МОДЕЛЬ SPR ИММУНОСЕНСОРА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АУТОАНТИТЕЛ К ГЛУТАТИОН-S-ТРАНСФЕРАЗЕ В ОБРАЗЦАХ СЫВОРОТКИ КРОВИ

DOI: https://doi.org/10.29296/24999490-2020-06-06

П.В. Ершов, Л.А. Калужский, А.С. Иванов ФГБНУ «Научно-исследовательский институт биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича», Российской академии наук, Российская Федерация, 119121, Москва, ул. Погодинская, д. 10 стр. 8 E-mail: pavel79@inbox.ru

Введение. Количественное определение и изотипирование аутоантител к клинически значимому белку – глутатион-S-траснферазе в образцах сыворотки крови актуально для мониторинга и прогноза динамики аутоиммунных процессов. Цель исследования. Целью настоящего исследования была адаптация оптического биосенсора поверхностного плазмонного резонанса (Surface Plasmon Resonance, SPR) для детекции взаимодействий глутатион-S-трансферазы (GST) и антител к ней в модельных экспериментах с использованием образцов сыворотки крови. Методы. Для детекции комплексов «антиген – антитело» был использован метод SPR. Эксперименты выполняли по схемам прямой регистрации взаимодействий, «усиления сигнала» и «конкурентного ингибирования». Результаты. Впервые было показано, что существует принципиальная возможность SPR анализа для детекции поликлональных антител против GST в образцах сыворотки и определения изотипов связавшихся антител со следующими параметрами иммуносенсора: а) уровень иммобилизации GST на чипе CM5 составил 4–4,5 нг/мм2; б) падение способности GST связывать антитела за биосенсорный цикл при использовании регенерационного раствора 10 мМ глицин-НCl (pH 1,5) было 0,1–0,3%; диапазон линейности 30–325 нМ; в) содержание сыворотки в анализируемых образцах 10% (по объему). Заключение. Таким образом, адаптация SPR биосенсоров линейки Biacore (GE Healthcare, США) под серийные анализы образцов сыворотки для мониторинга наличия и динамики аутоантител к белкам организма человека (в том числе к GST) открывает новые пути развития диагностического инструментария в биомедицинских и клинических исследованиях.

Список литературы: 
  1. Иванов А.С. Исследование межмолекулярных взаимодействий с помощью оптических биосенсоров, работающих на эффекте поверхностного плазмонного резонанса. Современные технологии в медицине. 2012; 4: 142–53 [Ivanov A.S. The Study of Intermolecular Interactions Using Optical Biosensors Operating on the Effect of Surface Plasmon Resonance. 2012; 4: 142–53 (in Russian)]
  2. Rich R.L., Myszka D.G. Why you should be using more SPR biosensor technology. Drug Discov Today Technol. 2004; 1 (3): 301–8. https://doi.org/10.1016/j.ddtec.2004.09.009.
  3. Mariani S., Minunni M. Surface plasmon resonance applications in clinical analysis. Anal. Bioanal. Chem. 2014; 406 (9–10): 2303–23. https://doi.org/10.1007/s00216-014-7647-5.
  4. Оценка иммуногенности терапевтических белков, полученных с использованием биотехнологических методов (гл. 11). Решение Совета Евразийской экономической комиссии от 3 ноября 2016 г. №89 «Об утверждении Правил проведения исследований биологических лекарственных средств Евразийского экономического союза». [Evaluation of the immunogenicity of therapeutic proteins obtained using biotechnological methods (Chapter 11). Decision of the Council of the Eurasian economic Commission №89 of November 3, 2016 «Оn approval of the Rules for conducting research of biological medicines of the Eurasian Economic Union» (in Russian)]
  5. FDA Draft: Guidance for Industry – Assay Development and Validation for Immunogenicity Testing of Therapeutic Protein Products. 2016.
  6. FDA-2009-D-0539-0054 «Immunogenicity Testing of Therapeutic Protein Products Developing and Validating Assays for Anti-Drug Antibody Detection». Federal Register on February 1. 2019.
  7. EMEA/CHMP/BMWP/14327/2006 Rev 1. Committee for Medicinal Products for Human Use (CHMP) «Guideline on Immunogenicity assessment of therapeutic proteins». 2017.
  8. European Pharmacopoeia Department (European Directorate for the Quality of Medicines & Health) «The role of European Pharmacopoeia monographs in setting quality standards for biotherapeuticproducts». 2016.
  9. Kato T., Miyakawa H., Ishibashi M. Frequency and significance of anti-glutathione S-transferase autoantibody (anti-GST A1-1) in autoimmune hepatitis. J. Autoimmun. 2004; 22 (3): 211–6. https://doi.org/10.1016/j.jaut.2004.01.003.
  10. Yang J., Tezel G., Patil R.V., Romano C., Wax M.B. Serum autoantibody against glutathione S-transferase in patients with glaucoma. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2001; 42 (6): 1273–6.
  11. Wesierska-Gadek J., Grimm R., Hitchman E., Penner E. Members of the glutathione S-transferase gene family are antigens in autoimmune hepatitis. Gastroenterology. 1998; 114 (2): 329–35. https://doi.org/10.1016/s0016-5085(98)70485-8
  12. Мальцева Н.В., Лыкова О.Ф., Мельниченко М.А., Архипова С.В., Онищенко А.Л. Зависимость содержания иммуноглобулинов IgA и IgE в слезной жидкости от полиморфизмов гена глутатион-S-трансферазы-P1 у металлургов с офтальмопатологией. Медицинская иммунология. 2011; 13 (6): 609–16. [Mal’tseva N.V., Lykova O.F., Mel’nichenko M.A., Arkhipova S.V., Onishchenko A.L. The Dependence of immunoglobulin IgA and IgE tear levels from glutathione-S-transferase P1 gene polymorphisms in steelworkers with ophthalmopathy. Med. Immunol. 2011; 13 (6): 609–16 (in Russian)]
  13. Patent for the invention (RU2012147551) Methods for diagnostic of glaucoma. F. Cargo, N. Boehm, P. Norbert, K. Bel. 2014. https://patentscope.wipo.int/
  14. Jaki T., Lawo J.P., Wolfsegger M.J., Singer J., Allacher P., Horling F. A formal comparison of different methods for establishing cut points to distinguish positive and negative samples in immunoassays. J. Pharm. Biomed. Anal. 2011; 55 (5): 1148–56. https://doi.org/10.1016/j.jpba.2011.04.006.