История основ: иммуноферментный анализ, которому уже 84 года?

Знаете, бывают такие статьи или публикации, которые ты начинаешь писать, но вот не идет… Ни правильного вдохновения не приходит, ни история не складывается в стройный текст, и ты все это откладываешь, откладываешь и откладываешь…) Так вот, эта история одна из них. Впервые идея написать про историю возникновения ИФА и ИХЛА как методов исследования появилась еще в августе, но как вы видите, что-то все время отвлекало или просто банально не доходили руки. Но вот, время пришло)


Впервые об иммунофлуоресценции заговорили после открытия Альберта Хьюетта Кунса и его коллег в далеком 1941 году, в результате которого они сумели промаркировать антитела с использованием флуоресцентного красителя для того, чтобы определить антигены в разные срезах тканей. И как чаще всего это бывает – величайшие открытия происходят тогда, когда этого не ожидаешь. Альберт будучи американским ученым, врачом, иммунологом отправился в 1939 году в самое «правильное место для отпуска» – Берлин, Германия. Несмотря на то, что этот год и место ассоциируется у большинства из нас абсолютно с другим, к Альберту в тот момент пришло научное озарение: проведя достаточно большое количество времени наедине с самим собой Альберт задумался, почему никогда никто не пытался проверить теорию об иммунологическом происхождении узла Ашоффа (начальный отдел проводящей системы желудочков сердца, расположен в правом предсердии, в области межпредсердной перегородки) и то, что в местах локального поражения должно быть большое скопление антител и антигенов, а с учетом того, что антиген определить легче, Кунс решил «метить» антитела и тем самым идентифицировать антигены в тканях (очевидно, что мы с вами в отпуске только о подобных вещах и думаем, да?). Проблема в том, что метода «покраски» антител еще особо не было, да и вообще знания в области «антител-антигенов» были слишком поверхностны. Но это не помешала Кунсу и его команде уже в 1941 году явить миру иммунофлуоресценцию.


К сожалению, его работа была остановлена той самой Второй Мировой войной и была продолжена лишь по его возвращению в 1945 году. Вместе со своим коллегой Льюисом Физером (органический химик), который еще в довоенное время (а мы помним, что последствия Второй Мировой до США дошли позже остального мира) помог Кунсу «покрасить» антитела к пневмококку для того, чтобы идентифицировать сами пневомококковые бактерии в среде, где после «соединения» получалось ярко выраженное свечение, которое было видно под простым микроскопом с источником ультрафиолетового света. Эта разработка и легла в основу многих методов диагностики и используется до сих пор.


Ровно этот же принцип и метод был модернизирован и лег в основу радиоиммуного анализа, где в качестве «метки» использовались радиоактивные изотопы – это было изобретение американских ученых 1960го года Розалин Зуссман и Соломона Берсона, которые искали способ детекции инсулина в крови (кстати, этот метод используется до сих пор, но крайне редко, поскольку точность современного ИХЛА позволяет почти в любой диагностике заменить РИА). А поскольку данный метод едва ли можно было назвать простым и безопасным – общество стремилось найти нерадиоактивный способ диагностики заболеваний.


Найти подобный подход сумели два шведских ученых (причем «почти независимо» друг от друга) Ева Энгвалл и Питер Перлманн (хотя в различных источниках считается, что первооткрывателем был именно Перлман, несмотря на то, что число публикаций, статьей и историй больше у изобретения Энгвалл) – ELISA – Иммуноферментный анализы (ИФА). Ева работала в те годы в лаборатории компании KABI и как раз изучала способы и методы очистки ферментов (KABI занималась производством иммуноглобулина, альбумина, фактора VIII и так далее), но в то же время ее крайне раздражало, что компании и корпорации в то время не хотели и не стремились заниматься научными разработками, а весь фокус был вокруг производства, дистрибуции и масштабирования. Ева в буквальном смысле слова «психанула» и решила для себя, что будет заниматься научными исследованиями в области иммунологии и искать практическое применение биологическим ферментам.

Собственно это решение вскоре и свела Еву с профессором Перлманном, который согласился принять ее в собственную научную лаборатории в Лундском университете. В скором времени Перлманн заметил, что Энгвалл неплохо разбирается в ферментах и рассказал ей об идее заменить радиоактивные изотопы в РИА на очищенные и меченные ферменты, что позволит «отмечать» антитела или антигены в биологическом материале и тем самым выполнять диагностику, при этом понимая, что эффективность метода будет другой, и метод скорее можно будет считать качественным нежели количественным. Питер «подтянул» к научной работе компанию Pharmacia, которая решилась финансировать разработку и оформила Еву своим штатным сотрудником, оплачивая ее зарплату. В итоге Ева, используя наработки и технологии Pharmacia, смогла заменить радиоактивные изотопы в методе диагностики специальными ферментами, которые выдавали различные световые сигналы – так появился ИФА, который мы с вами знаем :)


Конечно, позже метод несколько раз улучшали и модернизировали, автоматизировали, на базе него разрабатывали и другие методы диагностики, которые даже удостоились нобелевской премии, но это уже совсем другая история :)


На этом у нас пока все, но это не точно…)
Будьте здоровы!