Иммуно-ПЦР

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Иммуно-ПЦР — группа сверхчувствительных методов для выявления антигенов, которые сочетают специфичность распознавания антигенов антителами и чувствительность ПЦР[1].

В основе метода лежит использование моноклональных антител, соединённых с ДНК. Антитело связывается с антигеном, после чего с помощью реакции амплификации полимеразной цепной реакции проводится экспоненциальное усиление сигнала.

С целью повышения надёжности иммуно-ПЦР можно использовать два разных антитела, опознающих разные эпитопы одного и того же антигена. В этом случае к каждому из антител присоединяют по цепочке ДНК с разной последовательностью нуклеотидов, но тем не менее комплементарные друг относительно друга на небольшом участке. Эти комплементарные участки выполняют роль праймеров для ДНК-полимеразы на первом этапе полимеразной цепной реакции[2].

Технология была создана ещё в 1992 году[3] и с тех пор многократно модифицировалась. Так, например, антитела могут быть заменены аптамерами[4]. Кроме того в отличие от таких методов анализа как ИФА (иммуноферментный анализ, англ. enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA) и радиоиммунный анализ иммуно-ПЦР позволил в ходе одного опыта определять сразу много различных антигенов, благодаря тому что после связывания антител с антигенами эти антитела легко могут быть идентифицированы по уникальным олигонуклеотидным последовательностям ДНК, присоединенным к антителам[2].

Ещё одно важное преимущество метода иммуно-ПЦР заключается в том, что технология не требует работы с опасным радиоактивным материалом как в радиоиммунном анализе, не требует сложного или дорогостоящего оборудования и вместе с тем она достигает высочайшей чувствительности, что позволяет рекомендовать её онкологам для ранней диагностики предраковых состояний[5][6]. Так, одна из разновидностей иммуно-ПЦР, называемая агглютинационный-ПЦР (ADAP), позволяет обнаружить от зепто- (10−21) до атто- (10−18) молей антител в 2 микролитрах образца. Что даёт возможность выявлять, например, аутоантитела анти-тиреоглобулина из плазмы крови человека с 1000-кратным увеличением чувствительности по сравнению с используемым на сегодня методом радиоиммуноанализа[7].

Требуемое для освоения этих методов оборудование, подобное SlipChip[8], можно изготовить даже в условиях кустарного производства, а для регистрации и оценки результатов можно использовать даже сотовый телефон со встроенной фотокамерой[9]. Поэтому технологию можно будет внедрять даже в сельских стационарах.

Примечания[править | править код]

  1. Chang, L., Li, J., & Wang, L. (2016). Immuno-PCR: An Ultrasensitive Immunoassay for Biomolecular Detection. Analytica Chimica Acta. 910, 12–24 DOI:10.1016/j.aca.2015.12.039
  2. 1 2 Gong, H., Holcomb, I., Ooi, A., Wang, X., Majonis, D., Unger, M. A., & Ramakrishnan, R. (2015). A Simple Method to Prepare Oligonucleotide-Conjugated Antibodies and Its Application in Multiplex Protein Detection in Single Cells. Bioconjugate Chem., 27(1), 217–225 DOI:10.1021/acs.bioconjchem.5b00613
  3. Sano, T., Smith, C. L., & Cantor, C. R. (1992). Immuno-PCR: very sensitive antigen detection by means of specific antibody-DNA conjugates. Science, 258(5079), 120-122. PMID 1439758
  4. Pinto, A., Polo, P. N., Rubio, M. J., Svobodova, M., Lerga, T. M., & O’Sullivan, C. K. (2016). Apta-PCR. Nucleic Acid Aptamers: Selection, Characterization, and Application, 1380, 171-177 DOI:10.1007/978-1-4939-3197-2_14
  5. Khan, A. H., & Sadroddiny, E. (2016). Application of immuno-PCR for the detection of early stage cancer. Molecular and cellular probes. DOI:10.1016/j.mcp.2016.01.010
  6. Toward diagnosing diseases such as cancer in their earliest stages. ScienceDaily, 2 March 2016
  7. Cheng-ting Tsai, Peter V. Robinson, Carole A. Spencer, Carolyn R. Bertozzi.(2016). Ultrasensitive Antibody Detection by Agglutination-PCR (ADAP). ACS Central Science,; DOI:10.1021/acscentsci.5b00340
  8. Shen, F., Du, W., Kreutz, J. E., Fok, A., & Ismagilov, R. F. (2010). Digital PCR on a SlipChip. Lab on a Chip, 10(20), 2666-2672. DOI:10.1039/c004521g PMC 2948063
  9. Jesus Rodriguez-Manzano, Mikhail A. Karymov, Stefano Begolo, David A. Selck, Dmitriy V. Zhukov, Erik Jue, Rustem F. Ismagilov (2016). Reading Out Single-Molecule Digital RNA and DNA Isothermal Amplification in Nanoliter Volumes with Unmodified Camera Phones. ACS Nano; DOI:10.1021/acsnano.5b0733

Литература[править | править код]

  • Маерле А.В., Сергеев И.В.,Алексеев Л.П.(2014). МЕТОД ИММУНО-ПЦР: ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ. Иммунология, 35(1), 44-48
  • Никитина И.Г., Сабирова Е.Ю., Солопова O.Н, Суржиков С.А., Гринева Е.Н., Карпов В.Л., Лисицын Н.А., Берестень С.Ф. (2014). Новый формат иммуно-ПЦР для сывороточной диагностики рака толстой кишки. Молекуляр. биология. 48, 117-123
  • Porreca, G., Umbarger, M., & Church, G. (2016). METHODS FOR MAINTAINING THE INTEGRITY AND IDENTIFICATION OF A NUCLEIC ACID TEMPLATE IN A MULTIPLEX SEQUENCING REACTION. U.S. Patent 20,160,003,812.Подробно освещены все "подводные камни" и описано как избежать ошибок при разработке ноухау метода Мультиплексного Иммуно-ПЦР