Поиск по сайту
Наш блог
Это странная ситуация: вы соблюдали все меры предосторожности COVID-19 (вы почти все время дома), но, тем не менее, вы каким-то образом простудились. Вы можете задаться...
Как диетолог, я вижу, что многие причудливые диеты приходят в нашу жизнь и быстро исчезают из нее. Многие из них это скорее наказание, чем способ питаться правильно и влиять на...
Овес-это натуральное цельное зерно, богатое своего рода растворимой клетчаткой, которая может помочь вывести “плохой” низкий уровень холестерина ЛПНП из вашего организма....
Если вы принимаете витаминные и минеральные добавки в надежде укрепить свое здоровье, вы можете задаться вопросом: “Есть ли лучшее время дня для приема витаминов?”
Ты хочешь жить долго и счастливо. Возможно, ты мечтал об этом с детства. Хотя никакие реальные отношения не могут сравниться со сказочными фильмами, многие люди наслаждаются...
Приседания и выпады-типичные упражнения для укрепления мышц нижней части тела. Хотя они чрезвычайно распространены, они не могут быть безопасным вариантом для всех. Некоторые...
Ученые из Стэнфордского университета разработали программу предсказывающую смерть человека с высокой точностью.
Глава Минздрава РФ Вероника Скворцова опровергла сообщение о падении доходов медицинских работников в ближайшие годы. Она заявила об этом на встрече с журналистами ведущих...
Федеральная служба по надзору в сфере здравоохранения озвучила тревожную статистику. Она касаются увеличения риска острой кардиотоксичности и роста сопутствующих осложнений от...
Соответствующий законопроект внесен в палату на рассмотрение. Суть его заключается в нахождении одного из родителей в больничной палате бесплатно, в течении всего срока лечения...
Система RH
Идентификация резус-принадлежности по ДНК более сложная процедура, чем ДНК-типирование групповых антигенов АВО, Lewis и др. Это можно объяснить тем, что большинство антигенных систем эритроцитов человека кодируется простыми, часто одиночными нуклеотидными заменами, встречающимися с большим постоянством. Различия антигенов Rh обусловлены множественными нуклеотидными заменами и сложными перестройками в генах RHD и RHCE, поэтому, несмотря на высокую степень гомологии этих генов, трудно найти для амплификации соответствующие участки, которые отличались бы друг от друга с достаточным постоянством.
Наиболее контрастные отличительные признаки генов D и СЕ отмечены в 3!-концевом участке экзона 7 [441, 721], интроне 4 [138, 194, 615, 616], экзонах 3-7 и 9 [298,381,420,452].
Определение резус-принадлежности индивида по его ДНК сводится к установлению последовательности аминокислот в указанных выше участках генов RH с помощью ПЦР. Сравнивая результаты ПЦР, полученные с испытуемым образцом ДНК и контрольными образцами, можно сделать заключение о том,
какому типу (D+ или 0§§ соответствует аминокислотная последовательность исследуемого субстрата.
Генотип, определяемый по ДНК, не всегда совпадает с серологически выявляемым фенотипом. Так, Du или парциальный D-антиген, диагностированный с помощью ПЦР, может не соответствовать результатам серологических исследований, в которых они проявляют себя как обычный D. Нередко ПЦР выявляет фрагменты гена D у лиц D-, на основании чего делают вывод, что данные лица генетически являются резус-положительными, но имеют неэкспрессирующий ген Д вследствие чего серологически их идентифицируют как резус-отрицательные.
Avent и соавт. [146], Rouillac и соавт. [582] указывают, что более точные результаты удается получить с помощью двух ПЦР, направленных к разным участкам гена. Еще более точные результаты получили Gassener и соавт. [298], Legler и соавт. [420], Maaskant-van Wijk и соавт. [452] при использовании комплексной ПЦР, фокусированной на несколько экзонов, например: 3-7,9.
Bennet и соавт. [162] выявили с помощью соответствующих олигонуклеотид-ных праймеров продукт из 186 пн от З'-концевого некодирующего участка экзона 10 гена Д в то время как ген СЕ не давал продукта от этого участка экзона 10.
Volter и соавт. [721] предложили метод, основанный на установлении различий, имеющихся в экзоне 7 генов D и СЕ. Авторы сравнили продукт из 155 пн гена D и 146 пн гена СЕ. Применяя этот метод с соответствующими контролями, можно определить, является ли человек гетеро- или гомозиготным по гену D.
Метод, предложенный Simsek и соавт. [615], включает амплификацию нитрона 4 генов D и СЕ. Продукт ПЦР, полученный от гена СЕ9 составляет 1200 пн, а продукт гена D - 600 пн, так как интрон 4 гена D имеет делецию 650 пн.
Когда эти различные методы были опробованы на большом числе образцов ДНК, полученных от людей с известным фенотипом D, стало очевидно, что не все люди D- имеют делецию гена D.
Simsek и соавт. [615] выявили 3 человека с фенотипом Cde, которые типирова-ны как D+, и 2 человека с фенотипом CcDe, типированных как D-. Авторы идентифицировали ген D по экзону 10, что дало несовпадающие результаты. Многие исследователи признают, что такие расхождения при использовании ПЦР встречаются, и что типирование антигена D по ДНК должно производиться как минимум двумя различными тестами и по разным районам гена D [146,441,616].
Hyland и соавт. [368] сообщили о 2 донорах с фенотипом Cde, один из которых имел фрагменты гена Д присутствующие выше 5!-участка экзона 1 и внутри З'-некодирующего участка. Последовательности гена Д обычно расположенные между экзонами 7 и 10, у этого донора отсутствовали. У другого донора был нормальный ген D в обследованных участках.
Blunt и соавт. [174], Carritt и соавт. [194] обнаружили у 8 неродственных доноров негров с фенотипом Cdes делецию гена Д однако экзоны 8-10 присутствовали. В методе идентификации гена D с помощью ПЦР по экзону 10 такие индивидь! типируются как D+.
Carritt и соавт. [194] обратили внимание на высокую частоту лиц монголоидной расы, которые имели нормальный ген D, но настолько слабый антиген D, что его можно было выявить только с помощью адсорбции - элюцииЛ
Qun и соавт. [541] исследовали ДНК 74 резус-отрицательных китайцев народности хан. У 46 из них специфические для гена D экзоны отсутствовали. У 22 обнаружена мутация G 1227 А, характерная для фенотипа Del. У 5 человек имелся гибридный ген RHD(l-2)-CE(3-9)-D(10). Один исследованный имел эк-зон 6 гена RHD с необычной мутацией С 93 А. Авторы выделяют 3 возможные, по их мнению, механизма, приводящие к формированию резус-отрицательного фенотипа: делеция гена RHD, гибридный ген RHD-CE-D и мутация С 93 А. Причем 2 последних механизма вносят определенные разногласия в результаты гено- и фенотипирования. При генотипировании обследуемый человек идентифицируется как D+, а при фенотипировании - как D-.
Аллель-специфическая ПЦР разработана для генотипирования антигенов hr' (с) и rh" (Е) [417], rh" (Е) и hr" (е) [280], D, С и с [536], а также для установления гомо- и гетерозиготности индивида по генам RH [519].
Определенные успехи достигнуты в идентификации антигена D на ранних стадиях развития эмбриона по ДНК, экстрагированной из амниоцитов, присутствующих в амниотической жидкости.
Следует отметить, что из-за сложности ДНК-типирования антигена D методы молекулярной диагностики, включая полимеразную цепную реакцию, редко применяют взамен серологического типирования. Исключение составляют случаи судебно-медицинских экспертиз, имеющих целью установить или исключить родственные отношения между обследуемыми. В этих случаях ДНК-типирование, в том числе по системе резус, практически не дает сбоев.
С целью проверки достоверности результатов определения групповой принадлежности крови молекулярно-биологическими методами проведено I Международное рабочее совещание по генотипированию групп крови в рамках Международного общества трансфузиологов и Международного комитета по стандартизации в гематологии.
ЦРабота сводилась к следующему: в 30 профильных лабораторий направлены контрольные образцы ДНК взрослых людей и новорожденных с закодированным фенотипом. Как следует из отчетного доклада, представленного Daniels и соавт. [249], после сравнения полученных результатов выяснилось, что ошибки идентификации молекулярными методами составили от 0 до 11 %. С тем, чтобы предупредить возможные ошибки, рабочее совещание решено проводить раз в два года.
Как указывают многие исследователи, вновь создаваемые методы определения антител должны быть по уровню чувствительности не ниже классической непрямой пробы Кумбса с использованием раствора низкой ионной силы (LISS) (Voak [679, 680], Bruce и соавт. [185], BCSH (Британский комитет по стандартизации в гематологии) [557], Poole и соавт. [533]).
Weisbach и соавт. [701] сравнили результаты определения антиэритроцитар-ных антител с помощью микрокапиллярных колонок и непрямой пробы Кумбса и нашли, что чувствительность микрокапиллярного метода в отношении клинически значимых антител несколько выше, чем непрямой реакции Кумбса. Однако авторы не могли выявить анти-Лса-антитела обоими сравниваемыми методами в 4 из 12 случаев.
Уместно подчеркнуть, что определение антител с помощью микрокапиллярных колонок включало инкубацию реагирующей смеси в течение 15 мин, а в непрямой реакции Кумбса инкубация составляла 10 мин, что весьма существенно.
Fitzsimmons и Morel [287] установили, что увеличение времени инкубации реагирующей смеси повышает чувствительность непрямой реакции Кумбса. Дополнительные 5 мин инкубации могут быть решающими в выявлении более слабых антител.
Voak и соавт. [682] также привели данные о том, что продолжительность инкубации важна для выявления некоторых образцов слабых антител анти-1ка, aHTH-Fyb и анти-К при использовании 1,5-2% суспензии эритроцитов в растворе низкой ионной силы.
Bromilow и соавт. [183], Kretschmer и соавт. [399] считают, что тесты на микрокапиллярных колонках Dia Med (Швейцария) чувствительнее, но Voak и соавт. [681], Phillips и соавт. [524], Pinkerton и соавт. [527] отмечают, что этот тест не более чувствителен, чем хорошо выполненная непрямая проба Кумбса с LISS.
На наш взгляд, возможные причины того, что методы, основанные на использовании микрокапиллярных колонок, дают лучшие результаты, чем непрямая проба Кумбса с LISS, могут заключаться, в следующем:
- микрокапиллярные гелевые технологии включают центрифугирование реагирующих ингредиентов непосредственно во время реакции, что существенно усиливает агглютинацию эритроцитов. Центрифугирование при выполнении непрямой пробы Кумбса используют только для отмывания эритроцитов и это никак не сказывается на выраженности агглютинации. В то же время, если использовать центрифугирование на стадии взаимодействия сенсибилизированных эритроцитов с антиглобулиновой сывороткой, то выраженность реакции можно существенно усилить;
- гелевые технологии имеют объективную, независимую от оператора, автоматизированную систему учета результатов, в то время как пробирочные тесты, в том числе непрямая проба Кумбса с LISS, оценивают субъективно, и результат во многом зависит от навыков оператора. Имеются указания на то, что чрезмерное встряхивание реагирующей сме-и может искажать результаты. Исследования, проведенные в рамках совместной программы «Международного комитета стандартов в гематологии» и «Международного общества переливания крови» показали, что чрезмерное встряхивание при ресуспендировании взвеси эритроцитов является причиной ложноотрицательных результатов (Holburn [352], Voak и соавт. [684]).
Причиной искажения результатов может быть также недостаточное отмывание эритроцитов (Voak и соавт. [683]).
В 1981 г. Voak и соавт. [684] провели серию экспериментов для изучения проблем, связанных с отмыванием эритроцитов при постановке непрямой антиглобулиновой реакции. Авторы исследовали эритроциты, сенсибилизированные слабыми aHTH-D-антителами IgG, реагирующими с авидностью от + до ++. Для отмывания эритроцитов применяли разные солевые растворы и различные режимы центрифугирования. Установлено, что даже при использовании хорошо зарекомендовавших себя отмывающих растворов регистрируют ложные результаты.
Применение слепого метода для оценки работы персонала подтвердило, что примерно 20 % кадровых сотрудников ошибались в 5 % случаев при использовании эритроцитов, сенсибилизированных aHTH-D-антителами IgG, которые реагировали, как указывалось выше, с авидностью от + до ++ (Voak и соавт. [683]).
Причиной ошибочных результатов при выполнении непрямой реакции Кумбса может служить примесь антикомплементарных антител в поликлональ-ных тестовых антиглобулиновых сыворотках. Чаще всего встречаются антитела к СЗ-компоненту комплемента. При инкубации свежей сыворотки, смешанной с эритроцитами, на последних может адсорбироваться комплемент, что создает видимость положительного результата.
Проблема специфичности поликлональных антиглобулиновых сывороток была в значительной мере решена, когда Международный комитет стандартов в гематологии [370] утвердил стандартные процедуры, необходимые для контроля примеси анти-СЗё-антител в этих тестовых реагентах.
С целью предупреждения ошибок при учете результатов непрямой реакции Кумбса в программу обучения специалистов службы крови Англии включен слепой тест на выявление слабых антител, позволяющий проводить быстрое обучение и коррекцию любых ошибок, сопровождающих скрининг антител. Этот тест может быть использован для оценки результатов работы каждого работника. С 1987 г. он рекомендован Британским комитетом по Щандартам в гематологии для специалистов-иммуносерологов госпитальных банков крови [325].
В 1993 г. в Англии введен национальный референтный реагент анти-D IgG для контроля методов и мастерства операторов в отношении слабой, выявляемой нередко только под микроскопом агглютинации (Phillips и соавт. [523]).
Важным этапом в стандартизации методов выявления антиэритроцитарных антител и повышения их чувствительности явилось использование автоматических ридеров для плат (Poole и соавт. [533]), а также разработка гелевых методов DiaMed (Швейцария), Auto Bio Vue (Англия), Scan Gel (Франция, США).
Гелевые методы весьма перспективны. По оценкам специалистов, набор оборудования для гелевого метода может заменить 3-4 работников, что в экономически развитых странах покрывает расходы достаточно быстро. Однако использование такого оборудования, стоимостью 150-160 тыс. долларов США, в отечественной службе крови представляется в настоящее время нерентабельным, поскольку в сравнении с отечественными методами определения групповой и резус-принадлежности крови оно на порядок дороже. Кроме того, иммуносеро-логам хорошо известно, что ни одна из автоматизированных систем не может выявить все существующие антитела в их многообразии.
Например, Cummins и соавт. [240] нашли, что гелевые методы DiaMed, Auto Bio Vue в ряде случаев не выявляют слабую несовместимость по системе АВО, которую выявляет простая пробирочная проба. Гелевые тесты в ряде случаев не выявляют слабые антитела aHra-Fya, анти-Лса, анти-S, анти-К (Voak и соавт. [681], Phillips и соавт.
Причиной этого является все то же центрифугирование, которое разрывает слабые агтлютинаты в процессе принудительного продавливания их через плотный гель. При исследовании 100 образцов плазмы группы В(Ш) с эритроцитами A2B(IV) гелевым тестом DiaMed не выявлено 68 случаев несовместимости, тестом Auto Bio Vue - 76 случаев, а 5-минутный пробирочный тест с 0,9% NaCl -8 случаев (Phillips и соавт. [522]).
Важным компонентом при определении антител наряду с методикой являются используемые стандартные эритроциты. Результативность скрининга во многом зависит от качества эритроцитов, присутствия в них тех или иных антигенов.
Какие эритроциты рекомендуется использовать для скрининга антител? В ответе на этот вопрос нет единого мнения. Для повседневного скрининга антител используют одно-, двух- и трехклеточные панели стандартных эритроцитов, содержащие максимальное количество трансфузионно опасных антигенов: D, С, Е, с, е, К, k, Fya, Jka, М, N, S, s, Lea, Lua и др.
Для идентификации антиэритроцитарных антител используют многоклеточные панели, включающие Cw и Кра (Penny) и др., в том числе редкие антигены в гомо-и гетерозиготном варианте. Такие панели требуют лаборатории с большим набором реагентов, хранилищем жидкого азота (Voak и Scott [685]). Некоторые исследователи полагают, что в высокочувствительных методах (СканГель, DiaMed и др.) можно использовать пулированные эритроциты, полученные смешиванием нескольких гомозиготных образцов. Так, Lillevang и соавт. [442] считают, что смесь из двух образцов эритроцитов не менее надежна в серологических реакциях, чем те же образцы Эритроцитов, взятые раздельно. Смесь должна содержать эритроциты двух доноров, каждый из которых гомозиготен по разным трансфузионно опасным антигенам.
Eggington и соавт. [270] считают, что применение пулов эритроцитов снижает чувствительность метода, затрудняет интерпретацию результатов, уменьшает процент выявления антител. К такому же выводу пришли Bombail-Girard и соавт [177], Phillips
Возможность создания принципиально отличающейся системы, не связанной с прямым выявлением агглютинации эритроцитов, обсуждается в работе Narayanan и соавт. [503]. Авторы предложили новый способ учета реакции агглютинации в обычном и ультрафиолетовом свете. Эта система получила положительную оценку Министерства здравоохранения США (Poole и соавт. [533]).
Метод дает возможность объективно оценить результаты непрямой реакции Кумбса, однако ряд технических особенностей не позволяет использовать его в конвейерной работе.
Предложены 6 приемов оценки иммуносерологических методов (Voak [679], Poole и соавт. [533]).
- Тест на чувствительность, при котором применяют заведомо слабые антитела. Применение сильных антител сглаживает картину, так как они имеют высокую авидность, поэтому их легко обнаруживают даже в больших разведениях.
- Тест на юспроизводимость метода с использованием гетерозиготных образцов эритроцитов, сенсибилизированных слабыми референтным aHra-D-антителами IgG.
- Титрование антител, относящихся к разным антигенным системам эритроцитов: анти-К, анти-Руа, анти-Jk3 и др. - для установления уровня чувствительности в отношении антигенов каждой системы.
- Пробный подбор совместимых пар донор - реципиент с применением свежих образцов сыворотки и эритроцитов. Такой подбор позволяет выявить лож-ноположительные результаты, обусловленные комплементом исследуемой сыворотки и антикомплементарными антителами, в основном анти-СЗё, присутствующими в тестовых антиглобулиновых реагентах.
- Сравнительные испытания (не менее 3000 тестов) в разных лечебных учреждениях. Такие испытания хорошо выявляют недостатки и слабости любых тестовых систем, обладающих разной степенью чувствительности к тем или иным антигенам и антителам.
- Тесты с гомо- и гетерозиготной формой различных антигенов для отобра методики, которая будет хорошо работать с гетерозиготными эритроцитами. Например, микроплатовые системы Solid Screen (Biotest) и Capture (Immuno) не требуют использования эритроцитов, гомозиготных по данным антигенам, и лучше выявляют слабые антитела, чем системы микрокапиллярных гелевых колонок или классическая непрямая проба Кумбса (Poole и соавт. [533]).
Однако дальнейшие исследования показали, что примерно 50 % образцов эритроцитов Kk низкоавидны при выявлении антител Келл-Челлано. Это дает основание беспокоиться о качестве скрининга антител, так как невозможно обеспечить гомозиготными по антигену К эритроцитами все панели для скрининга антител из-за относительной редкости гомозигот КК: 2-3 образца на 1 тыс. (Phillips, Voak [521]). щ
В литературе имеются сведения о создании иммуносерологических методов нового поколения, основанных на использовании антигенов эритроцитов, выделенных в чистом виде. Возможно, самая лучшая система, которая будет разработана в ближайшем обозримом будущем, позволит проводить скрининг антител с помощью биологического микрочипа, на который нанесены все известные трансфузионно опасные антигены. Над созданием подобных методов работает несколько групп ученых: одна - под руководством М. Scott в Международной референс-лаборатории групп крови (Бристоль, Англия), другая - под руковод-ством М. Read в Центре крови Нью-Йорка. Не исключено, что уже в ближайшие годы мы можем стать свидетелями новых автоматизированных иммуно-ферментных методов определения клинически наиболее значимых эритроци-тарных антител без использования эритроцитов (Ekins [271], Ekins, Chu [272]). Попытки создания биочипов предпринимаются и в нашей стране.
Проанализированные нами данные литературы убеждают в том, что, несмотря на большой выбор автоматизированных методик, наилучшей до настоящего времени остается непрямая проба Кумбса.
По нашему мнению, упомянутое выше малогабаритное оборудование Н.И. Васильева, специально предназначенное для проведения этой пробы, позволяет обеспечить высокое качество подбора совместимой крови для переливания реципиенту.
История инструментальных автоматизированных методов иммуносерологического исследования начинает свой отсчет с 1960-х годов.
В 1963 г. в США McNeil и соавт. [473] предложили для определения группы крови анализатор «Техникой», применявшийся для биохимических исследований. В основу прибора положен принцип движущихся порций эритроцитов, отделенных друг от друга воздушной перемычкой, по спирально извитым пластиковым трубкам, в которые подают тестовые стандартные сыворотки. Длина трубок и скорость проталкивания образцов были рассчитаны таким образом, чтобы тестовые сыворотки успевали прореагировать с антигенами исследуемых эри-троцитов. Результаты учитывали фотометрическим методом: измерением разности светопоглощения реагирующей смеси до и после реакции.
Анализатор McNeil представлял собой одноканальный прибор, что не позволяло проводить несколько исследований параллельно.
Для повышения чувствительности анализатора Sturgeon и соавт. [641] предложили предварительную обработку эритроцитов протеолитическими ферментами растительного происхождения. Наиболее эффективным для этих целей оказался бромелин - фермент, выделяемый из млечного сока стеблей ананасов.
Далее Sturgeon и соавт. [643] применили многоканальные варианты прибо-ра, анализирующие образец крови одновременно по нескольким параметрам, что существенно расширило возможности анализатора и его пропускную способность. Авторы сконструировали 8-канальный прибор, определяющий группу крови АВО и резус.
Затем были сконструированы 10-15-канальные системы (Peoples и соавт. [518], Moore, Fernandes и соавт. [478]), что позволило автоматизировать не только определение антигенов эритроцитов АВО и резус, но и проводить реакции на сифилис (Shoeter и соавт. [610]) и австралийский антиген (Berkman и соавт. [166], Moore, Fernandes [478]).
Широкое применение нашел БМЦ-тест (бромелинметилцеллюлозный), который повысил чувствительность приборов при выявлении антител Rh-Hr, Lewis, Kell, Daffy.
Заметным прогрессом в развитии автоматизированных методов серологического исследования явилась предложенная Lalezari [407] методика с использованием полибрена, с помощью которой выявляли антигены и антитела системы Daffy, Kell, Kidd, MNSs в тех случаях, когда ферментная техника оказывалась неэффективной.
Протеолитические ферменты существенно активируют реакцию связывания антигенов и антител системы резус, однако, по мнению некоторых авторов, разрушают антигены Kell, Daffy (Nevaulinna, Pircola [505], A.A. Рагимов, Н.Г. Дашкова [92]).
Habibi и соавт. [332] применили одновременно несколько ферментных тестов: ПМЦ-тест (папаинметилцеллюлозный), ТМЦ-тест (трипсинметилцел-люлозный) и полибреновый тест, что дало возможность проводить скрининг антител различного характера с максимально широкой специфичностью, улавливать те разновидности антител, которые выявляют исключительно каким-либо одним методом.
Более того, была автоматизирована антиглобулиновая проба Кумбса (Valeri и соавт. [675]), что создало предпосылки для внедрения оборудования, предназначенного для повседневного автоматизированного скрининга антител различной специфичности (Cotton, Ray [239], Moore [477]), в том числе аутоантител, фиксированных на эритроцитах (Gorska и соавт. [310]), а также послужило основой автоматизации пробы на индивидуальную совместимость донора и реципиента при переливании эритроцитов (Wattar и соавт. [699]).
Rowe и соавт. [586] предложили полностью автоматизированную многоканальную систему «Техникой М-16» с микропроцессорным оснащением для интерпретации результатов серологических реакций и ввели в систему сканирующее лазерное устройство, идентифицирующее исследуемые образцы крови по бар-коду. Впервые бар-код в анализаторах групп крови был применен во французских приборах «Групаматик».
Одновременно с созданием в США анализаторов групп крови «Техникой» во Франции с 1963 по 1969 год под руководством Matte [465] была разработана принципиально отличающаяся автоматизированная система «Групаматик» (Groupamatic-50, -250, -360 соответственно на 50,250,360 определений в 1ч).
В отличие от аппаратов «Техникой» в приборах «Групаматик» был применен компьютер, что обеспечило автоматическую интерпретацию результатов и вывод их на печать. Наиболее производительный вариант прибора представлял собой 12-каналь-ную систему, рассчитанную на исследование 360 образцов крови в 1 ч (Soulier [621]).
Другое немаловажное отличие системы «Групаматик» от системы «Техникой» заключалось в способе учета результатов серологических реакций. Визуальный учет результатов в автомате был заменен оптическим способом регистрации: фотометрией жидкой части смеси и осадка (Unger, Ramgren [672]).
В приборах «Групаматик» для повышения чувствительности реакции было применено центрифугирование реагирующей смеси с последующим ресуспен-дированием посредством встряхивания. Это важная деталь в проведении имму-носерологических реакций.
Весьма существенным также было то, что выдачу ошибочных результатов (не укладывающихся в закономерности групповой дифференцировки крови людей) прибор блокировал.
Последующее техническое усовершенствование автоматов «Групаматик» позволило увеличить объем исследований, выполняемых при апробации донорской крови, а именно: ввести исследование сыворотки крови доноров на сифилис, гепатит, а также идентифицировать дозы крови при их выдаче потребителю, что при обычном, не автоматизированном, выполнении этой процедуры было источником ошибок (Р.А. Авдеева, Л.П. Лаврова [5]).
В аппаратах «Групаматик» успешно применяются те же методы, что и в аппаратах «Техникой»: бромелинметилцеллюлозная техника (Garetta и соавт. [297]), трипсин-полибренцитратная техника (Confida и соавт. [235]), антигаобулиновый метод (Matte [466]), реакция конглютинации в коллоидных средах (Habibi и соавт. [333]). Базовой серологической методикой приборов «Групаматик» является бромелиновая техника, обеспечивающая оптимальное определение наиболее значимых факторов в клинической трансфузиологии - группы крови АВО и резус-принадлежности (Haahty [330], O.K. Гаврилов и др. [25], Р.А. Авдеева и др. [4,5], Л.П. Лаврова и др. [73,74]).
Приборы «Групаматик» нашли применение в США, Англии, Японии, Швеции, Австрии. По своим техническим характеристикам - пропускной способности, чувствительности реакций, надежности получаемых результатов -они выгодно отличались от других автоматов (Soustelle и соавт. [623]).
Известны модификации приборов для определения групп крови: «мини-Групаматик» (Reviel, Emblin [562]) и варианты прибора «Техникой» (Severns и соавт. [603]), позволяющие выполнять реакцию в микроплатах, что существенно сокращает расход реагентов (Descamps и соавт. [260]).
Обращает на себя внимание предложенный в 1986 г. метод агглютинации в геле [261], который представляет собой комбинацию двух методов: агглютинации и гель-фильтрации*.
Попытки создания автоматических анализаторов групп крови были предприняты и в нашей стране. В 1990 г. в Гематологическом научном центре Российский Академии медицинских наук совместно с научно-исследовательским и конструкторским институтом медицинской лабораторной техники Минмедпрома СССР был разработан и успешно прошел лабораторные испытания первый отечественный анализатор групп крови - АГК-01 (А.Н. Алипов и др. [7], Р.С. Каландаров [63]). Прибор представлял собой полуавтоматическую систему, в которой были автоматизированы отдельные этапы реакции: разведение пробы, перемешивание
Метод подробно описан в книге А.А. Рагимова и Н.Г. Дашковой: «Основы трансфузион-ной иммунологии» [91].
нгредиентов реакции (эритроцитов и сывороток), центрифугирование смеси, учет результатов реакции, вывод результатов на печать. Производительность прибора - 48 образцов крови в час.
По нашему мнению, реакция агглютинации эритроцитов как специфический феномен - быстропротекающий процесс, имеющий сложные био-физико-химические составляющие. Этот взгляд нашел подтверждение в работах Р.С. Каландарова [63], а также других авторов (Wardlaw и соавт. [698], B.C. Андреев [8]).
Поиск новых физических принципов оценки реакции агтлютинации представляет чрезвычайный интерес для теории и практики иммуносерологических исследований.
В последние годы получены интересные данные о своеобразном действии ультразвука на взвесь корпускулярных частиц (Н.Н. Князьков [65]). Ультразвук нарушает суспензионную стабильность эритроцитов и приводит к их быстрому оседанию (СИ. Донсков и др. [43], Р.С. Каландаров и др. [63,64]).
В течение нескольких секунд после подачи ультразвука взвесь эритроцитов расслаивается, образуются видимые агрегаты эритроцитов, которые после отключения ультразвука начинают быстро оседать на дно пробирки. Как отмечают Н.Н. Князьков [65] и Р.С. Каландаров [63], ультразвук может найти применение в анализаторах серологических реакций нового поколения.
В последние годы Narayanan и соавт. [503] разработали новую технологию типирования крови, основанную на спектроскопии в видимой и ультрафиолетовой части спектра. Группу крови определяют по изменению оптической плотности взвеси эритроцитов в присутствии агглютинирующих антител. Оптическая плотность ниже 665 нм соответствует отрицательному результату, выше 1000 нм - положительному. С помощью этого метода удалось с достаточно высокой степенью совпадения определять группу крови и резус-принадлежность.
Несмотря на очевидные успехи в развитии автоматизированных серологических методов исследования, возможности их совершенствования далеко не исчерпаны.
Идеология конструирования анализаторов серологических реакций первого поколения (приборы «Техникой», «Групаматик», «Контифло») базировалась на принципе полной автоматизации без участия оператора, чтобы исключить ошибки, связанные с так называемым человеческим фактором. Процесс определения, согласно этой идеологии, должен быть поточным (конвейерным) и по возможности универсальным, пригодным для определения максимального спектра антигенов и антител, отличающихся своими серологическими и физико-химическими характеристиками. Такое оборудование предназначалось для крупных банков крови, имеющих огромную производительность. Однако за всем этим не усматривались потребности небольших, но наиболее многочисленных, особенно для Российской Федерации, структуру- отделений и кабинетов переливания крови. Их в Российской Федерации насчитывается более 1000.
Специальное малогабаритное оборудование разработанное Н.И. Васильевым |24}, адаптировано для проведения пробы на индивидуальную совместимость крови донора и реципиента в условиях отделения переливания крови, в непосредственной близости от постели больного.
Для производства моноклональных антител применяют метод гибридизации иммунных лимфоцитов (полученных от иммунизированных людей) с клетками мышиной миеломы или трансформации иммунных лимфоцитов вирусами. Вместо миеломных клеток мыши используют также лимфобластоидные клеточные линии человека. Гетеро- и аллогибридомы обладают способностью к самоподдержанию, присущей опухолевым клеткам, и одновременно способностью продуцировать антитела. Существует несколько способов гибридизации иммунных лимфоцитов:
- прямая гибридизация, когда лимфоциты иммунизированного лица сливают с клетками миеломы в расчете, что среди слившихся клеток могут оказаться лимфобласты, продуцирующие моноклональные антитела. Этот способ менее эффективен, поскольку вероятность слияния опухолевых и антителопродуцирующих клеток очень мала;
- реиммунизация in vitro, когда перед слиянием с миеломными клетками иммунные лимфоциты выдерживают с эритроцитами, содержащими соответствующий антиген, то есть иммунизируют их вторично. Этот прием позволяет повысить концентрацию лимфобластов или лимфобластоподобных клеток во взвеси иммунных лимфоцитов и таким образом увеличить вероятность получения требуемого гибрвда-продуцента;
- трансформация иммунных лимфоцитов вирусом Эпштейна - Барр. Этот способ не требует использования мышиной миеломы. Эффект превращения короткоживущих иммунных лимфоцитов в самоподдерживающуюся линию достигается тем, что встроившийся в геном клетки вирус придает ей способность к безудержной пролиферации.
Вирусную трансформацию лимфоцитов, придающую им опухолегенные, ма-лигнизирующие свойства, можно рассматривать как своеобразную гибридизацию ДНК лимфоцитов и ДНК вирусов. В результате такой гибридизации лимфоциты или лимфобластоподобные клетки преодолевают апоптоз (управляемую гибель клеток) и становятся практически бессмертными#
Первые моноклональные анти-О-антитела были получены Вгоп и соавт. [184], Lowe и соавт. [450], Thompson и соавт. [652] и другими авторами [291,
402, 555]. Вскоре были получены антитела анти-С [651], анти-с [555, 651], анти-Е [651], анти-е [182, 292, 651], анти-G [290, 651], aHTH-Cw [653], анти- Rhl7, анти-Ю129 и анти-Ю146 [580,659].
Первые в России моноклональные антитела анти-D и анти-DC получены в Центральном НИИ гематологии и переливания крови профессором И.Л. Чертковым с сотрудниками [17,18, 31].
И.В. Дубинкиным с соавт. получены штаммы гетерогибридом человек х мышь, продуцирующие моноклональные антитела к антигенам D, с, Cw, Е и др., пригодные для промышленного производства диагностических реагентов [51,52,53].
Для этого лимфоциты периферической крови доноров, продуцирующих соответствующие антитела, гибридизировали с клетками мышиной миеломы Х-63 и NS1.
Полученные антитела тестировали по панели стандартных эритроцитов ГНЦ РАМН (табл. 4.40). Класс иммуноглобулинов устанавливали с помощью мышиных моноклональных антител к иммуноглобулинам человека в реакции непрямой иммунофлюоресценции. Титр антител определяли посредством реакции в солевой и коллоидной среде, а также непрямой реакции Кумбса в зависимости от принадлежности антител к тому или иному классу иммуноглобулинов (табл. 4.41).
Таблица 4.40
Протокол испытания моноклональных антител со стандартными эритроцитами
Эритроциты |
Реагирование м продуди |
оноклональных антител, эуемых штаммом |
|||||
PvhD-1 |
RhD-2 |
RhD-3 |
RhE-1 |
RhE-2 |
RhCw-l |
Rhc-1 |
|
ccddee Kk |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
+ |
ccDEE kk |
+ |
1 |
+ |
+ |
+ |
— |
+ |
CCDee kk |
+ |
+ |
+ |
— |
— |
— |
— |
CcCwDee kk |
+ |
+ |
|
— |
— |
+ |
+ |
DCcEe Kk |
+ |
+ |
|
+ |
+ |
— |
+ |
CcDEe KK |
+ |
|
+ |
|
|
— |
|
Оптимальным разводителем моноклональных антител анти-Rh, позволившим получать активные и специфичные тестовые реагенты, явились растворы с низкой ионной силой в комбинации с коллоидами полисахаридной природы. В настоящее время эти реагенты широко применяют в лечебно-профилактических учреждениях.
Характеристика моноклональных антител
Штамм |
Класс Ig |
Специфичность |
Титр |
Выраженность |
зеакции в среде |
|
солевой |
коллоидной |
|||||
RhD-1 |
IgM |
Анти-D |
1 |
16 000 |
++++ |
++++ |
RhD-2 |
IgM |
Анти-D |
1 |
1 600 |
+++ |
+++ |
RhD-3 |
IgGl |
Анти-D |
1 |
1 200 |
— |
+++ |
RhE-1 |
IgM |
Анти-Е |
1 |
128 |
+++ |
++ |
RhE-2 |
IgM |
Анти-Е |
1 |
512 |
+++ |
+++ |
RhCw-l |
IgM |
Ahth-Cw |
1 |
1 ООО |
+++ |
+ |
Rhc-1 |
IgG3 |
Анти-с |
1 |
512 |
— |
+++ |
Для определения антигенов и антител системы резус известен целый ряд различных методов (табл. 4.39). Все методы с их многочисленными модификациями можно разделить на 2 большие группы: методы, включающие использование тестовых сывороток с полными антителами и основанные на применении сывороток, содержащих неполные резус-антитела.
Таблица 4.39
Методы определения антигенов и антител системы резус
Реакция солевой агглютинации (Landsteiner, Wiener [408]) Конглютинационные пробы
- на чашках Петри (Блинов Н.И., Дробышева Н.С. [21])
- на подносах (Успенская О.В. [123])
- в пробирках с желатином (Башлай А.Г. [14])
- в пробирках с 33% полиглюкином (Михайлова А.А. [79])
- с гепарином (Ашкенази А.Я. [9])
- с композитом коллоидов (Траулько Ф.А. [109])
- экспресс-метод на плоскости (Донсков СИ. [36]) Ферментные методы
- с фицином (Донсков СИ. [36])
- с протелином (Сахаров Р.С [95])
- с трипсином (Dausset, Widal [253]) Антиглобулиновые пробы
- непрямая проба Кумбса (Coombs, Mourant, Race [238])
- двойной Кумбс (Зотиков Е.А. и др.)
- Кумбс-фермент (Unger и Katz [667])
- адсорбция - элюция (Weiner [700])
- потребление антиглобулина
Карточки для определения групп крови (Элдон [273]) (Донсков СИ. [36])
Инструментальные методы
- Групаматик (Франция)
- Техникой (США)
- Контифло (Румыния)
- АГК-01 (Алипов А.Н. и др. [7])
- гелевые технологии ДиаМед (Швейцария),
ОртоБайоВью (Англия), Скангель, Биорад (Франция) Медиком, GRIFOLS (Испания) Молекулярно-биологические методы
- полимеразная цепная реакция
- Саузерн-блот
Вторая, наиболее многочисленная, группа методов может быть подразделена на 3 подгруппы: конглютинационные, антиглобулиновые и ферментные.
В качестве самостоятельной группы следует выделить методы с использованием специальных карточек с высушенными на них тестовыми реактивами. Перед исследованием высушенные реагенты растворяют каплями воды и проводят определение как на плоскости.
Отдельные группы составляют инструментальные методы - анализаторы групп крови, а также молекулярно-биологические технологии.
По оснащению и технике выполнения методы можно разделить на пробирочные, капиллярные и выполняемые на плоскости.
В первые годы после открытия резус-фактора его определяли с помощью агглютинации в солевой среде, основанной на использовании сывороток, содержащих полные антирезус-антитела. Этот метод был разработан в 1941 г.
Landsteiner и Wiener [408] и усовершенствован Boorman, Dodd и Mollison [179]. В СССР метод агглютинации в солевой среде был внедрен в Центральном институте переливания крови М.А. Умновой [113] и его применяют до настоящего времени.
Метод отличается точностью и четкостью результатов, однако при его выполнении необходимо отмывать исследуемые эритроциты, готовить из них взвеси и длительно (1ч) инкубировать взвеси с сывороткой. Перечисленные манипуляции требуют специального оснащения: термостата, центрифуги, микропробирок, что усложняет исследование и увеличивает его продолжительность.
В связи с этим усилия многих исследователей были направлены на упрощение этого метода. Однако многочисленные модификации метода солевой агглютинации, в частности капиллярные методики (Chown [215], Chown, Lewis [217, 220]), пробы с применением центрифугирования (Poole, Williams [534], Harvey [337], Majsky [455]) или выполняемые на плоскости (Wootton [723]), были по существу сведены к упрощению отдельных технических элементов. В целом же определение резус-фактора этим методом продолжает оставаться до настоящего времени относительно сложным и продолжительным лабораторным исследованием. К этому следует добавить и то обстоятельство, что сыворотки с полными антителами, необходимые для метода агглютинации в солевой среде, редко встречаются и их количество ограничено. Однако с внедрением технологий получения моноклональных антител это ограничение было снято.
Более перспективными оказались методы, включающие использование сывороток с неполными антителами. Благодаря относительной простоте и доступности тестовых сывороток они нашли широкое применение как за рубежом, так и в России.
Наибольший практический интерес из этой группы методов представляют конглютинационные пробы, основанные на использовании различных коллоидных жидкостей, которые либо добавляют к тестовой сыворотке, либо взвешивают в них исследуемые эритроциты.
Первая конглютинационная проба с применением в качестве коллоидной среды плазмы крови была предложена Diamond и Abelson [262].
В СССР аналогичный метод был разработан независимо от указанных выше авторов в Ленинградском институте переливания крови Н.И. Блиновым и Н.Д. Дробышевой [21] и впоследствии усовершенствован Т.Г. Соловьевой [104]. Этот метод, получивший название - определение резус-фактора в сывороточной среде на чашках Петри, основан на использовании эритроцитов, взвешенных в собственной сыворотке. Взвесь эритроцитов и тестовых сывороток наносят на чашку Петри, которую затем помещают в водяную баню при температуре 45-48 °С. Результат учитывают после 10-минутной инкубации взвеси по наличию или отсутствию агглютинации эритроцитов. «Чашечный» метод прост и удобен, однако его недостатком является невозможность исследования свежей цельной крови, так как в условиях указанной температуры она свертывается.
я устранения этого недостатка E.G. Копосов [67, 68] рекомендовал использовать смесь свежей цельной крови с одногруппной стандартной изогемаг-глютинирующей сывороткой.
А.Я. Ашкенази [13] предложила другой, более удачный, прием устранения отмеченного недостатка «чашечного» метода. Автор рекомендовала добавлять в тестовую сыворотку гепарин, что позволило определять резус-фактор свежей крови, взятой непосредственно от обследуемого. Тем не менее «чашечный» метод, так же как и другие конглютинационные пробы, основанные на использовании плазмы или сыворотки, нуждался в существенной доработке. Дело в том, что плазма и сыворотка, в которой взвешивают исследуемые эритроциты, обладают относительно низкой конглютинационной активностью, в силу чего агглютинация эритроцитов в большинстве случаев выражена недостаточно сильно. Поиски коллоидных сред с более выраженными конглютинационными свойствами привели исследователей к использованию других естественных и синтетических коллоидов.
Diamond и Denton [263] впервые отметили, что агглютинация эритроцитов выражена в значительно большой степени, если плазму, в которой они были взвешены, заменить раствором альбумина. Позднее эти данные были подтверждены, и альбумин стал широко применяться при определении резус-фактора (Р.М. Уринсон [118], Tuck [663], Stratton [633], Lawrence [414]).
Fisk и Мс Gee [286] обратили внимание на высокие конглютинационные свойства раствора желатина и предложили использовать его в качестве коллоидной среды при определении резус-фактора и выявлении неполных резус-антител. Впоследствии этот метод был модифицирован А.Г. Башлай [15] и до настоящего времени с успехом применяется во многих серологических лабораториях Российской Федерации.
О.В. Успенская [123] привела данные, свидетельствующие о том, что применение раствора желатины при определении резус-фактора позволяет сократить продолжительность этого исследования.
Grubb [324], изучая конглютинационные свойства синтетического плазмоза-менителя - декстрана, показал, что титры сывороток антирезус при разведении их декстраном значительно превышают результаты титрования в изотоническом растворе натрия хлорида.
Продолжая начатые Grubb исследования, Jones [382] и Bonnel [178] установили, что декстран по сравнению с изогемагглютинирующими сыворотками и альбумином также обладает более выраженными конглютинационными свойствами.
И.И. Забалуева [54], изучив конглютинационные свойства декстрана, указала на возможность его применения в качестве стандартного разводителя, позволяющего увеличить ресурсы дефицитных сывороток антирезус. Кроме того, использование декстрана при определении резус-фактора значительно повысило демонстративность реакции (А.Я. Ашкенази [9], О.В. Успенская [123]).
Наряду с перечисленными коллоидами широкое применение в серологических реакциях нашел также другой синтетический плазмозаменитель - поливи-нилпирролидон, который не уступает по своим конглютинационным свойствам растворам декстрана (McNeil, Trentelman [474], Stroje и соавт. [637]).
Замена плазмы другими коллоидными разводителями позволила существенно улучшить качество конглютинационных методов, в частности повысить четкость результатов исследования, сократить его продолжительность.
Дальнейшее совершенствование конглютинационных проб способствовало созданию методов, пригодных для определения резус-фактора без нагревательных приборов. Интересные данные получили Eldon [273] и Drachmann [264], Они показали, что сыворотки антирезус, разведенные высокомолекулярным декстраном, приобретают способность специфически агглютинировать эритроциты в условиях комнатной температуры.
Вслед за этим были предложены методы определения резус-фактора без подогрева с использованием альбумина (Murray [499]; Hrubisko, Hrabinska [354]; Sturgeon [640]) и гепарина (А.Я. Ашкенази [13]; Daszynski [250]). Наибольший практический интерес представляет метод, разработанный Hrubisko и Hrabinska. При определении резус-фактора этим методом каплю тестовой сыворотки в комбинации с альбумином наносят на предметное стекло и добавляют 5-10% взвесь эритроцитов в собственной сыворотке. Стекло оставляют на 10 мин при комнатной температуре, после чего учитывают результат.
Таким образом, применение коллоидных растворов с более выраженным, чем у плазмы, конглютинационными свойствами позволило не только сократить продолжительность определения резус-фактора и повысить четкость результатов этого исследования, но и существенно упростить его.
Нами совместно с P.M. Уринсон и Е.А. Зотиковым [34, 49] был разработан экспресс-метод определения резус-фактора на плоскости без подогрева, основанный на использовании сывороток антирезус в комбинации с альбумином или полиглюкином. Этот метод позволил определять одновременно резус-фактор, его разновидности и группу крови. Благодаря своей простоте и доступности он широко применялся в лечебно-профилактических учреждениях России в период с 1966 г. до конца 1980-х гг., пока не уступил место еще более простым методам с использованием моноклональных антител.
Также перспективным в плане разработки более совершенных методов определения резус-фактора оказалось еще одно направление, а именно использование в серологических реакциях протеолитических ферментов.
Первые сообщения о принципе ускорения реакции антиген - антитело с помощью ферментов появилось в 1946-1947 гг. (Pickles [525], Morton, Pickles [490]). Вскоре после этого различными авторами был предложен целый ряд серологических методов выявления антигенов и антител с использованием протеолитических ферментов животного, растительного и бактериального происхождения: трипсина (Morton, Pickles [489], Willert [718], Young [727]), папаина (Lov [449], Gilbey [303]),
бромелина (Pirofsky и соавт. [528], Moore и соавт. [479], Majsky [456]), протелина (Р.С. Сахаров [95]), фицина (СИ. Донсков [36]) и других ферментов.
Разработка этих методов имела большое практическое значение, так как позволила повысить чувствительность реакции. Более того, с помощью ферментов некоторым авторам удалось создать методы определения резус-фактора, не требующие нагревательных приборов (Р.С. Сахаров [95], СИ. Донсков [36]).
При определении резус-фактора методом, разработанным Hekker с соавт. [344], тестовую сыворотку, папаин, активированный солянокислым цистеином, и взвесь исследуемых эритроцитов наносят на предметное стекло и выдерживают в течение 15 мин при комнатной температуре. После этого стекло покачивают и учитывают результат. Morganti [488] и Esche [274] дали высокую оценку этому методу, подчеркивая его быстроту и наглядность результатов. То же самое можно сказать о методе, предложенном Tribedi, Crosbie [662] и Р.С. Сахаровым [95].
Таким образом, была показана принципиальная возможность определения резус-фактора с помощью сывороток в сочетании с высокомолекулярными коллоидами или протеолитическими ферментами и созданы первые методы, такие же быстрые, удобные и простые как определение группы крови.