Embryo Projektu Encyklopedie

Radioimunoesejí (RIA) je technika, při které výzkumníci používají radioaktivní izotopy jako sledovatelné kategorie ke kvantifikaci specifických biochemických látek z krevních vzorků. Rosalyn Yalow a Solomon Berson vyvinuli metodu v padesátých letech při práci v nemocnici Bronx Veterans Administration (VA) v New Yorku v New Yorku. RIA vyžaduje malé vzorky krve, přesto je extrémně citlivý na nepatrné množství biologických molekul ve vzorku. Použití RIA zlepšilo přesnost mnoha druhů lékařských diagnóz a ovlivnilo hormonální a imunitní výzkum po celém světě. Předtím, než byla vyvinuta RIA, jiné metody, které detekovaly nebo měřily malé koncentrace biochemických látek, vyžadovaly velké vzorky krve-často příliš velké pro výzkumníky. S rozvojem RIA by vědci mohli použít jednu kapku krve k detekci a měření koncentrace některých biochemických látek. Do roku 1970 lékaři používali RIA k měření folikuly stimulujících a luteinizačních hormonů k diagnostice a léčbě neplodnosti u žen. Další vývoj vedl k novorozeneckým screeningovým programům hypotyreózy.

Berson, lékař vnitřního lékařství, a Yalow, jaderný fyzik, začal pracovat společně v roce 1950 v laboratoři Radioizotopové Služby, později nazvaný. a. Solomon Berson Výzkumné Laboratoře v Bronxu v Nemocnici. Berson a Yalow je výzkum zaměřen na nukleární medicíny a jsou hoblované k rozvoji lékařské aplikace pro radioaktivní izotopy, zejména pro inzulín. Na začátku své práce v radioizotopové službě Berson a Yalow používali RIA k měření objemu červených krvinek (RBC) v oběhu v lidském těle. Oni injekčně lidských subjektů s sérum obsahující radioaktivní značky, které připojuje na zvláštní struktury—radioaktivní jód připojen na albumin, protein nalezený v krvi; a radioaktivní draslík nebo fosfor připojené k červených Krvinek. Berson a Yalow měřili počet červených krvinek s radioaktivními značkami a ověřili jejich výpočet Ria založený na RBC s poměrem krevních buněk k plazmě, nebo hematokrit, měřeno z odebrané krve. Tento krok umožnil Berson a Yalow ověřit jejich metody. Poté se zaměřili na látky, které nikdy předtím nebyly měřeny u živých lidí.

Berson a Yalow původně vyvinut RIA metoda pro měření inzulínu—malý peptidový hormon potřebný pro metabolismus sacharidů a tuků—což je obvykle přítomen v nízkých koncentracích v lidském těle. Když se těla snaží produkovat nebo reagovat na inzulín, tato těla vykazují cukrovku. I když lékaři léčili cukrovku s zvířecího inzulínu od roku 1920, vědci v roce 1950 stále pracoval na rozvoji testy k detekci hladiny inzulínu v krvi, aby určit příčiny onemocnění a vedlejší účinky léčby.

Berson a Yalow museli upřesnit citlivost své metody radioaktivního značení ke studiu inzulínu v těle. Zjistili, že lidské tělo reagovalo na hovězí a vepřové inzulín jako cizí látky, nazývané antigeny, a vyvinuly protilátky pro inzulín jako obranný mechanismus. Tyto protilátky pak blokovaly receptorová místa inzulínu a blokáda inhibovala rozklad hormonu. V té době vědci předpokládali, že inzulín je příliš malý na to, aby spustil produkci protilátek. Objev, že zvířecí inzulín zvýšil imunitní odpověď u lidí, je popsán v článku Bersona a kolegy “ metabolismus inzulínu-I131 u lidských subjektů: Demonstrace Inzulínu Binding Globulin v Oběhu Inzulín Léčených Téma,“ umožnil výzkumníkům odhalit malé biochemické látky, jako jsou molekuly inzulínu. Berson a Yalow uznal, že jejich radioizotopové značení metoda mohla být dále rozvíjena, aby štítek a stopové téměř žádné biochemické látky zájmu. V roce 1960 publikovali Berson a Yalow článek popisující techniku RIA s názvem “ imunotest endogenního plazmatického inzulínu u člověka.“Do jednoho roku od vývoje RIA vědci rozšířili svou aplikaci nad rámec měření hormonů a použili ji ke studiu mikroskopických organismů, léků a rakoviny.

výzkumníci používající metodu RIA vyžadují antigen, který byl označen nebo vázán na radioaktivní marker, a protilátku specifickou pro antigen, která se bude vázat na antigen. Pro Berson a Yalow, že značený antigen byl inzulín vázán na radioaktivním jódem (I131), a protilátky byla insulinase, což je inzulín-specifické. K dokončení inzulínu RIA vědci nejprve smíchají známá množství inzulínu-I131 a inzulinázy. Ty se vážou a produkují specifické množství komplexů inzulin-I131-inzulinázy. Poté vědci zavedou do směsi malý biologický vzorek, jako je krev, a inkubují směs kdekoli od několika hodin do několika dnů.

Během inkubační doby, inzulín-I131 a žádné neznačeného inzulínu v biologickém vzorku přijít do rovnováhy, nebo rovnováhu, v počtu molekul, které jsou vázány na protilátku. Když dva nebo více antigenů, jako je značený a neznačený inzulín, soutěží o stejné vazebné místo na molekule protilátky, proces se nazývá kompetitivní vazba. V důsledku kompetitivní vazby bude neoznačený inzulín přítomný v biologickém vzorku vytlačovat část značeného inzulínu v komplexech inzulin-I131-inzulináza. Radioaktivně značené antigeny, které byly chybně z jejich komplexy pak mohou být odstraněny, a vázané, označený antigen může být měřena s radiační čítače. Protože značené a neznačené antigeny přijít do rovnováhy, množství neznačeného inzulínu, který se neváže bude rovnat nevázaného inzulín-I131. Pokud vědci znát počáteční koncentrace inzulínu-I131 a vazebná kapacita—procento antigen, že bude kdykoli zůstat bez závazků v nasyceném roztoku—mohou vypočítat množství vázaného a nevázaného neznačeného inzulínu ze vzorku. Ačkoli byly zavedeny metody RIA s použitím vazby antigen-protilátka, antigeny se mohou také vázat na jiné proteiny, jako je albumin, který se váže a nese některé hormony v krevní plazmě. Vědci používají vazebná činidla, jako je albumin, které nejsou specifické pro imunitní funkci, k použití této metody k detekci nebo měření hladin léčiv, virů a dalších sloučenin nebo biologických látek.

ve Spojených státech se rozšířil výzkum aplikací radioimunoanalýzy. Hypotyreóza, stav, při kterém tělo produkuje nízké hladiny thyrotropinu (TSH), může mimo jiné narušit duševní vývoj kojenců s tímto stavem. RIA pro TSH, vyvinutý v roce 1965 Robert Utiger na Washington University School of Medicine v St. Louis, Missouri, a další dva hormony štítné žlázy trijodthyronin a tyroxin, vyvinutý v roce 1971 Inder Chopra a kolegy na University of California, Los Angeles a Přístav Všeobecné Nemocnice v Torrance, Kalifornie, umožnil lékaři k obrazovce a léčbě neonatální hypotyreózy. Během té doby, Brij Saxena a kolegy na Cornell University Medical College v New York, New York, používá RIA k diagnostice neplodnosti u žen měřením koncentrace lidský folikuly stimulující a luteinizačního hormony v plazmě.

Yalow získal Nobelovu cenu za fyziologii nebo medicínu v roce 1977 za vývoj RIA. Berson cenu nesdílel, protože zemřel v roce 1972 a Nobelův výbor neuděluje posmrtné ceny. Pozdější techniky RIA umožnily vědcům měřit více biochemických látek současně. Aby se snížilo používání radioaktivních látek, vědci použili enzymy a fluoreskenty k označení cílových látek.