Metodología Diagnóstico
Instituto Nacional de Endocrinología
Producción de los reactivos primarios de un sistema inmunoenzimático
Elisa para determinar lipoproteína (a)
Lic. Giovanna Pereira Roca, Lic. Arturo Reyes Durán y Téc.
Mireya Adreu Arce
RESUMEN
El objetivo de nuestro trabajo fue desarrollar la metodología y la
producción de los reactivos primarios para realizar un método
inmunoenzimático (ELISA) tipo sandwich para determinar lipoproteína
(a) en suero humano. La concentración final del antisuero policlonal
antiapolipoproteína (a) (anti-apo [a]) obtenida fue de 1,3 mg/dL, purificado,
por cromatografía de afinidad y de intercambio iónico. El antisuero
antilipoproteína de baja densidad (anti LDL) de carnero purificado por
cromatografía de afinidad fue utilizado en la obtención del conjugado
policlonal peroxidasa-IgG anti-LDL. La concentración óptima de
recubrimiento con anti-apo (a) fue de 2 mg/mL y la dilución óptima
del conjugado fue 1/7000, con lo cual obtuvimos una sensibilidad alta del ensayo.
Poder producir en nuestro laboratorio reactivos primarios para el desarrollo
de un sistema inmunoenzimático de determinación de Lp (a) hace
posible la accesibilidad de la determinación con fines asistenciales
e investigativos, así como un ahorro en moneda libremente convertible,
pues estos reactivos tienen un elevado costo en el mercado.
Descriptores DeCS: LIPOPROTEINA (A)/sangre; APOLIPOPROTEINAS A/ aislamiento
y purificacion; APOLIPOPROTEINAS A/inmunologia; LIPOPROTEINAS LDL/aislamiento
y purificacion; LIPOPROTEiNAS LDL/inmunologia; TEST DE ELISA/metodos; JUEGO
DE REACTIVOS PARA DIAGNOSTICO; CROMATOGRAFIA DE AFINIDAD; CROMATOGRAFIA POR
INTERCAMBIO IONICO.
La composición lipídica de la lipoproteína (a) (Lp [a])
es similar a la de una lipoproteína de baja densidad (LDL), la partícula
de Lp(a) se compone de una proteína apo B100 al igual que la LDL, pero
contiene además una apolipoproteína adicional denominada apo (a),
que está unida a la apo B100 a través de puentes disulfuro.1-3
El peso molecular de la Lp(a) es variable y los fenotipos observados pueden
variar entre 200 y 700 KDa.4-6
Concentraciones de Lp (a) ³ 30 mg/dL han sido correlacionadas con
enfermedades cardiovasculares y cerebrovasculares prematuras, especialmente
cuando los niveles de LDL son elevados,7,8 de ahí el
creciente interés de la medición de esta lipoproteína
por varios laboratorios del mundo. En los últimos años ha
habido un rápido desarrollo de inmunoensayos comerciales para determinar
Lp(a) en suero o plasma humano.8,9 Un ensayo óptimo para
determinar Lp(a) requiere de anticuerpos específicos, la reactividad
cruzada de anticuerpos a apo(a) con el plasminógeno y el tamaño
heterogéneo de las diversas isoformas de Lp(a) o apo(a) pueden causar
problemas graves en la determinación cuantitativa de esta lipoproteína
cuando se usan inmunoensayos.10-12 Para el estudio de la Lp(a)
en nuestra población nos propusimos, en primera instancia, producir
reactivos primarios como son: el antisuero policlonal anti apo (a) de conejo,
y el conjugado anti-LDL de carnero para el desarrollo futuro de un método
inmunoenzimático.
MÉTODOS
Obtención de reactivos primarios
AISLAMIENTO Y PURIFICACIÓN DE LA LP(a)
Aislamos la Lp(a) por ultracentrifugación secuenciada (en un rango
de densidad de 1,05 - 1,12 g/mL ajustada con BrK) del suero de un donante
cuya concentración de Lp(a) era de 72 mg/dL, el procedimiento desarrollado
fue descrito por Redgrave y otros en 1975,13 y modificado
por Morrisett y otros en 1987.9
Purificamos la Lp(a) aislada del suero por medio de una cromatografía
rápida de exclusión molecular, utilizamos Superose 6 HR (10
mm/30 cm), el primer pico correspondió a la Lp (a) el cual verificamos
por electroforesis e inmunodifusión en gel de agarosa, utilizamos
los antisueros disponibles contra todas las apolipoproteínas.14
OBTENCIÓN, PURIFICACIÓN DEL ANTISUERO ANTI-APOLIPOPROTEÍNA
(a)
Obtuvimos el antisuero específico para apo(a) en conejo, atendiendo
a un esquema de inmunización para lipoproteínas reportado
en la literatura,9 que utilizan como inmunógeno la Lp(a)
humana purificada previamente en el laboratorio. El suero obtenido contiene
anticuerpos contra apo(a), apo B100, y plasminógeno. Para preservarlo
le añadimos 0,1 g/mL de azída sódica y 100 mL/mL de
iniprol, ambos de la Pharma B.V Nederland. Por esta razón
el suero necesita ser monoespecífico para apo(a) antes de poder
utilizarlo en la determinación cualitativa o cuantitativa de la
Lp(a).4
Para purificar el anti-apo(a) del anti-apo B100 y del resto de los componentes
del suero realizamos una cromatografía de afinidad con Sepharosa
4B activada con bromuro de cianógeno (Pharmacia K16/90), la cual
tiene acoplada LDL que constituye un inmunosorbente excelente para remover
el anti-apo B.
Realizamos el paso final de purificación del anti-apo(a) por
cromatografía de intercambio iónico, utilizamos un disco
de QAEZETA PREP 15 (intercambiador aniónico), la IgG anti-apo(a)
que eluye del disco la colectamos en fracciones de 3 mL y medida su densidad
óptica a 280 nm. Determinamos la concentración final de IgG
por densidad óptica (DO) a 280 y 340 nm en un espectrofotómetro
LKB.
El antisuero fue alicuotado y conservado a 4 °C en caso de uso continuado
y para almacenamiento a largo plazo a - 20 °C.
ELABORACIÓN DEL CONJUGADO IgG ANTI-LDL DE CARNERO
Purificamos el anti LDL de carnero a través de la cromatografía
de afinidad, utilizamos la Sepharosa 4B activada con BrCN la cual tiene
acoplada LDL, realizamos varias corridas hasta obtener 10 mg IgG en un
volumen de 1 mL, dializamos contra tampón carbonato-bicarbonato
de sodio 10 mM pH 9,5. Conjugamos el antisuero con (peroxidasa de rábano
grado IRZ >30 Boehringer, HRPO) según el método del peryodato
descrito por Tijssen en 1985.15 Disolvimos 2,5 mg de
HRPO en 1 mL de NaHCO3 0,3 M y los mezclamos suavemente con 50 mL de una
solución etanólica de DNFB 0,1 g/L (reactivo de Sanger).
Después de 2 h de incubación a temperatura ambiente añadimos
0,5 mL de NaIO4 0,8 M para formar el aldehído peroxidasa. Detuvimos
la reacción después de 1 h por adición de 0,1 mL de
glicerol. La dializamos contra tampón de diálisis carbonato-bicarbonato
0,01 M pH 9,5 a 4 °C.
DETERMINACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN ÓPTIMA DE TRABAJO
DEL ANTISUERO POLICLONAL IgG ANTI APO (a) DE CONEJO PARA SU UTILIZACIÓN
EN EL ELISA
Recubrimos de poliestireno de 96 pozos, de la marca NUNC-IMMUNO MODULE,
con 100 mL de antisuero policlonal anti apo(a) de conejo preparado a diferentes
concentraciones, por dilución con tampón de recubrimiento,
en un rango que comprendió 0,5;1;2;5 y 8 mg/mL. Distribuimos las
diluciones del antisuero en filas de manera ascendente según el
valor de concentración y, para determinar la concentración
óptima de trabajo del antisuero, las enfrentamos con un conjugado
comercial anti-LDL de la IMMUNO AG, durante el desarrollo de un
ELISA tipo sandwich.12
Paralelamente, montamos un sistema de referencia comercial con antisuero
monoclonal anti-apo(a) de conejo a una concentración de 5 mg/mL
y un conjugado policlonal anti-LDL a una dilución de 1/25 000, ambos
de la casa comercial IMMUNO AG.
En ambos casos utilizamos un estándar de referencia comercial
de Lp(a) humana de concentración 68 mg/dL de la IMMUNO AG y preparamos
por diluciones sucesivas, concentraciones de 2,2;4,3;8,5;17;34 y 68 ng/100
mL para el desarrollo de la curva estándar. Las densidades ópticas
se leyeron a 492 nm en el espectrofotómetro fluorímetro SUMA.
TITULACIÓN DEL CONJUGADO POLICLONAL IgG ANTI-LDL DE CARNERO
La determinación de la dilución óptima de trabajo
del conjugado fue realizada en condiciones similares a las del antisuero
anti apo(a) de recubrimiento. Recubrimos las placas con 110 mL de antisuero
monoclonal anti-apo(a) comercial de la IMMUNO AG una concentración
de 5 mg/mL. El conjugado policlonal obtenido se preparó a diferentes
diluciones desde 1/5 000 hasta 1/10 000, el volumen de conjugado empleado
fue de 100 mL y lo distribuimos en columnas en la placa para el desarrollo
del ELISA, paralelamente empleamos un conjugado policlonal peroxidasa-IgG
anti-LDL comercial de la IMMUNO AG, utilizamos los mismos puntos
de la curva estándar del ensayo anterior y la misma metodología
en el desarrollo del ELISA. Leímos los valores de densidad óptica
a 492 nm en el SUMA.12
RESULTADOS
Purificación del antisuero anti-Lp(a) de conejo
En el primer paso de purificación del anti-apo(a) de conejo a través
de la cromatografía de afinidad, hallamos que la fracción
anti-apo(a) de interés se encuentra en el eluato y queda retenida
en el soporte fijo de la columna, la fracción anti-LDL. La concentración
de la fracción IgG semipurificada la determinamos por densidad óptica
a 280 y 340 nm y fue de 2,94 mg/dL.
Realizamos el segundo paso de purificación de la IgG anti-apo(a)
mediante cromatografía de intercambio iónico, a las fracciones
resultantes (3 mL/tubo), les determinamos la densidad óptica a 280
nm. Las fracciones fueron unidas y concentradas hasta un volumen de 3 mL,
la concentración final de la IgG anti-apo(a) fue de 1,3 mg/mL, calculada
por el método espectrofotométrico con lecturas a 280 y 340
nm.
Obtención del conjugado anti-LDL
En la figura 1 mostramos las curvas resultantes del proceso de conjugación
de la IgG anti LDL con la enzima peroxidasa, como resultado de leer las
fracciones colectadas a 280 y 403 nm. El primer pico a 403 nm identifica
al complejo enzima peroxidasa IgG anti-LDL.
FIGURA 1. Purificación del conjugado mediante cromatografía
Sephade G-100.
Determinación de la concentración óptima del antisuero
policlonal anti-apo(a) de conejo, y titulación del conjugado policlonal
anti-LDL de carnero
Las curvas patrones resultantes de plotear las densidades ópticas
a 492 nm de las diferentes concentraciones del antisuero producido se observan
en la figura 2, la concentración óptima de trabajo del antisuero
fue de 2 mg/mL.
FIGURA 2. Concentración óptima del antisuero
policlonal anti apo(a) de conejo.
La figura 3 refleja el comportamiento de nuestro conjugado policlonal
anti-LDL de carnero a las diferentes diluciones de trabajo. La dilución
óptima de trabajo del conjugado fue de 1/7 000.
FIGURA 3. Títulación del conjugado.
DISCUSIÓN
Resulta notable el incremento experimentado en los años recientes
en el número de investigaciones clínicas y epidemiológicas
de la Lp (a) como factor de riesgo de la aterosclerosis. La disponibilidad
de métodos inmunológicos estandarizados para cuantificar
esta lipoproteína se reconoce hoy día como necesidad, pues
a pesar de los esfuerzos realizados por diversos investigadores, este no
es un asunto totalmente resuelto.
La reactividad cruzada de anticuerpo a apo(a) con el plasminógeno
y el tamaño heterogéneo de las diversas isoformas de Lp(a)
o apo(a), pueden causar problemas graves en la determinación cuantitativa
de esta lipoproteína cuando se usan immunoensayos.
En nuestro país son pocos los laboratorios que cuentan con métodos
y medios para cuantificar Lp(a), de ahí nuestro interés en
desarrollar métodos y producir reactivos primarios que hagan posible
la accesibilidad de su determinación.
Los resultados que presentamos anteriormente avalan la calidad analítica
del antisuero policlonal antiapo(a) purificado en 2 pasos, por cromatografía
de afinidad y por intercambio iónico. La concentración óptima
seleccionada del antisuero garantiza los mayores valores de absorvancia
para las diferentes diluciones del estándar, a este valor de concentración
del antisuero los valores de densidad óptica se desplazan en un
rango muy próximo a los obtenidos en el sistema de referencia comercial,
a partir de 2 mg/mL la respuesta específica del antisuero tiende
a decrecer a medida que se incrementa la concentración de éste
en la placa, lo cual nos permite afirmar que esa concentración del
antisuero es la idónea para el desarrollo del ELISA tipo sandwich.
Con la dilución óptima del conjugado seleccionada logramos
una buena combinación de una alta sensibilidad y una respuesta mínima
a concentración cero de la Lp(a) que estamos cuantificando, también
con esta dilución del conjugado se logra un incremento en los valores
de densidad óptica correspondientes a los últimos puntos
de nuestra curva estándar, lo cual nos permite obtener una mayor
similitud entre ésta y la curva estándar de referencia.
Poder producir en nuestro laboratorio los reactivos primarios para el
desarrollo de un sistema inmunoenzimático (ELISA) tipo sandwich
para cuantificar Lp(a) sérica hace posible la accesibilidad de la
determinación con fines asistenciales e investigativos en nuestra
red de salud, así como un ahorro en moneda libremente convertible,
pues estos reactivos comerciales tienen un costo elevado en el mercado.
SUMMARY
The objetive of our paper was to develop the methodology and production
of the primary reactives to carry out an immunoenzymatic method (ELISA)
type sandwich to determine lipoprotein (a) in human serum. The final concentration
of polyclonal antiserum antiapolipoprotein (a) (anti-apo [a]) obtained
was of 1.3 mg/dL, purified by affinity and ion exchange chromatography.
The low density antiserum antilipoprotein (anti LDL) from lamb, purified
by affinity chromatography was used in the obtention of peroxidase IgG
anti-LDL polyclonal conjugate. The optimal concentration of coating with
anti-apo (a) was of 2 mg/mL, where as the optimal dilution of the conjugate
was 1/7000, with which a high sensitivity of the assay was obtained. The
production of primary reactives for the development of an immunoenzymatic
system to determine Lp (a) in our laboratory makes possible the accessibility
to determination with assistance and investigative ends, as well as a saving
in hard currency, since these reactives cost a lot in the market.
Subject headings: LIPOPROTEIN (A)/blood; APOLIPOPROTEINS A/isolation
and purification; APOLIPOPROTEINS A/inmunology; LIPOPROTEINS, LDL/isolation
and purification; LIPOPROTEINS, LDL /inmunology; ENZYME-LINKED IMMUNOSORBENT
ASSAY/methods; REAGENTS KITS; DIAGNOSTIC; CHROMATOGRAPHY, AFFINITY; CROMATOGRAPHY,
ION EXCHANGE.
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Recibido: 9 de octubre de 1996. Aprobado: 8 de enero de 1997.
Lic. Giovanna Pereira Roca. Instituto Nacional de Endocrinología,
Zapata y C, El Vedado, Ciudad de La Habana, Cuba. CP 10 400.