Pfaller, FC Tenover, RH Yoken, eds, ASM Press, Washington DC 1995.
23) Larsen, SA, EF Hunter, & SJ Draus (ed.) 1990. A Manual of Tests for Syphilis, 8th ed. American Public Health Association, Washington DC