ИФА: что это и какие болезни можно выявить с его помощью

ИФА — один из самых распространенных методов лабораторной диагностики.

Например, при помощи этой методики делают анализы на ВИЧ, сифилис и гепатиты В и С — их часто назначают людям, которые готовятся к операции или устраиваются на новую работу.

В этой статье я расскажу, что такое ИФА, какую информацию он позволяет получить и как разобраться с результатами.

Чтобы разобраться, что такое иммуноферментный анализ, ИФА, сначала придется сказать пару слов о том, что такое антитела и антигены.

Антитела — это защитные белки, которые иммунная система организма вырабатывает при встрече с чужеродными молекулами — антигенами. Антигенами могут быть полисахариды, липиды и некоторые другие молекулы, но чаще всего это белки.

Здоровая иммунная система считает антигенами только молекулы, расположенные на поверхности опасных вирусов, микробов и раковых клеток. Но в некоторых случаях иммунитет ошибается и создает защитные белки к собственным здоровым клеткам. Такие белки называют аутоиммунными антителами.

Когда антитела находят чужеродные антигены в организме, образуется иммунный комплекс, который помогает нейтрализовывать вирусы и микробов.

Но реакцию образования иммуннокомплексов можно провести и в пробирке — в диагностических целях. Исследования, основанные на образовании иммунных комплексов, называются иммунологическими анализами. Проводить их можно в образцах любых биоматериалов, но на практике врачи чаще всего назначают ИФА венозной крови.

При помощи иммунологического исследования можно обнаруживать либо антигены, либо антитела. Чтобы понять, есть ли в биоматериале антитела к какому-то антигену, нужен реактив, в составе которого будет этот антиген. А чтобы обнаружить антигены, понадобится реактив с антителами к этому антигену. Если в пробирке образуется иммунокомплекс, искомое вещество в биоматериале есть. А если не образуется, вещества нет.

Как работает ИФА. Иммуноферментный анализ — разновидность иммунологического анализа, при котором искусственные иммунокомплексы образуются в результате реакций со специальными антителами или антигенами, к которым прикреплены ферменты. Когда к таким иммунокомплексам добавляют реактив, ферменты с ним реагируют и реактив меняет цвет. А если иммунокомплексов не получилось, реактив с ферментом не реагирует и цвет состава не меняется.

Какие бывают ИФА. Иммуноферментные анализы можно разделить на два больших типа. Качественные анализы позволяют понять, есть ли в биоматериале искомый антиген или антитело, а количественные — сколько именно этих веществ содержится в образце.

Зачем нужны ИФА на антитела. ИФА можно использовать для выявления аутоиммунных антител, поэтому исследование подходит для диагностики аутоиммунных болезней, например ревматоидного артрита.

Но чаще эти анализы назначают для диагностики инфекционных болезней: они позволяют выявлять антитела к возбудителям туберкулеза, сифилиса, микоплазменной инфекции, хламидиоза и многих других вирусных, бактериальных и паразитарных заболеваний.

На разных этапах развития инфекционной болезни человеческий организм вырабатывает антитела трех разных классов, их принято обозначать как IgM, IgA и IgG. Поэтому ИФА позволяет разобраться, когда человек заразился, сколько именно уже болеет и было ли у него это заболевание в прошлом. Вот какие могут быть варианты:

• если человек впервые встретился с инфекцией и с момента заражения прошло 1—3 дней, в крови будут только IgM;
• если человек заразился не больше недели назад, в крови будет высокий уровень IgM, а в слюне — IgA;
• если человек заразился 8—12 дней назад, дополнительно к IgA и IgM в крови появляются еще и IgG;
• если в слюне нет IgA, а в крови нет IgM, но есть IgG, значит, либо болезнь стала хронической, либо человек перенес ее в прошлом, либо сделал прививку и приобрел иммунитет, но прямо сейчас не болеет.

Зачем нужны ИФА на антигены. Обычно их применяют, чтобы понять, какой именно патоген вызвал симптомы инфекционной болезни. Но эти тесты позволяют получить и другую важную информацию о здоровье человека. Например, ИФА на концентрацию антигена Е вируса гепатита В помогает понять, насколько активно вирус размножается в печени больного человека. В этой ситуации чем больше антигена, тем активнее инфекция.

Поскольку в роли антигенов могут выступать не только белки возбудителей болезней, ИФА можно использовать для определения концентрации важных химических веществ, которые присутствуют в организме. Прежде всего это гормоны, то есть вещества, которые управляют химическими реакциями в организме. При помощи ИФА можно определить, например, концентрацию инсулина, тиреотропного гормона или эстрогенов в крови.

А еще этот принцип лежит в основе тестов на беременность: с помощью ИФА определяют наличие гормона, который вырабатывается только у беременных, — хорионического гонадотропина человека. Во время экспресс-теста гормон ищут в моче, а при помощи лабораторного теста его уровень определяют в крови.

Также ИФА позволяет определить онкомаркеры, то есть вещества, которые появляются в крови, когда у человека начинается онкологическое заболевание. Например, если ИФА показал высокую концентрацию простатспецифического антигена в крови, врач может заподозрить рак предстательной железы.

Иммуноферментные анализы применяются в лабораторной диагностике очень широко. Но чаще всего врачи ИФА назначают в трех случаях:

1. Для скрининга на инфекционные заболевания. Эти анализы назначают людям без симптомов, чтобы убедиться, что они не заражены. Самые популярные скрининговые ИФА — тесты на ВИЧ, сифилис, гепатиты В и С. Как правило, на эти исследования направляют людей, которые готовятся к госпитализации или поступают на работу, и женщин, которые готовятся к беременности или уже забеременели.
2. Для диагностики. Эти анализы назначают людям с симптомами инфекционных болезней, аутоиммунных или гормональных нарушений, чтобы подтвердить или опровергнуть диагноз. На какой именно анализ направит врач, зависит от набора симптомов у конкретного человека.
3. Для контроля за лечением уже диагностированного заболевания. С этой целью обычно назначают количественные анализы — ориентируясь на них, врач может сказать, помогает лечение или нет.

У ИФА есть два ключевых преимущества:

1. Высокая чувствительность. Иммуноферментный анализ позволяет обнаружить от 0,01 до 0,1 нг искомого вещества в образце. Это очень мало: в одном нанограмме 1 × 10-9 г.
2. Высокая специфичность. Антитела способны точно узнавать «свои» антигены, поэтому тест редко ошибается.

Высокая чувствительность и специфичность теста снижают риск, что ИФА даст ошибочный результат.

При этом у ИФА, как и у любых других лабораторных анализов, есть свои ограничения. Например, в некоторых случаях реагенты могут связываться не только с искомым антителом или антигеном, но и с другими антителами и антигенами, которые тоже могут быть в образце. Из-за этого результат может быть ложноположительным.

А в некоторых случаях реакция «антиген — антитело» может не получиться, даже если искомое вещество присутствует в образце. В этой ситуации результат будет ложноотрицательным.

Хотя иммуноферментные анализы отличаются друг от друга по степени надежности, в большинстве случаев им можно доверять. Но в некоторых случаях для поисков инфекционного агента в образце надежнее использовать ПЦР-анализы. Эта методика выявляет не антигены и антитела, а генетический материал микроорганизмов.

Например, следы коронавируса SARS-CoV-2, который вызывает COVID-19, можно искать и с помощью ИФА, и с помощью ПЦР-теста. Но при диагностике коронавирусной инфекции врачи предпочитают ориентироваться на результаты более чувствительного ПЦР-теста.

Если речь идет об анализе крови, сотрудники российских лабораторий, как правило, требуют сдавать кровь натощак, то есть воздерживаться от пищи 8—12 часов. Это нужно для стандартизации: так врачи и лаборанты могут быть уверены, что пациент все сделал правильно. Но в случае ИФА воздерживаться от завтрака имеет смысл не всегда.

Перед какими ИФА-тестами можно позавтракать. Если врач назначил анализ, чтобы определить, есть ли в крови антитела или антигены, указывающие на присутствие патогенов, аутоиммунные антитела, появляющиеся при аутоиммунных заболеваниях, или онкомаркеры, которые появляются при раке, сдавать его натощак не обязательно, так как прием пищи не влияет на концентрацию этих веществ в крови.

Перед этими исследованиями вполне допустим легкий завтрак из яйца, нежирного мяса или мюсли. Главное — избегать жирных продуктов: из-за них кровь становится мутной, это мешает получить точный результат.

Перед какими ИФА-тестами нельзя завтракать. Если врач назначил анализ, чтобы определить, есть ли в крови гормон инсулин, сдавать анализ нужно натощак.

Инсулин управляет переносом глюкозы из крови в клетки, поэтому после еды его концентрация в крови увеличивается — это может исказить результаты анализа.

По некоторым данным, после еды в крови увеличивается концентрация мужского полового гормона тестостерона. При этом в большинстве англоязычных учебников для лаборантов говорится, что голодать перед этим анализом не обязательно. Но если сомневаетесь, имеет смысл обсудить это с врачом, который назначил анализ.

Общих правил, которые необходимо соблюдать перед сдачей крови на ИФА, не так уж много:

1. Если принимаете лекарства, спросите врача, нужно ли вам перед походом в лабораторию сделать паузу на день-два. Некоторые препараты влияют на результаты анализов.
2. Накануне визита в лабораторию, то есть вечером за день и утром до визита, нельзя посещать тренажерный зал, бегать и заниматься другими видами спорта.
3. Запишите время визита в лабораторию. Если придется повторить анализ, сдавать его нужно будет в то же время, иначе результаты нельзя будет сравнить.

Как проводится процедура забора крови. Как правило, кровь для ИФА берут из вены. Медсестра попросит сесть на стул, освободить руку от одежды и сжать кулак. После этого она наложит жгут на руку выше локтя, обработает кожу спиртом, введет в вену иглу, подсоединит пробирку и попросит разжать кулак. Когда наберется достаточное количество крови, медсестра расстегнет жгут, вытащит иглу и закроет место прокола спиртовой салфеткой.

Чтобы на месте прокола не образовался синяк, имеет смысл не нагружать руку в течение получаса — не носить в ней тяжелых пакетов и не ходить в спортзал.

Как проводят ИФА. Методик ИФА существует очень много, и они заметно различаются между собой. Общий принцип проще всего объяснить на примере сэндвич-теста — одной из разновидностей ИФА, которая помогает обнаруживать в образце антигены.

Сэндвич-тест состоит из нескольких этапов. Сначала «захватывающие» антитела прикрепляют к твердой поверхности на дне реакционного планшета — это набор маленьких пробирок, похожий на пчелиные соты. Затем в нее добавляют сыворотку — кровь без эритроцитов и иммунных клеток, которая предположительно содержит искомый антиген. Если белок, который пытаются найти в ходе реакции, там действительно есть, образуется иммунный комплекс.

Чтобы обнаружить этот иммунный комплекс, в пробирку добавляют реагент, который содержит «детектирующие» антитела, связанные с ферментом. Они прикрепляются к комплексу «антиген — антитело», и образуется что-то вроде бутерброда из двух антител, между которыми находится антиген. После этого в пробирку добавляют реагент, который реагирует с ферментом.

В случае качественной реакции, если реагент меняет цвет, сотрудник лаборатории понимает, что в биологическом материале есть антиген, который пытаются найти. А если окраска не меняется, значит, его нет. В случае количественной реакции лаборант оценивает интенсивность окраски — это помогает оценить, сколько именно антигена находится в биоматериале.

В отличие, например, от бактериологического анализа, при котором нужно в течение нескольких дней выращивать возбудителей заболевания на питательных средах в пробирке, результаты ИФА можно получить гораздо быстрее.

Большинство коммерческих лабораторий, которые делают анализы за деньги, отправляют клиентам результаты на следующий день, а в случае экстренного анализа — уже через несколько часов. Если речь идет о государственных лабораториях, которые делают анализы бесплатно по полису ОМС, результата иногда приходится ждать больше из-за высокой загруженности. Но даже в этом случае результаты исследования обычно выдают в течение пары дней после сдачи крови.

Как разобраться с результатами качественных ИФА. Разобраться с результатами, которые дают ответ, есть в крови искомое вещество, или нет, проще всего.

Если результат положительный, антигены или антитела в крови есть. Если врач назначил диагностический анализ человеку с симптомами, это будет говорить о том, что он действительно болеет именно той болезнью, для диагностики которой ему назначили анализ.

Но важно иметь в виду, что людям без симптомов поставить диагноз только на основе ИФА нельзя, ведь тест может ошибиться. Поэтому, если человек без симптомов получил положительный результат, врач, скорее всего, порекомендует ему пересдать анализ. Если тест снова будет положительным, врач назначит уточняющие исследования, которые позволят убедиться, что человек действительно болеет.

Если результат отрицательный, в крови нет антигенов и антител. Если ИФА даст отрицательный результат у человека с симптомами инфекционной болезни, врач тоже может рекомендовать пересдать анализ, чтобы исключить лабораторную ошибку. Если тест снова будет отрицательным, значит, человек не болен той болезнью, на которую его проверяли.

У людей без симптомов ложноотрицательных результатов обычно не бывает. Поэтому скрининговые тесты помогают надежно отделить здоровых от людей с заболеваниями.

Как разобраться с результатами количественных ИФА. Чтобы сказать, помогает лечение или нет, одного количественного анализа на антитела или антигены мало. Для этого за состоянием человека нужно следить в динамике. Например, первый количественный анализ на антитела к инфекциям врачи обычно назначают на 3—7-й день после появления симптомов болезни, а второй — через 10—12 дней, то есть уже после начала лечения. В этом случае врач сможет сравнить результаты и понять, увеличивается или снижается количество антител в крови.

Количественные анализы на антигены обычно назначают, чтобы понять, насколько интенсивно возбудитель размножается в организме. С ними ситуация похожа: разобраться, что происходит с человеком, можно только в динамике. Например, если сдать только один количественный анализ на антиген HBsAg — основной маркер вирусного гепатита В, — по нему нельзя будет сказать, ускоряется или замедляется размножение вируса в организме. Для этого потребуется сдать еще анализы через несколько месяцев и сопоставить их результаты.

Если на ИФА направил лечащий врач, нужный вам анализ есть в стандарте лечения заболевания, а само заболевание входит в программу ОМС, сделать его можно бесплатно по полису ОМС в государственной лаборатории. Но реактивы для нужных анализов в государственных лабораториях есть не всегда, и они часто перегружены, поэтому зачастую проще и быстрее сдать анализ в сетевой частной лаборатории за деньги.

Стоимость ИФА зависит от нескольких параметров.

Стоимость реактива. Стоимость самых популярных скрининговых анализов на инфекции в разных лабораториях обычно примерно одинаковые. Например, определение антител к ВИЧ типов 1 и 2 и антигена p24 вместе со взятием крови в лаборатории «Хеликс» обойдется в 800 ₽, а в лаборатории «Инвитро» — в 830 ₽.

Но если речь идет о более редких или новых ИФА-тестах, имеет смысл сравнить цены в разных лабораториях. Поскольку в них используют разные реактивы, цены могут различаться. Например, в лаборатории «Инвитро» ИФА на антитела IgM к спайковому (S) белку SARS-CoV-2 вместе со взятием крови обойдется в 1240 ₽, а такой же анализ в лаборатории «Хеликс» — в 910 ₽.

Количество анализов. Сдавать несколько тестов сразу обычно дешевле, чем только один, как минимум потому, что взятие крови в этом случае тоже придется оплачивать один раз. Кроме того, если речь идет о популярных скрининговых анализах, сотрудники лабораторий часто объединяют их в панели — как правило, цена сразу за несколько анализов из панели будет меньше, чем если бы вы сдавали их по отдельности.

Например, лаборатория «Инвитро» предлагает сдать набор скрининговых анализов на ВИЧ, сифилис, гепатиты В, С. В панель входят пять анализов. Вместе со взятием крови это будет стоить 2950 ₽. Но если сдавать все эти анализы по отдельности, это обошлось бы в 4310 ₽.

Тип анализов. Как правило, количественные тесты стоят дороже качественных. Например, стоимость количественного теста на антиген HBsAg в лаборатории «Инвитро» вместе со взятием крови — 1880 ₽, а качественного — 745 ₽. Поэтому, если врач не просил сдать именно количественный тест и направил на обычный скрининговый анализ, имеет смысл выбирать качественные тесты.

1. ИФА-тесты помогают обнаруживать антитела или антигены. Анализы этого типа нужны для скрининга на инфекции, для диагностики инфекционных, онкологических и аутоиммунных заболеваний и для определения уровня гормонов в крови.
2. Большую часть ИФА не обязательно сдавать натощак. Исключение — анализы на гормоны инсулин и тестостерон.
3. Качественные ИФА обычно стоят дешевле количественных. Поэтому, если вам назначили скрининг на инфекции, имеет смысл заказывать именно качественные анализы.
4. Цены на базовые скрининговые анализы в большинстве частных лабораторий похожи. Но более редкие ИФА-тесты могут стоить по-разному, поэтому перед тем, как сдавать кровь, имеет смысл сравнить их стоимость.