Z kart historii…

II Wojna Światowa spowodowała, iż wiele amerykańskich uniwersytetów zaproponowało kobietom pracę na wcześniej niedostępnych dla nich stanowiskach. Z szansy tej skorzystała Rosalyn Sussman Yalow - została pierwszą kobietą z pośród 400 pracowników Uniwersytetu w Illinois.

Po obronie doktoratu z fizyki jądrowej w 1945 roku i kursie fizyki medycznej, Rosalyn Yalow podjęła pracę w nowojorskim szpitalu Bronx Veterans Administration Hospital, gdzie miała zająć się zastosowaniem promieniotwórczych izotopów w medycynie. W 1950 roku wraz z Solomonem Bersonem, lekarzem internistą, rozpoczęła badania nad metabolizmem jodu w chorobach tarczycy, wykorzystując w doświadczeniach promieniotwórczy izotop tego pierwiastka¹. Wkrótce Yallow i Berson podjęli próby radioizotopowego pomiaru innych substancji obecnych we krwi.

Prace nad metabolizmem znakowanej insuliny u zdrowych i chorych na cukrzycę zaowocowały po kilku latach opracowaniem przez nich testu wykorzystującego do oznaczania stężenia znakowanej insuliny swoiste przeciwciała². Opublikowana w 1960 roku metoda charakteryzowała się niezwykle wysoką czułością i umożliwiała wykrycie substancji obecnych we krwi w stężeniach molowych od 10^-9 do 10^-13. Za jej odkrycie w 1977 roku Rosalyn Yalow została wyróżniona nagrodą Nobla.

Pod koniec lat 60. Laughton Miles i Nicholas Hales zaproponowali modyfikację testu radioimmunologicznego (RIA) znakując izotopem jodu^1,2,5 i zamiast antygenu – przeciwciała³. Do połowy lat 80. testy RIA wykorzystywano do wykrywania w próbkach klinicznych setek substancji: m.in. hormonów i czynników zakaźnych np. antygenu powierzchniowego wirusa żółtaczki typu B.

Pomimo niewątpliwych zalet testu RIA, jego stosowanie wiązało się z użyciem szkodliwych dla zdrowia izotopów, a dodatkowo z koniecznością składowania radioaktywnych odpadów, co w obliczu rychłej automatyzacji diagnostyki klinicznej stanowiłoby nie lada problem⁴. Ponadto ze względu na stosunkowo krótki czas rozpadu promieniotwórczego izotopu, znakowane przeciwciała były nietrwałe. Poszukiwano, zatem alternatywy – testu, w którym radioaktywny sygnał związany ze swoistymi przeciwciałami zostałby zastąpiony sygnałem niepromieniotwórczym. Taką możliwość dawało sprzężenie przeciwciał z cząsteczkami enzymu. Proces koniugacji przeciwciał z enzymami został opracowany w drugiej połowie lat 60.
niezależnie przez trzy laboratoria: Stratisa Avrameasa we Francji i GB Pierce’a w Los Angeles i Leifa. Wide’a w Uppsali^5.

W 1971 roku Peter Perlmann i Eva Engvall z Uniwersytetu Sztokholmskiego opublikowali artykuł, w którym opisali wykorzystanie do pomiaru stężenia IgG w surowicy króliczej przeciwciał sprzężonych z alkaliczną fosfatazą⁶. W tym samym roku ukazała się publikacja Antona Schuursa i Bauke van Weemena z Holandii, którzy wykazali, że przy pomocy przeciwciał związanych z peroksydazą chrzanową można oznaczyć w moczu poziom ludzkiej gonadotropiny kosmówkowej⁷.

Zasada działania obydwu testów była identyczna: związany z przeciwciałami enzym przekształcał dodany do rekcji bezbarwny substrat w widoczny barwny produkt, umożliwiając tym samym detekcję swoistej reakcji antygen – przeciwciało. Zespół szwedzki nazwał opracowany przez siebie test ELISA (ang. Enzyme-Linked Immuno Assay), a holenderski - testem EIA (ang. Enzyme Immuno Assay).

W 1976 r. holenderska firma Organon Teknika wprowadziła na rynek pierwszy komercyjny test ELISA do wykrywania w surowicy antygenu powierzchniowego wirusa HBV. Zestaw zawierał płytki z dołkami dla 96 reakcji. W diagnostyce klinicznej rozpoczęła się era automatyzacji.

Bibliografia:

1.       Yalow, R.S. & Berson, S.A. Immunoassay of endogenous plasma insulin in man. J. Clin. Invest 39, 1157-1175 (1960).  

2.       Miles, L.E. & Hales, C.N. The preparation and properties of purified 125-I-labelled antibodies to insulin. Biochem. J 108, 611-618 (1968).  

3.       Van Weemen, B.K. The rise of EIA/ELISA. Clin. Chem 51, 2226 (2005).  

4.       Lequin, R.M. Enzyme immunoassay (EIA)/enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Clin. Chem 51, 2415-2418 (2005).  

5.       Engvall, E., Perlman, P. Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Quantitative assay of immunoglobulin G. Immunochemistry 8, 871–4 (1971).

6.       an Weemen, B. K. & Schuurs, A. H. Immunoassay using antigen-enzyme conjugates. FEBS Letters 15, 232–6 (1971).