РАДІОІМУНОЛОГІЧНИЙ АНАЛІЗ: ЗАСТОСУВАННЯ В ОНКОЛОГІЇ

ХХ сторіччя ознаменувалося багатьма видатними відкриттями. Одним із них є відкриття в 1960 р. американськими вченими R. Yalow та S. Berson радіоімунологічного аналізу (РІА). Цей метод спричинив справжню революцію в ендокринології, онкології, імунології та інших розділах медицини. Недарма R. Yalow було присуджено Нобелівську премію (1977 р.).

Радіоімунологічний аналіз — метод in vitro діагностики, що базується на конкурентній реакції між міченою і неміченою речовинами (мічений і немічений антигени) за зв'язок зі специфічною сприймаючою системою.

Аг+Аг*+Ат g АгАт+Аг*Ат (Аг — немічений антиген, Аг* — мічений антиген, Ат — антитіло).

Оскільки концентрації міченого антигену й антитіла є однаковими для всіх проб, що аналізуються, єдиною змінною величиною в даній реакції є немічений антиген, від якого і залежить кількість утворених комплексів міченого і неміченого антигенів з антитілами. Чим вище концентрація неміченого Аг, тим більше займе він зв'язуючих місць антитіла, тим менше буде величина комплексу Аг*Ат.

Отже, відношення зв'язаного міченого антигену Аг*Ат до вільного Аг* зворотно-пропорційне кількості неміченого Аг, присутнього у зразку. Знаючи величину цього співвідношення або тільки відсоток зв'язаного міченого антигену Аг*Ат, можна розрахувати концентрацію аналізованої речовини. З цією метою проводять розділення вільного і зв'язаного антигенів і вимірювання радіоактивності однієї чи обох його фракцій, як правило, Аг*Ат. Основою кількісного визначення концентрації речовини є калібровочна крива, побудова якої можлива за наявності стандартних розведень. Результати радіометрії досліджуваних проб представляють у такому вигляді, як і дані проб зі стандартними розведеннями і, відкладаючи їх по осі ординат, по осі абсцис визначають концентрацію речовини у пробі.

Переваги радіоімунологічного аналізу:

висока чутливість, що дозволяє визначати малі кількості речовини (10-9 – 10-12 г/л);

висока специфічність, обумовлена принципом імунологічних реакцій;

висока точність і відтворюваність методу;

широкий діапазон концентрацій, що визначаються;

простота виконання аналізу і велика пропускна здатність;

можливість автоматизації більшості етапів радіоімунологічного аналізу;

відсутність променевого навантаження на організм пацієнта, мінімальне променеве навантаження на персонал;

можливість тривалого збереження біологічного матеріалу;

висока клінічна інформативність [7,8].

Компоненти радіоімунологічного аналізу:

біологічна проба з речовиною, концентрацію якої необхідно визначити (немічений антиген, ліганд);

мічений антиген, ідентичний за своїми імунохімічними властивостями неміченому антигену;

антисироватка, що містить специфічні до міченого та неміченого антигена антитіла (зв'язуючий агент);

стандартні розчини, що містять відомі концентрації антигена, ідентичного речовині, що визначається;

система розділення вільного та зв'язаного з антитілом ліганда.

Етапи радіоімунологічного аналізу:

внесення і змішування реагентів, інкубація;

розділення комплексу антиген-антитіло та вільного ліганда;

радіометрія;

облік результатів (побудова каліброваної кривої, визначення концентрації речовини).

Проведення радіоімунологічних досліджень можливе за виконання трьох обов'язкових умов:

кількість молекул міченого антигена повинна перевищувати кількість антигензв'язуючих ділянок антитіла;

антитіло повинне однаково вступати в реакцію як з міченим, так і з неміченим антигеном;

концентрація антитіл і кількість міченого антигена постійні для заданої тест-системи.

Характеристики РІА, що визначають його інформативність:

чутливість — здатність виявлення найменших концентрацій речовин у досліджуваних пробах;

специфічність — здатність визначення тільки однієї, строго заданої субстанції;

точність — параметр, що характеризує відтворюваність (співпадання) результатів при проведенні багаторазових визначень тієї ж самої субстанції;

надійність — здатність визначати істинну кількість речовини у пробі.

Різновидом радіоімунологічного аналізу є імунорадіометричний аналіз (ІРМА), коли як зв'язуючий компонент використовуються фіксовані на твердофазному носії антитіла, мічені радіонуклідом.

ІРМА забезпечує кращу чутливість у таких випадках:

при низькій стабільності міченого антигену;

коли мічене антитіло можна одержати з більш високою питомою активністю порівняно з міченим антигеном;

коли легше розділити зв'язане та вільне антитіло, ніж зв'язаний та вільний антиген.

В онкології одним з найактуальныших завдань є рання діагностика злоякісних новоутворень. Постійно ведеться пошук пухлинних маркерів, які б з високою достовірністю дозволяли діагностувати рак задовго до появи клінічних симптомів, особливо у пацієнтів з груп ризику. Пухлинні маркери — це речовини, що утворюються в зв'язку зі зміненим метаболізмом злоякісно трансформованої клітини, а тому при виникненні пухлини їхні рівні підвищуються. Пухлинні маркери відомі з 1928 року, коли була відкрита молекула хоріонічного гонадотропіну людини (ХГЛ), а потім її зв'язок з хоріонкарциномою. З того часу визначення рівнів ХГЛ використовується для діагностики і контролю за лікуванням цієї пухлини. Пізніше було встановлено, що рівень ХГЧ змінюється і за наявності інших трофобластних пухлин, що дає можливість контролювати динаміку пухлинного процесу.

Пухлинними маркерами називаються речовини, що продукуються пухлинними клітинами або організмом у відповідь на розвиток пухлини. Від речовин, що продукуються нормальними клітинами, вони відрізняються якісно (пухлиноспецифічні) або кількісно (асоційовані з пухлиною, вони присутні також і в непухлинних клітинах).

Визначення рівнів онкомаркерів має дуже велике значення. Визначення концентрації маркерів розглядають як один із методів діагностики в комплексному обстеженні пацієнта з використанням клінічних, ендоскопічних, променевих методів дослідження.

Ідеальний пухлинний маркер повинен задовольняти таким критеріям:

продукуватися тільки злоякісними клітинами;

бути органоспецифічним;

з'являтися у високих концентраціях в біологічних рідинах організму;

його концентрація повинна корелювати:

з розміром пухлини,

зі стадією захворювання,

з прогнозом,

з ефектом лікування;

він повинен дозволяти проводити діагностику всієї пухлинної тканини.

Маркер, що відповідає всім цим вимогам, дотепер не виявлений, а використовувані в діагностиці маркери відповідають лише деяким з цих критеріїв. Нині відомо понад 200 з'єднань, що належать до пухлинних маркерів, і їхня кількість постійно зростає.

Класифікація пухлинних маркерів

Існує кілька принципів класифікації пухлинних маркерів. Найчастіше їх групують за хімічною структурою та за біологічною функцією, яку вони виконують в організмі.

З хімічної точки вирізняють:

глікопротеїни,

поліпептиди,

вуглеводні детермінанти гликопротеїнів,

гліколіпіди,

білки,

поліаміни,

імуноглобуліни тощо.

Більшість пухлинних маркерів належить до онкофетальних антигенів. Ці речовини виявляються у відносно високих концентраціях у тканинах ембріона, де вони з'являються на поверхні клітин, що диференціюються, і відіграють важливу роль у розвитку плоду. У дорослих людей їхній рівень значно нижче, а