Имя ему СПИД: Четвертый всадник Апокалипсиса
Шрифт:
В настоящее время существует множество вариаций ИФА. Но все они основаны на одной и той же давно уже установленной способности антител специфически взаимодействовать только с «собственными» антигенами, т. е. на иммунологической реакции «антиген-антитело». Наибольшее распространение получил гетерогенный вариант иммуноферментного анализа, при котором антиген (определяемое соединение) или антитела фиксируются на твердой основе, в качестве которой могут выступать полистироловый планшет, полистироловые бусины, пористая подложка или магнитный носитель. Как правило, анализ проводят в три стадии. Схематически эти процедуры изображены на рис. 26. B лунку планшета, содержащую на своих стенках тот или иной антиген (т. е. один из белков вируса), добавляют исследуемый биологический материал, который чаще всего представляет собой сыворотку крови больного. При наличии в организме инфекционного агента в сыворотке появляются антитела к нему (на рисунке обведены). Они прочно связываются с антигеном
Рис. 26. Для проведения ИФА необходимо осуществить несколько операций. (А) На первом этапе к антигену, сорбированному на твердой поверхности (1), добавляют сыворотку крови, содержащую антитело (2). Затем в лунку вносят неспецифические антитела, слитые с ферментом (такой комплекс называют коньюгатом) (3). На конечном этапе (4) в ту же лунку вносят способное окрашиваться вещество — хромоген. Если образуется комплекс-«пирог» (Б), то хромоген под действием фермента расщепляется и появляется окраска. Это означает, что все элементы цепочки присутствуют, «пирог» испекся, и результат тестирования антител положительный
На следующем этапе необходимо определить, образовался или нет в лунке иммунный комплекс, т. е. произошло ли соединение антигена с антителом или не произошло. Невооруженным глазом и даже под микроскопом этого нельзя увидеть. Собственно, для этого и требуются следующие две стадии, которые можно назвать проявляющими. На второй стадии анализа в лунку вносят специальные (реагирующие с разными антителами) антитела с заранее прикрепленным к ним определенный ферментом (отсюда и появляется слово «ферментный» в названии метода ИФА). Слитый в едино комплекс «антитело-фермент» (его называют конъюгатом) способен в свою очередь связаться с антителами человека, уже зацепившимися за антиген, который изначально закреплен на твердой подложке. B результате возникает «молекулярная цепочка», на одном конце которой вирусный белок, а на другом — фермент. После отмывки весь этот многослойный «пирог» остается в лунке планшета. Теперь нужно только обнаружить активность фермента, чтобы сделать вывод о наличии антитела. Для этого на третьей стадии в ту же лунку вносят раствор субстрата и специального бесцветного вещества — хромогена, который способен окрашиваться в результате серии биохимических реакций, осуществляемых присутствующим в лунке ферментом. Если в лунке появляется окраска, это означает, что все элементы цепочки присутствуют, «пирог» испекся.
Из этого следует вывод: в крови пациента имеются антитела к антигенам ВИЧ, и, следовательно, сам пациент инфицирован этим вирусом. Существуют и другие варианты метода ИФА. Например, можно детектировать не антитела, а сам антиген. Процедура в целом будет похожей, хотя немного более сложной.
Так как ВИЧ-инфекция в большинстве случаев длится пожизненно, то для диагностики достаточно самого факта обнаружения антител на любом этапе развития заболевания. Медики считают, что обнаружение антител с помощью ИФА является очень чувствительным методом, который выявляет свыше 99 % инфицированных ВИЧ лиц.
Достоверность результатов, получаемых с помощью ИФА, в некоторой мере зависит как от особенностей самого организма, так и от качества используемого медиками диагностического набора. Дело в том, что ИФА, подобно любому другому методу, изредка может дать так называемые ложноположительные или ложноотрицательные результаты, т. е. ввести в заблуждение. Nihil est omni parte beatum (ничто не совершенно). B первом случае анализ на ВИЧ показывает положительный результат, хотя вируса у человека совсем и нет. Ситуация довольно редкая, но она имеет место, и специалисты это прекрасно знают. С чем это может быть связано? Выяснилось, что подобная ложная реакция может иногда иметь место у пациентов с другими хроническими инфекциями или раковыми заболеваниями. Причиной ложно-положительных результатов при постановках ИФА может стать наличие у пациентов аутоиммунных процессов, антител к ревматоидному фактору, вирусу Эпштейн-Барр, некоторым молекулам, участвующим в нормальной работе иммунной системы. Частота ложноположительных результатов зависит и от качества используемой тест-системы. Так, для разных диагностических наборов (а их сейчас имеется большое количество) она колеблется от 0,02 до 0,5 %. Число ошибочных результатов значительно снижается при использовании в качестве антигена не белков, выделенных из вируса, а так называемых рекомбинантных белков ВИЧ, т. е. вирусных белков, синтезированных in vitro с помощью методов генной инженерии.
На практике более опасна другая ситуация — ложноотрицательная реакция при ИФА, которая изредка (в 1–5 %) встречается при обследовании пациентов (анализ показывает, что вируса нет, а на самом деле он присутствует и делает уже свое черное дело). Вполне естественно, что успокоенный благоприятным результатом, но на самом деле ВИЧ-инфицированный, человек не принимает никаких мер по борьбе с собственной инфекцией. B результате заболевание развивается без лечения, а человек становится источником новых заражений. Ложноотрицательная реакция при ИФА связана с несколькими причинами. Во-первых, хорошо известно, что антитела к вирусу иммунодефицита человека вырабатываются не мгновенно после его проникновения в организм человека. Период, когда вирус уже присутствует в крови, а антитела еще не появились, называется «серологическим окном». B период «окна», несмотря на высокое содержание ВИЧ в крови, тест будет отрицательный, т. е. ложноотрицательный. Но в данный период инфицированный человек уже может передавать вирус другим людям. Обычно заметное количество антител к ВИЧ появляется в крови через две-десять недель после заражения. Однако применительно к каждому человеку разброс во времени может быть весьма велик. Так, у 90–95 % зараженных они обнаруживаются в течение трех месяцев после заражения, у 5–9 % — через шесть месяцев от момента заражения, а у 0,5–1 % — даже в более поздние сроки. Наиболее ранний срок обнаружения антител — две недели от момента заражения. Поэтому при наличии данных, свидетельствующих о контакте пациента с инфицированными ВИЧ, обычно проводят повторные исследования через два-три месяца. Так обстоит дело у взрослых.
Еще сложнее ситуация у новорожденных детей. Как у зараженных, так и у незараженных детей, рожденных от ВИЧ-инфицированных матерей, в первые 6—12 месяцев жизни практически всегда обнаруживаются антитела к ВИЧ. Но они имеют материнское происхождение и затем могут или сохраниться, или исчезнуть. Только по прошествии 18 и более месяцев обнаружение антител к ВИЧ служит для врачей важнейшим критерием, свидетельствующим о наличии у ребенка ВИЧ-инфекции. Отсутствие антител к ВИЧ у ребенка в возрасте 18 месяцев, рожденного от инфицированной ВИЧ матери, считается сегодня однозначным указанием против наличия у него вируса.
Итак, ложноотрицательная реакция при ИФА может получаться тогда, когда анализ производят на самой начальной стадии инфекции. Такая же реакция возможна и на конечных этапах развития болезни, когда иммунитет пациента ослаблен настолько, что антитела к ВИЧ практически перестают вырабатываться.
Несмотря на определенные ограничения, ИФА был и остается основным методом, который используется сегодня для обнаружения ВИЧ-инфекции в многочисленных диагностических лабораториях и центрах как в России, так и за рубежом. Для этой цели используют разнообразные диагностические наборы, которые производятся и у нас в стране, и в других странах мира. Причем специалисты считают, что даже лучшие зарубежные диагностикумы ничем не превосходят по чувствительности и надежности российские аналоги, а по цене они существенно им уступают.
Иммуноблоттинг — дополнительный непрямой метод
Кроме ИФА в определенных случаях для тестирования ВИЧ-инфекции используют процедуру, называемую «иммуноблоттинг» или «иммунный блоттинг» (иногда называют еще «вестерн-блот»). По рекомендации ВОЗ иммуноблотинг используется при диагностике ВИЧ-инфекции в качестве дополнительного экспертного метода, который должен подтверждать результаты ИФА. Обычно этим методом перепроверяют положительный результат при ИФА, поскольку он считается более чувствительным и специфичным, хотя более сложным и дорогим. Но прежде чем подписать окончательный приговор пациенту, врач должен убедиться полностью в правильности диагноза. Поэтому вопрос о сложности и дороговизне здесь не может быть решающим.
Как по назначению, так и по способу исполнения к иммунному блоттингу хорошо подходит известное выражение «вывести на промокашку». Иммунный блоттинг сочетает в себе иммуноферментный анализ (ИФА) с предварительным электрофоретическим разделением белков вируса в геле и их переносом на нитроцеллюлозную мембрану («промокашку»). Процедура иммуноблота состоит из нескольких стадий (рис. 27). Сначала предварительно очищенный и разрушенный до составных компонентов ВИЧ подвергается электрофорезу, при этом все входящие в состав вируса антигены разделяются по молекулярному весу. Затем методом блоттинга (аналог выдавливания на «промокашку» избытка чернил) антигены переносят из геля на полоску нитроцеллюлозы или нейлонового фильтра, которые отныне содержат невидимый пока глазом спектр белков, характерный для ВИЧ. Далее на стрип наносится исследуемый материал (сыворотка, плазма крови пациента и т. п.), и если в пробе есть специфические антитела, то они связываются со строго соответствующими им полосками белков-антигенов. В результате последующих манипуляций (подобных ИФА) результат этого взаимодействия визуализируется — делается видимым. В конечном итоге наличие полос на определенных участках стрипа подтверждает присутствие в исследованной сыворотке антител к строго определенным антигенам ВИЧ.