Vantaggi dell’ELISA per una scoperta farmacologica accurata e accelerata
Dalla sua scoperta, avvenuta quasi anni fa, il saggio di immunoassorbimento enzimatico (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay, ELISA) è diventato lo standard di riferimento nella diagnostica e negli studi di valutazione dei farmaci. Usando un ELISA, è possibile quantificare una molecola di interesse (per esempio, proteina, peptide, o ormone) in un campione liquido immobilizzandolo su una micropiastra, usando anticorpi specifici per legare tale molecola, e rilevando il legame particolare con elevata sensibilità. La tecnica è rimasta popolare, nonostante l’emergere di altri metodi come la citometria a flusso, per la sua specificità e versatilità.
Scopri la discussione dettagliata su come i nostri esperti utilizzano i saggi ELISA nella loro ricerca, i benefici specifici di questo tipo di immunodosaggio e quali indicazioni di ricerca sono state aperte attraverso l’uso di ELISA e molto altro nel nostro recente podcast:
Tre scienziati esperti discutono di ciò che distingue il test ELISA e di come può essere adattato alla scena della scoperta farmacologica in rapida evoluzione. Principali punti di apprendimento:
Applicazioni di organoidi per la scoperta e lo sviluppo di farmaci
I nostri tre esperti discutono di come utilizzano i saggi ELISA per supportare la loro ricerca nella scoperta e nello sviluppo di farmaci.
Efficacia degli anticorpi terapeutici contro le citochine
Per Kyowa Kirin, l’ELISA è un punto di controllo critico per valutare l’efficacia degli anticorpi terapeutici contro le citochine infiammatorie. Misurando i livelli di citochine, come interferone gamma, IL-8 e TNF alfa, Dey e i suoi colleghi valutano la capacità dei loro cloni anticorpali di bloccare la produzione di queste citochine. Questo li aiuta a selezionare i cloni anticorpali più efficaci.
Valutare le proprietà farmacocinetiche degli anticorpi terapeutici
Gli ELISA hanno anche aiutato il Dott. Miletic e la Sig.ra Dey a valutare le proprietà farmacocinetiche degli anticorpi terapeutici. In questi studi, il team misura la presenza dell’anticorpo nel sangue di un paziente in vari punti temporali. Questo processo li aiuta a determinare l’emivita delle informazioni terapeutiche che guidano la loro selezione dei cloni anticorpali più stabili.
Valutare i livelli ridotti di p53 nelle cellule knockout
Molecular Devices ha dimostrato il valore di una varietà di ELISA per un’ampia gamma di approcci di ricerca, compresi gli esperimenti knock-out CRISPR . Un esempio è il knock-out del gene p53, che codifica un soppressore tumorale. L’uso di un ELISA per valutare i livelli ridotti di p53 nelle cellule knockout dimostra l’utilità del metodo per ottenere informazioni sulla funzione genica, che potrebbe infine guidare lo sviluppo di nuove terapie mirate.
Vantaggi dei saggi ELISA rispetto ad altri immunodosaggi
I tre esempi precedenti dimostrano la versatilità degli ELISA, ma fattori aggiuntivi li distinguono dagli altri immunodosaggi.
Cathy Olsen sottolinea la flessibilità e la sensibilità degli ELISA: “Gli ELISA possono essere molto sensibili e specifici. Sono generalmente disponibili con letture diverse, a seconda di ciò che è necessario. Gli ELISA colorimetrici che utilizzano il rilevamento dell’assorbanza come lettura sono disponibili da 30 anni. Tuttavia, esistono anche letture fluorescenti e luminescenti che possono offrire una migliore sensibilità e una migliore gamma dinamica. Grazie all’elevata sensibilità, un ELISA è in grado di rilevare molecole a bassa abbondanza nel campione.”
Per Ana Miletic, la specificità è un attributo critico degli ELISA, che consente loro di distinguere tra proteine strettamente correlate. Detto questo, la scelta dell’anticorpo è la chiave. “Un ELISA è buono solo quanto gli anticorpi in esso utilizzati. La spina dorsale di qualsiasi saggio ELISA, che lo rende un ottimo saggio, è l’uso di particolari anticorpi ad alta affinità al Suo target di interesse”. In altre parole, la scelta corretta degli anticorpi aiuta a garantire il rilevamento dell’analita bersaglio e riduce al minimo i rischi di reattività crociata con molecole simili.
Un altro vantaggio dell’ELISA è la sua semplicità, con solo piastre, pipette per aggiungere campioni e lettori di piastre necessari (è possibile aggiungere una lavatrice per micropiastre per facilitare il carico di lavoro). Nonostante il loro design non richiesto, gli ELISA possono fornire un’ampia gamma di letture. Cosa ancora più importante, poiché la maggior parte delle apparecchiature è compatibile con l'automazione, è possibile rendere gli ELISA ancora più accessibili e semplificati.
Strumentazione ELISA e soluzioni per il flusso di lavoro di automazione
Un flusso di lavoro ELISA automatizzato prevede diversi aggiornamenti alla versione manuale, ma l'entità dell'automazione dipende in ultima analisi dalle esigenze di throughput.
I sistemi automatizzati di manipolazione dei liquidi sono molto utili per la preparazione dei campioni e l'aggiunta dei reagenti, mentre i bracci robotici possono gestire il trasferimento delle piastre tra le diverse sezioni del sistema. La combinazione di questi due elementi significa che non è necessario pipettare manualmente i reagenti o trasportare le piastre dal banco al sistema di gestione dei liquidi, alla parte posteriore e alla lavatrice e al lettore. Poiché il gestore dei liquidi e il braccio robotico gestiscono questi passaggi, il ricercatore guadagna più tempo per eseguire esperimenti più intensivi in termini di concentrazione.
Due componenti aggiuntivi rendono il flusso di lavoro ancora più semplice. Uno di questi è il software di pianificazione dell'automazione che coordina la sequenza e la tempistica del flusso di lavoro per ottenere risultati più tempestivi e accurati. I saggi basati su cellule richiedono un ambiente stabile per le cellule (ad es. 37o C, 5% CO2) e un incubatore automatizzato viene utilizzato per mantenere queste condizioni in modo coerente.
Ciononostante, Cathy Olsen considera il lettore di piastre una chiave per il successo nell’ELISA automatizzato. “La qualità dei risultati dipende molto dal rilevamento accurato del segnale nella piastra ELISA. Quando analizzate i vostri dati, volete ottenere risultati accurati e la quantificazione di quella proteina target, che cade sul lettore di piastre”. Il software di un lettore di piastre può offrire analisi automatizzate utilizzando protocolli configurati per un particolare dosaggio.
Il flusso di lavoro ELISA automatizzato ha due esiti positivi. In primo luogo, come accennato in precedenza, il tempo di fuga aumenta significativamente, consentendo ai ricercatori di svolgere più attività. Cosa ancora più importante, può ridurre l’errore umano con una preparazione uniforme del campione e una procedura di manipolazione dei liquidi ben monitorata.
Cosa riserva il futuro per ELISA
Molti scienziati continuano a sfruttare i poteri qualitativi e quantitativi degli ELISA e un attuale rapporto di analisi di mercato prevede che il mercato globale degli ELISA di ricerca aumenterà da 519,4 milioni di dollari USA nel 2022 a 754,38 milioni di dollari USA entro il 2030.
Gli ELISA continuano a fungere da punto di riferimento per la diagnosi rilevando antigeni specifici nei fluidi corporei e gli operatori sanitari li utilizzano in vari campi, tra cui test per l’HIV, test di gravidanza e rilevamento di malattie infettive.
Nella recente pandemia di COVID-19, gli ELISA hanno svolto un ruolo significativo nell’espansione della nostra comprensione dei meccanismi della malattia coinvolti consentendo il rilevamento degli anticorpi contro la proteina spike, l’antigene nucleocapside e altre proteine virali. Misurando gli anticorpi prodotti in risposta alla vaccinazione, i ricercatori potrebbero anche valutare la potenziale efficacia di un vaccino e ottimizzarne la formulazione.
Gli ELISA possono anche aiutare a chiarire il meccanismo di funzionamento di un farmaco. Anche in presenza di una proteina target, è necessario indagare come agisce il targeting di una proteina specifica. Introducendo una molecola farmacologica in diversi tipi di cellule e quantificando i livelli delle proteine bersaglio in queste cellule, i ricercatori possono dedurre l’impatto del farmaco su vari processi cellulari.
Il lavoro futuro deve concentrarsi sull’affrontare alcuni dei limiti di ELISA per espanderne il potenziale. Un’area chiave è l’aumento della sensibilità per rilevare accuratamente bassi livelli di antigeni in un campione, che può essere ottenuto attraverso tecniche di amplificazione del segnale. Inoltre, l'ottimizzazione degli agenti bloccanti può ridurre il rumore di fondo e prevenire il legame anticorpale aspecifico o la reattività crociata con antigeni simili. Infine, l'aggiunta del multiplexing è un aggiornamento che consente la quantificazione simultanea di più proteine, peptidi e piccole molecole nel campione.
Discutere la soluzione ELISA automatizzata adeguata a voi
L'automazione non deve essere complicata da scoraggiarvi: sono disponibili molte opzioni e flessibilità. Le nostre cinque celle di lavoro pronte all'uso per i flussi di lavoro ELISA offrono soluzioni di automazione che vanno dalle semplici capacità di caricamento delle piastre alle celle di lavoro più avanzate e completamente automatizzate e, la parte migliore, possono essere personalizzate e costruite nel tempo. L’automazione dei saggi basati su piastre ad alta intensità di manodopera aumenta tempo libero da dedicare ad altro, la produttività e la riproducibilità riducendo la necessità di un ricercatore di impegnarsi in attività pratiche comuni, ripetitive.
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Per saperne di più sulle nostre celle di lavoro ELISA o quando siete pronti a parlare della vostra applicazione con uno specialista dell'automazione del flusso di lavoro, contattateci.