ES2324462T3 - Metodo de deteccion de ligando. - Google Patents
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Abstract
Un método para la detección de un ligando en una muestra, comprendiendo dicho método las etapas de: (a) poner en contacto la muestra con reactivos capaces de formar un complejo reactivo, comprendiendo dicho complejo reactivo un receptor capaz de unirse específicamente a dicho ligando y a una molécula de ácido nucleico parcial o completamente monocatenaria; y (b) detectar cualquier complejo formado mediante la unión de la parte receptora de dicho complejo reactivo al ligando presente en la muestra, detectando específicamente la presencia de la molécula de ácido nucleico mediante la amplificación de una región del ácido nucleico usando una técnica de amplificación isotérmica y la detección de manera simultánea de los productos de la reacción de amplificación en tiempo real.
Description
Método de detección de ligando.
La invención se refiere a un método sensible
para la detección específica de ligandos.
La detección inmunológica es actualmente el
método de elección para la detección de ligandos en el campo del
diagnóstico. Sin embargo, los métodos de detección inmunológicos
tradicionales, tales como el ensayo inmunoabsorbente ligado a
enzimas (ELISA), adolecen de una falta de sensibilidad y/o
especificidad cuando se trata de la detección de ligandos presentes
a una concentración muy baja. El ELISA convencional tiene una
sensibilidad máxima de aproximadamente 10.000 células o copias de
diana por unidad. Normalmente la sensibilidad no supera las 100.000
células o dianas. La concentración de proteínas mediante métodos
inmunomagnéticos puede dar como resultado un aumento de la
sensibilidad para detectar hasta una sola célula humana en estudios
de investigación, pero esto se debe en gran medida al gran tamaño
de las células humanas. La sensibilidad máxima para la detección de
células bacterianas sigue siendo del orden de 1.000 células, incluso
con el uso de métodos inmunomagnéticos de anticuerpos. Por lo tanto
sigue habiendo una necesidad de métodos de detección inmunológica
más sensibles.
El documento US 5.665.539 describe un método de
"inmuno-reacción en cadena de la polimerasa"
para la detección inmunológica. Este método se basa en el uso de un
anticuerpo específico conjugado con una molécula de ADN
bicatenaria. Los complejos formados por la unión del conjugado de
anticuerpo a un antígeno se detectan amplificando primero una
región del ADN bicatenario usando PCR y después detectando los
productos de amplificación.
Los presentes inventores han desarrollado un
método alternativo para la detección sensible de un antígeno
(ligando) que se basa en la amplificación en tiempo real de un
marcador de ácido nucleico. Este método combina la especificidad de
las reacciones inmunológicas con la sensibilidad de la amplificación
de ácidos nucleicos y puede usarse para la medición cuantitativa en
tiempo real.
En un primer aspecto la invención proporciona un
método para la detección de un ligando en una muestra, comprendiendo
dicho método las etapas de:
(a) poner en contacto la muestra con reactivos
capaces de formar un complejo reactivo, comprendiendo dicho
complejo reactivo un receptor capaz de unirse específicamente a
dicho ligando y una molécula de ácido nucleico; y
(b) detectar cualquier complejo formado mediante
la unión de la parte receptora de dicho complejo reactivo al
ligando presente en la muestra, detectando específicamente la
presencia de la molécula de ácido nucleico mediante la
amplificación de una región del ácido nucleico y la detección de
manera simultánea de los productos de la reacción de amplificación
en tiempo real.
La invención se basa en la combinación de una
reacción de unión específica de ligando/receptor y una etapa de
detección que implica la detección de un marcador de ácido nucleico
mediante la amplificación y la detección en tiempo real de los
productos de amplificación. La primera parte del método de la
invención es, por tanto, análoga a un ensayo de unión de
ligando/receptor convencional, tal como, por ejemplo, un
inmunoensayo.
El receptor puede ser esencialmente cualquier
molécula que muestre especificidad de unión por el ligando en
cuestión. Se prefieren particularmente anticuerpos, también
fragmentos de anticuerpos, que conserven la especificidad de unión
a antígeno, por ejemplo fragmentos F(ab')_{2}. Otros
receptores adecuados incluyen enzimas, receptores de hormonas,
lectinas, etc. Esta lista no pretende ser exhaustiva.
La molécula de ácido nucleico se usa como un
marcador para permitir la detección de la unión específica de
ligando/receptor. Más preferiblemente, el marcador de ácido nucleico
es parcial o completamente monocatenario. El uso de un marcador de
ácido nucleico proporciona ventajas significativas sobre marcadores
más convencionales, tales como marcadores enzimáticos o
fluorescentes, ya que la etapa de detección del ácido nucleico puede
implicar una reacción de amplificación. La etapa de amplificación
aumenta sustancialmente la sensibilidad del método de
detección.
detección.
El marcador de ácido nucleico es más
preferiblemente un ADN monocatenario pero también pueden usarse
marcadores de ARN monocatenarios. La invención también contempla el
uso de análogos sintéticos de ARN y ADN, tales como, por ejemplo,
ácidos nucleicos que incorporan bases no naturales o derivatizadas y
enlaces estructurales no naturales.
Es esencial que la molécula de ácido nucleico se
una a la molécula receptora para que la cantidad de ácido nucleico
presente pueda tomarse como un indicio de la cantidad de receptores
unidos a ligando en la muestra. El ácido nucleico monocatenario
puede unirse directamente al receptor pero más habitualmente se
unirá indirectamente al receptor mediante una o más moléculas de
unión. Por ejemplo, la molécula de ácido nucleico monocatenario
puede unirse al receptor mediante un receptor secundario que se une
específicamente al receptor de unión a ligando. Además, el ácido
nucleico monocatenario puede unirse al receptor de unión a ligando o
al receptor secundario mediante la conjugación con componentes de
un par de unión biológico, tal como biotina/avidina o
biotina/estreptavidina. El término "enlace" incluye por lo
tanto el enlace mediante interacciones de unión.
En una realización, el receptor y la molécula de
ácido nucleico monocatenaria pueden unirse para dar un complejo de
reactivo en una etapa distinta, anterior al comienzo del
procedimiento de detección. En una realización preferida, el ácido
nucleico puede unirse al receptor de unión a ligando mediante la
formación de un conjugado que comprende los receptores de unión a
ligando, el ácido nucleico y una macromolécula de soporte. Las
moléculas de soporte adecuadas incluyen polímeros solubles en agua,
más preferiblemente polisacáridos naturales o sintéticos tales
como, por ejemplo, dextranos. Se describen métodos adecuados para la
unión de oligonucleótidos a macromoléculas de soporte en los
documentos WO 98/22620 y
US-A-6.207.385.
En una realización adicional el enlace entre el
receptor y la molécula de ácido nucleico monocatenaria puede
formarse durante el transcurso del procedimiento de detección
mediante la formación de un "complejo reactivo" que contiene
el receptor, ácido nucleico monocatenario y cualquier molécula de
unión necesaria para unir el receptor con el ácido nucleico.
Los componentes que componen el complejo
reactivo pueden añadirse de manera simultánea o secuencialmente
durante el procedimiento de detección. Es bien conocido en el campo
de los inmunoensayos que los reactivos pueden añadirse
secuencialmente con lavados entre cada adición o simultáneamente con
una etapa de lavado final para retirar los reactivos no unidos
antes de la detección de la unión específica. La adición
"simultánea" de reactivos no sólo incluye la adición de
reactivos al mismo tiempo, sino también la situación en la que los
reactivos se añaden uno tras otro pero sin etapas de lavado
intermedias. La adición secuencial de reactivos con lavado entre
cada adición puede proporcionar una mayor sensibilidad pero la
adición simultánea de reactivos requiere menos manipulaciones y es
por tanto más susceptible de automatización para aplicaciones de
diagnóstico de alto rendimiento.
En una realización específica del método de la
invención los receptores específicos para el ligando diana se
añaden primero a la muestra a ensayar. Los receptores se conjugan
con un primer componente de un par de unión biológico. La muestra
se incuba para permitir la unión de receptor/ligando y después se
lava para retirar los receptores no unidos. Después se añaden
moléculas de ácido nucleico conjugadas con el segundo componente
del par de unión biológico, la muestra se incuba para permitir que
el ácido nucleico se una con el receptor mediante la unión del
primer y segundo componente del par de unión biológico, después se
lava para retirar el ácido nucleico no unido. Después se realiza la
detección del ácido nucleico monocatenario. Un ejemplo de un par de
unión biológico es biotina/avidina o biotina/estreptavidina. Más
preferiblemente, la molécula de ácido nucleico monocatenaria se
conjugará con biotina y el receptor con avidina o estreptavidina. La
etapa de lavado entre la adición de receptores y ácido nucleico
puede suprimirse, o pueden añadirse al mismo tiempo los dos
reactivos.
En otra realización específica, se añaden
primero receptores específicos para el ligando diana a la muestra a
ensayar. Después se incuba la muestra para permitir la unión de
receptor/ligando y después se lava para retirar los receptores no
unidos. Después se añaden a la muestra receptores secundarios
capaces de unirse a los primeros receptores, estando unidos estos
receptores secundarios a moléculas marcadoras de ácido nucleico
monocatenario. Después se incuba la muestra para permitir la unión
de los receptores secundarios a los primeros receptores y se lava
para retirar los receptores secundarios no unidos. La detección del
ácido nucleico se realiza después como se describe a continuación.
Un ejemplo específico de esta realización es el uso de un
anticuerpo como el primer receptor, es decir el receptor que se une
específicamente al ligando, y un anticuerpo
anti-isotipo como el receptor secundario. La etapa
de lavado entre la adición de los receptores y receptores
secundarios puede suprimirse, o pueden añadirse al mismo tiempo los
dos reactivos.
En una variación de esta realización, las
moléculas de ácido nucleico pueden unirse a los receptores
secundarios usando la reacción entre un par de unión biológico. Por
ejemplo, el receptor secundario puede conjugarse con avidina o
estreptavidina y la molécula de ácido nucleico con biotina. La unión
de los receptores secundarios a las moléculas de ácido nucleico
mediante la unión de biotina/avidina o biotina/estreptavidina puede
efectuarse después mediante la adición de los receptores
secundarios y moléculas de ácido nucleico a la muestra del ensayo
como reactivos separados, opcionalmente con una etapa de lavado
entre la adición de los dos reactivos. De manera alternativa, los
receptores secundarios pueden unirse a las moléculas de ácido
nucleico en una etapa distinta y el reactivo unido añadirse a la
muestra de ensayo.
En una realización específica adicional, primero
se añaden receptores específicos para el ligando diana a la muestra
a ensayar. Después se incuba la muestra para permitir la unión de
receptor/ligando y después se lava para retirar los receptores no
unidos. Después se añaden a la muestra receptores secundarios
capaces de unirse a los primeros receptores, estando conjugados los
receptores secundarios con la primera mitad de un par de unión
biológico. Después, se incuba la muestra para permitir la unión de
los receptores secundarios a los primeros receptores y se lava para
retirar los receptores secundarios no unidos. Después la muestra se
pone en contacto primero con moléculas de ácido nucleico que están
conjugadas tanto con la primera mitad del par de unión biológico en
un primer extremo de la cadena de ácido nucleico como con la segunda
mitad del par de unión biológico en un segundo extremo de la cadena
de ácido nucleico y, después, con moléculas de ácido nucleico
conjugadas únicamente con la segunda mitad del par de unión
biológico. Después de una etapa de lavado final, el ácido nucleico
se detecta como se describe a continuación.
Un ejemplo específico de esta realización
utiliza receptores secundarios conjugados con estreptavidina, un
primer tipo de moléculas de ácido nucleico conjugadas con biotina en
un extremo de la cadena de ácido nucleico y estreptavidina en el
otro extremo de la cadena de ácido nucleico y un segundo tipo de
moléculas de ácido nucleico conjugadas únicamente con biotina. Se
prefiere añadir de manera secuencial los dos tipos de moléculas de
ácido nucleico con una etapa de lavado intermedia, incluso si el
resto de las adiciones de reactivos se realizan de manera
simultánea, es decir sin etapas de lavado intermedias. En esta
realización, el uso de los dos tipos de moléculas de ácido nucleico
proporciona una ronda de amplificación adicional, como se ilustra
en las Figuras adjuntas.
Varias de las realizaciones específicas
enumeradas anteriormente utilizan un "par de unión biológico"
para unir entre sí componentes del complejo reactivo. Los pares de
unión biológicos adecuados incluyen biotina/avidina y
biotina/estreptavidina. Se conocen bien en la técnica procedimientos
para la conjugación de proteínas y ácidos nucleicos con biotina,
estreptavidina y avidina. Además, están disponibles en el mercado
varios conjugados útiles.
Los componentes del complejo reactivo también
pueden unirse por medio de unión específica, siendo un ejemplo el
uso de receptores secundarios que se unen directamente a receptores
de unión a ligando. Los componentes también pueden unirse con el
uso de moléculas enlazadoras bi-específicas. Un
ejemplo de un enlazador bi-específico es una
proteína quimérica recombinante de proteína A/estreptavidina,
descrita en la Patente de Estados Unidos Nº 5.328.985. Esta
molécula quimérica es capaz de unirse tanto a un anticuerpo,
mediante el dominio de proteína A, como a una molécula biotinilada,
mediante el dominio de estreptavidina.
Una vez completada la parte de la reacción de
unión del método, se detecta la presencia de complejos de
ligando/receptor específicos mediante la detección de las moléculas
marcadoras de ácido nucleico.
En una realización preferida, la detección del
ácido nucleico se realiza amplificando una secuencia del ácido
nucleico y detectando los productos de amplificación. Más
preferiblemente, la amplificación se realiza usando una técnica de
amplificación isotérmica.
La técnica de amplificación más preferida es la
amplificación basada en la secuencia de ácidos nucleicos (abreviada
NASBA) pero pueden usarse otras técnicas de amplificación isotérmica
tales como, por ejemplo, amplificación mediada por transcripción,
amplificación mediada por señal de tecnología del ARN, reacción de
amplificación de un promotor dividido, y amplificación isotérmica
en fase de solución. La técnica de NASBA es bien conocida en la
técnica, como se describe por Compton, J. Nature. 350:
91-92 (1991) y Davey et al., Patente de
Estados Unidos Nº 5.409.818). NASBA se usa generalmente con un
marcador de ARN monocatenario y los productos de amplificación son
ARN monocatenario. Sin embargo, en la presente invención la diana
es, preferiblemente, ADN monocatenario que proporciona productos de
amplificación ARN monocatenarios.
La NASBA es un procedimiento eficaz para generar
grandes cantidades de ARN que corresponden a una secuencia de ácido
nucleico diana in vitro, permitiendo la detección de
secuencias diana que están presentes en muy bajas concentraciones
en la muestra de ensayo original. El método NASBA se basa en el uso
de un cebador que está modificado con una secuencia promotora, por
ejemplo, un promotor T7. Se ha demostrado que la sensibilidad y
especificidad de la amplificación por NASBA es la misma que para la
PCR y mejor que la mayoría de protocolos de
RT-PCR.
En una realización más preferida, la detección
del ácido nucleico se realiza por amplificación de una región del
ácido nucleico y detección en tiempo real de los productos de
amplificación. Más preferiblemente, la detección del ácido nucleico
se realizará por NASBA en tiempo real. La reacción de NASBA da como
resultado la generación de productos de amplificación, siendo el
principal producto de amplificación ARN monocatenario antisentido
que corresponde a una región del ácido nucleico diana. La NASBA en
tiempo real implica la detección de los productos de amplificación
al mismo tiempo que la amplificación de diana. Esto es posible con
el uso de la tecnología de "sondas fluorescentes" en
combinación con la amplificación por NASBA convencional, como se
describe por Leone et al., Nucleic Acids Research. 26:
2150-2155 (1998).
Una combinación de una reacción de amplificación
isotérmica con detección en tiempo real de los productos de
amplificación proporciona una enorme sensibilidad. Esta sensibilidad
mejorada permite, por ejemplo, la realización de la detección in
situ de niveles muy bajos de analitos diana, por ejemplo,
proteínas o anticuerpos. Además, es posible realizar una detección
cuantitativa precisa directamente, incluso de niveles muy bajos del
analito diana.
Se apreciará que la naturaleza exacta de la
molécula marcadora de ácido nucleico, es decir, su secuencia, no es
pertinente a la invención. Si se va a usar la NASBA para la
detección de un marcador de ARN monocatenario generalmente es
preferible evitar secuencias de ARN que conducirían a la formación
de una amplia estructura secundaria que puede interferir con la
eficacia de la reacción de amplificación.
El método de la invención tiene una ventaja
principal sobre la técnica de inmuno-PCR previamente
conocida en el sentido de que es posible realizar una amplificación
sustancialmente isotérmica de ácidos nucleicos monocatenarios, por
ejemplo, usando la reacción de NASBA, y que no es necesario calentar
a altas temperaturas de \sim 95ºC durante la reacción de
amplificación. Las altas temperaturas necesarias para la
desnaturalización del ADN bicatenario en la etapa de
desnaturalización del ciclo de PCR son una desventaja cuando se
trata de la detección por inmuno-PCR de antígenos
inmovilizados, ya que las altas temperaturas pueden conducir a la
degradación del antígeno y/o del anticuerpo usado en la detección
inmunológica. Este problema se evita mediante la detección de una
diana de ácido nucleico monocatenario mediante una reacción de NASBA
isotérmica.
El método de la invención encuentra utilidad en
el campo de la detección inmunológica, especialmente en el campo
del diagnóstico. En particular, el método puede adaptarse para
realizar un inmunoensayo análogo a un ensayo de ELISA de tipo
sándwich convencional. Un ELISA de tipo sándwich generalmente
requiere dos anticuerpos que están dirigidos contra un antígeno en
particular. Un anticuerpo se adsorbe de manera pasiva (se recubre)
sobre la superficie de los pocillos de una placa de ensayo de
microtitulación. Después se bloquean los pocillos con un agente de
bloqueo inespecífico para reducir la unión inespecífica de fondo de
los reactivos de ensayo. Después se añaden a los pocillos muestras
de ensayo que se sospecha que contienen el antígeno (ligando)
deseado y se incuban durante un tiempo suficiente para permitir que
el antígeno se una al anticuerpo inmovilizado en la superficie de
la placa. Después de lavar para retirar los reactivos no unidos se
añade a los pocillos un segundo anticuerpo (receptor). Este segundo
anticuerpo se une al antígeno inmovilizado completando el sándwich.
Después, se realiza la unión del segundo anticuerpo (el receptor) al
antígeno (el ligando) usando el método de la invención, es decir,
mediante la formación de un complejo reactivo que une el segundo
anticuerpo (receptor) a un ácido nucleico que se detecta después en
la etapa de detección del ensayo.
En otros tipos de ELISA la muestra de ensayo
puede añadirse directamente a los pocillos de la placa de
microtitulación e incubarse para permitir que el antígeno (ligando)
presente en la muestra se una a la superficie de los pocillos. Este
tipo de ensayo es similar al ensayo de tipo sándwich pero no
requiere el primer anticuerpo, en lugar de ello el antígeno se
recubre directamente sobre en la superficie de la placa de
microtitulación.
La "muestra de ensayo" a ensayar para
determinar la presencia de un ligando en particular puede ser
básicamente cualquier material que se desee ensayar para determinar
la presencia de un ligando. Puede ser una muestra de fluido, tal
como una muestra clínica, un fluido ambiental, etc. Por ejemplo, en
el campo del diagnóstico la muestra de ensayo puede comprender
fluidos corporales tales como sangre completa, suero, plasma, linfa,
lágrimas, orina, etc. La muestra de ensayo también puede ser una
muestra sólida tal como, por ejemplo, una sección de tejido,
células fijadas o un frotis celular, como se trata más adelante. La
naturaleza exacta de la muestra de ensayo no es pertinente a la
invención.
El método de la invención también puede
adaptarse para el uso en inmunohistoquímica, por ejemplo, la
detección de un ligando in situ en una muestra de tejido
fijado y seccionado, y la palabra "muestra" como se usa en las
reivindicaciones ha de interpretarse, por consiguiente, que
incorpora muestras y secciones de tejidos, células fijadas, frotis
celulares, etc. Cuando el método de la invención se usa para la
detección de ligandos in situ en una muestra de tejido se
prefiere usar la amplificación por NASBA para la detección de la
molécula marcadora de ácido nucleico, más preferiblemente un
marcador de ARN monocatenario. Los objetivos principales del
análisis in situ son determinar la localización del antígeno,
proteger y no degradar la diana y mantener la morfología del
tejido. El uso de inmuno-PCR para detectar antígenos
in situ puede dar como resultado la degradación del antígeno
o del anticuerpo usados en el ensayo y daños en la morfología
subyacente del tejido debido a la necesidad de incluir una etapa de
temperatura elevada en el ciclo de reacción de PCR. El uso de NASBA
para detectar un marcador de ARN de acuerdo con el método de la
invención evita estos problemas ya que la NASBA es una técnica de
amplificación básicamente isotérmica y puede realizarse a una
temperatura constante de aproximadamente 42ºC (Davey et al.,
Patente de Estados Unidos Nº 5.409.818). De esta manera no son
necesarias etapas de desnaturalización de elevada temperatura.
Un ejemplo específico de la aplicación del
método de la invención para la detección del antígeno in situ
es en la detección de diferentes niveles de la proteína supresora
de tumores p53 en el carcinoma ovárico como un marcador de
pronóstico. Usando un anticuerpo monoclonal altamente específico
contra el antígeno p53 localizado in situ en una sección de
tejido tumoral en combinación con un anticuerpo secundario marcado
con estreptavidina unido a un marcador de ácido nucleico marcado
con biotina, tal como un marcador de ADN o ARN, puede ser posible
detectar cambios en el nivel de expresión de p53 por debajo de 10
proteínas. La detección del marcador de ácido nucleico unido al
anticuerpo secundario (mediante la unión de biotina/estreptavidina)
se lleva a cabo preferiblemente realizando una NASBA usando un par
de cebadores ideales y una sonda fluorescente ideal. La señal
fluorescente de la sonda fluorescente unida puede detectarse usando
un microscopio fluorescente normal equipado con una cámara CCD y un
programa informático.
Ahora se describirán realizaciones de la
presente invención, únicamente a modo de ejemplo, con relación a
los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 es una representación esquemática de
conjugados usados en reacciones de detección de ligandos de acuerdo
con la invención.
La Figura 2 es una representación esquemática de
ejemplos de diferentes enlazadores (avidina/biotina,
estreptavidina/biotina, dextrano o conjugación directa mediante
enlaces químicos) que pueden usarse como un puente entre el segundo
receptor y el oligonucleótido. Después se amplifica el
oligonucleótido monocatenario mediante NASBA utilizando cebadores y
sondas fluorescentes para la detección en tiempo real como se indica
más detalladamente en los siguientes ejemplos.
La Figura 3 es una representación esquemática de
diversos conjugados que incluyen diferentes enlazadores que pueden
utilizarse en reacciones de detección de ligandos de acuerdo con la
invención.
La Figura 4 es una ilustración general de la
reacción de detección de ligandos utilizando amplificación por
NASBA y tecnología de sondas fluorescentes de acuerdo con la
invención.
En la reacción de detección de ligandos general
descrita e ilustrada en las Figuras, el ligando diana (antígeno)
inmovilizado en una superficie sólida se une mediante un primer
anticuerpo que tiene especificidad por el antígeno. Un segundo
anticuerpo que tiene especificidad por el primer anticuerpo (por
ejemplo, un anticuerpo anti-isotipo) se une después
al primer anticuerpo. El segundo anticuerpo se conjuga con el
oligonucleótido de ADN monocatenario mediante uno de varios
enlazadores diferentes, como se indica en las Figuras 2 y 3. Después
se amplifica el oligonucleótido de ADN monocatenario mediante NASBA
utilizando cebadores y sondas fluorescentes para la detección en
tiempo real como se muestra en la Figura 4 y se indica más
detalladamente en los siguientes ejemplos.
La invención se entenderá adicionalmente con
relación a los siguientes ejemplos experimentales:
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
1
Microplacas: Greiner nº 650161, 96 pocillos,
fondo en U
Microtubos:
MCT-150-C 1,5 ml transparentes
(Axygen Scientific nº
311-08-051)
Comprimidos de solución salina tamponada con
fosfato (PBS): 0,01 M pH 7,4 (Sigma P-4417)
Solución salina tamponada con fosfato con Tween
20 (PBST): 0,01 M pH 7,4 (Sigma P-3563)
Tampón de bloqueo: Albúmina de Suero Bovino
(BSA) 0,25 mg/ml en PBS (Sigma B-6917)
Tampón de Dilución de Anticuerpos: PBS 0,01
M
Anticuerpo Primario (1): de cabra
anti-Salmonella (Europa Bioproducts Ltd.,
CR7100GAP)
10 \mug/ml en PBS
Cultivo de bacterias (antígeno):
Diluido 1:100; 1:100 y 1:10.000 en PBS
DSM nº 4883 (DSMZ: Deutsche Sammlung von
Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH)
Anticuerpo Primario (2): de conejo
anti-Salmonella
(Europa Bioproducts Ltd., CR7100RP)
1 \mug/ml en PBS
Anticuerpo Secundario (ELISA): Conjugado de
cabra anti-conejo con fosfatasa alcalina (AP) (Zymed
Laboratories Inc., 81-6122)
1:2000 en PBS
PNPP (100X)-Sustrato para
Fosfatasa Alc.:
(Zymed Laboratories Inc.,
00-2201)
Diluido 1:100 en Tampón de Sustrato (10X) para
PNPP
Tampón de Sustrato (10X) para PNPP:
(Zymed Laboratories Inc.,
00-2208)
Diluido 1:10 con agua destilada
Conjugado IMRAMP:
Estructura de dextrano con IgG de cabra
anti-conejo y oligonucleótido sintético (véase a
continuación para la especificación de secuencia). Se han usado dos
oligonucleótidos diferentes en el protocolo (Immb5 e Imkort).
Tampón de Dilución Conjugado IMRAMP: Tris/HCl
0,1 M pH 7,2
Reactivos de Aislamiento Automatizado:
Nuclisens Nasba Diagnostics nº 84044 (Organon
Teknika)
Partículas de sílice
Tampón de lisis (pH normal)
Oligonucleótido sintético, (MWG Biotech AG)
Secuencias:
Kit básico (Reacciones de amplificación):
Nuclisens Nasba Diagnostics nº 84121 (Organon
Teknika)
\vskip1.000000\baselineskip
1. Recubrir los pocillos de una placa de
microtitulación de 96 pocillos con 100 \mul de anticuerpo primario
10 \mug/ml (1). Incubar durante una noche a 41ºC.
2. Desechar los anticuerpos primarios no
recubiertos (1); lavar los pocillos recubiertos al menos tres veces
con PBST y una vez con PBS.
3. Bloquear los sitios activos restantes
incubando la placa con 200 \mul de BSA 0,25 mg/ml durante dos
horas a 20ºC.
4. Desechar el BSA no bloqueado; lavar los
pocillos recubiertos al menos tres veces con PBST y una vez con
PBS.
Ahora la microplaca está lista para usarse en
ELISA o amplificaciones IMRAMP, como se ha descrito
anteriormente.
\vskip1.000000\baselineskip
5. Añadir a los pocillos 70 \mul de la
concentración apropiada de un cultivo reciente de Salmonella.
Incubar 1 hora a 20ºC con agitación (40 rev/min).
6. Desechar las bacterias no unidas; lavar los
pocillos recubiertos al menos tres veces con PBST y una vez con
PBS.
7. Preparar una dilución apropiada de anticuerpo
primario (2) en PBS. Añadir 70 \mul a los pocillos e incubar
durante 1 hora a 20ºC con agitación (40 rev/min).
8. Desechar el anticuerpo primario no unido (2);
lavar los pocillos recubiertos al menos tres veces con PBST y una
vez con PBS.
9. Preparar la dilución apropiada del conjugado
de anticuerpo secundario con fosfatasa alcalina (AP). Añadir 70
\mul a los pocillos e incubar durante 1 hora a 20ºC con agitación
(40 rev/min).
10. Desechar el anticuerpo secundario no unido;
lavar los pocillos recubiertos al menos tres veces con PBST y una
vez con PBS.
11. Preparar el sustrato de fosfato de
p-nitrofenilo (PNPP) para la fosfatasa alcalina (AP)
en tampón de sustrato PNPP (10X).
12. En las muestras positivas se produce un
desarrollo de color amarillo. Las muestras negativas aparecen
transparentes/no muestran desarrollo de color.
\vskip1.000000\baselineskip
5. Añadir 70 \mul de la concentración
apropiada de un cultivo reciente de Salmonella a los pocillos.
Incubar 1 hora a 20ºC con agitación.
6. Desechar las bacterias no unidas; lavar los
pocillos recubiertos al menos tres veces con PBST y una vez con
PBS.
7. Preparar la dilución apropiada de anticuerpo
primario (2) en PBS. Añadir 70 \mul a los pocillos e incubar
durante 1 hora a 20ºC con agitación (40 rev/min).
8. Desechar el anticuerpo primario (2) no unido;
lavar los pocillos recubiertos al menos tres veces con PBST y una
vez con PBS.
9. Preparar la dilución apropiada de conjugado
de IMRAMP en Tris/HCl, (descripción del conjugado proporcionada
anteriormente). Añadir 70 \mul a los pocillos e incubar durante 1
hora a 20ºC con agitación (40 rev/min).
10. Desechar el conjugado de IMRAMP no unido;
lavar los pocillos recubiertos al menos tres veces con PBST y una
vez con PBS.
\vskip1.000000\baselineskip
Ahora la microplaca está lista para usarse en la
aplicación (A) o (B), como se describen a continuación:
1. Preparar la mezcla madre: Seguir las
instrucciones del kit de amplificación Nuclisens.
Añadir las siguientes soluciones a la mezcla
madre:
2,5 \mul de sondas fluorescentes (Pmb2) 20
\muM contra el oligonucleótido sintético.
5 \mul de un cebador 1 de Nasba 10 \muM
contra el oligonucleótido sintético.
5 \mul de un cebador 2 de Nasba 10 \muM
contra el oligonucleótido sintético
60 \mul de solución de enzimas (ARN
polimerasa; ARNasa H; Transcriptasa Inversa).
2. Añadir 20 \mul de PBS a los pocillos
3. Añadir 15 \mul de mezcla madre a los
pocillos (véase anteriormente)
4. Añadir ARNsin al pocillo a una concentración
final: 1U/microlitro
5. Dejar que se desarrolle la amplificación y la
detección a 41ºC en un lector de placas por fluorescencia
BIO-TEK FL600 durante 2 horas.
Configuración del lector de placas:
Sensibilidad: 75
Excitación: 485/40
Emisión: 530/25
\vskip1.000000\baselineskip
1. Añadir 100 \mul de tampón de lisis a los
pocillos e incubar durante 20 min a 37ºC.
2. Transferir todo el material de los pocillos a
tubos separados que contienen 0,9 ml de tampón de lisis. Incubar 10
min a 37ºC.
3. Añadir 50 \mul de partículas de sílice a
cada tubo e incubar durante 10 min a temperatura ambiente. Mezclar
los tubos cada 2 minutos.
4. Desechar todo el material del tubo en un
cartucho distinto para usar en el Extractor Nuclisens.
5. Seguir el manual para el método:
"Extracción de 1 ml de plasma".
6. Se usarán 5 \mul de extracto en el método
de amplificación por NASBA (descrito en A).
Nota:
El tampón de lisis se añade a los pocillos
después de la incubación con el conjugado de IMRAMP y antes del
método de extracción habitual (Nuclisens).
Probablemente el tampón de lisis destruye la
estructura de dextrano, y por tanto reduce posibles impedimentos
estéricos para la ARN polimerasa.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
2
Se prepararon los siguientes conjugados:
\newpage
- Mezcla madre:
- esferas de reactivo 2x
- \quad
- 160 \mul de diluyente
- \quad
- 27 de agua para nasba
- \quad
- 28 de KCl
- \quad
- 120 de enzima
\hskip1cm
se divide en 2 y se añade:
- 1)
- 2,5 de Pnasba2, (cebador 2 de NASBA) 10 \muM
- \quad
- 2,5 de Immkort 0,1 \muM (usado como cebador 1 de NASBA)
- \quad
- 1,25 de Pmb2ny, (sonda fluorescente) 20 \muM
- 2)
- 15 \mul de mezcla de cebadores P nasba 1 + P nasba 2, 10 \muM
Se cargaron 15 \mul de la mezcla madre en cada
pocillo. Se añadieron las muestras y conjugados y se detectaron los
productos en un lector de placas por fluorescencia
BIO-TEK FL 6000.
Los resultados (no mostrados) indican que los
dextranos de menor peso molecular son los más apropiados para la
detección por NASBA
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
3
Extracción de muestras:
Se añadieron 100 \mul de conjugado a 900
\mul de tampón de lisis (NucliSens, pH normal)
Se incubó en un baño de agua durante 10 minutos
a 37ºC.
Se añadió conjugado en tampón de lisis a 50
\mul de sílice y se incubó durante 10 minutos invirtiendo los
tubos cada 2 minutos.
Se cargaron las muestras sobre el extractor
Nuclisens y se extrajo el ARN/ADN usando métodos convencionales.
Los resultados de la amplificación (no
mostrados) indican que puede conseguirse una amplificación con éxito
usando conjugados con dextrano extraídos. Los conjugados que
contienen EDTA, ARNsin y DMSO son los más apropiados para la
amplificación por NASBA en IMRAMP.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
4
Amplificación del oligonucleótido, Psek2 y del
conjugado F320401.
F320401 consiste en Immb3 (oligonucleótido),
dextrano y GAR (anticuerpo).
Mezcla madre:
1 Esfera de reactivo
80 \mul de diluyente de esfera de reactivo
13,5 \mul de agua para nasba
14 \mul de KCl
5 \mul de cebador Pnasba 1
5 \mul de cebador Pnasba 2
2,5 \mul de Pmb2 (sonda fluorescente)
60 \mul de enzima
Se dividió la mezcla madre en dos mitades. A una
mitad se le añadió ARNsin con una concentración final de 1
U/\mul.
Se cargaron 15 \mul de la mezcla madre en cada
pocillo y se añadieron 5 \mul.
Muestras:
- 1)
- Psek2 (1:100)
- 2)
- Psek2 (1:10.000) mezcla madre sin ARNsin
- 3)
- F320401
- 4)
- Psek2 (1:100)
- 5)
- Psek2 (1:10.000) mezcla madre con ARNsin
- 6)
- F320401
Los resultados (no mostrados) indican que el
ARNsin promueve la amplificación.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
5
Amplificación del oligonucleótido artificial,
Psek2 y de los conjugados, F620301 y F650301-2.
F620301 consiste en Immb5 (oligonucleótido) en
dextrano.
F650301-2 consiste en Immb5 en
dextrano y GAR (anticuerpo).
Los conjugados se disolvieron en Tris/HCl y
NaCl.
Mezcla madre:
2 esferas de reactivo
160 \mul de diluyente de esfera de
reactivo
27 \mul de agua para nasba
28 \mul de KCl
10 \mul de cebador 1 de nasba: Pnasba1
10 \mul de cebador 2 de nasba: Pnasba2
5 \mul de sondas fluorescentes: Pmb2
En cada uno de 20 pocillos se cargaron 10 \mul
de la mezcla madre y se añadieron 5 \mul de muestra:
oligonucleótido o conjugado en dos grupos. En el grupo 1 la enzima
se añadió directamente (sin precalentamiento). En el grupo 2, la
mezcla madre se precalentó a 65ºC durante 4 minutos y se enfrió
hasta 41º antes de añadir la enzima. Se amplificaron ambos grupos
de muestras y se detectaron a 41ºC durante 2 horas.
Los resultados (no se muestran) confirmaron que
la amplificación por NASBA del oligonucleótido artificial se
realiza mejor sin precalentamiento de la mezcla madre.
Claims (14)
1. Un método para la detección de un ligando en
una muestra, comprendiendo dicho método las etapas de:
(a) poner en contacto la muestra con reactivos
capaces de formar un complejo reactivo, comprendiendo dicho
complejo reactivo un receptor capaz de unirse específicamente a
dicho ligando y a una molécula de ácido nucleico parcial o
completamente monocatenaria; y
(b) detectar cualquier complejo formado mediante
la unión de la parte receptora de dicho complejo reactivo al
ligando presente en la muestra, detectando específicamente la
presencia de la molécula de ácido nucleico mediante la
amplificación de una región del ácido nucleico usando una técnica de
amplificación isotérmica y la detección de manera simultánea de los
productos de la reacción de amplificación en tiempo real.
2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que la etapa (b) comprende la amplificación de una región del
ácido nucleico usando una amplificación basada en la secuencia de
ácidos nucleicos (NASBA).
3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1
o la reivindicación 2, en el que la etapa (a) comprende poner en
contacto la muestra con receptores capaces de unirse a dicho
ligando, estando dichos receptores unidos a moléculas de ácido
nucleico.
4. Un método de acuerdo con la reivindicación 1
o la reivindicación 2, en el que la etapa (a) comprende las etapas
secuenciales o simultáneas de:
(i) poner en contacto la muestra con receptores
capaces de unirse a dicho ligando, estando dichos receptores
conjugados con un primer componente de un par de unión biológico;
y
(ii) poner en contacto la muestra con moléculas
de ácido nucleico conjugadas con un segundo componente de un par de
unión biológico.
\vskip1.000000\baselineskip
5. Un método de acuerdo con la reivindicación 1
o la reivindicación 2, en el que la etapa (a) comprende las etapas
secuenciales o simultáneas de:
(i) poner en contacto la muestra con receptores
capaces de unirse a dicho ligando; y
(ii) poner en contacto la muestra con receptores
secundarios capaces de unirse a los receptores de la parte (i),
estando unidos dichos receptores secundarios a moléculas de ácido
nucleico.
\vskip1.000000\baselineskip
6. Un método de acuerdo con la reivindicación 1
o la reivindicación 2, en el que la etapa (a) comprende las etapas
secuenciales o simultáneas de:
(i) poner en contacto la muestra con receptores
capaces de unirse a dicho ligando;
(ii) poner en contacto la muestra con receptores
secundarios capaces de unirse a los receptores de la parte (i),
estando conjugados dichos receptores secundarios con un primer
miembro de un par de unión biológico; y
(iii) poner en contacto la muestra con moléculas
de ácido nucleico monocatenario conjugadas con un segundo miembro
de un par de unión biológico.
\vskip1.000000\baselineskip
7. Un método de acuerdo con la reivindicación 1
o la reivindicación 2, en el que la etapa (a) comprende las etapas
secuenciales o simultáneas de:
(i) poner en contacto la muestra con receptores
capaces de unirse a dicho ligando;
(ii) poner en contacto la muestra con receptores
secundarios capaces de unirse a los receptores de la parte (i),
estando conjugados dichos receptores secundarios con un primer
miembro de un par de unión biológico; y
(iii) poner en contacto la muestra con moléculas
de ácido nucleico conjugadas con un primer miembro de un par de
unión biológico en un extremo y con un segundo miembro de un par de
unión biológico en el otro extremo de la cadena del ácido nucleico;
y
(iv) poner en contacto la muestra con moléculas
de ácido nucleico conjugadas únicamente con un segundo miembro del
par de unión biológico.
\newpage
8. Un método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 3, 5, 6 ó 7 en el que el primer y segundo
componentes del par de unión biológico son estreptavidina o avidina
y biotina o viceversa.
9. Un método de acuerdo con la reivindicación 5,
en el que dicho receptor secundario está unido a dichas moléculas
de ácido nucleico mediante un enlace químico directo.
10. Un método de acuerdo con la reivindicación 1
o la reivindicación 2, en el que la etapa (a) comprende la adición
de un complejo reactivo que es un conjugado que comprende receptores
capaces de unirse al ligando, moléculas de ácido nucleico y una
macromolécula de soporte.
11. Un método de acuerdo con la reivindicación
10, en el que la macromolécula de soporte es un dextrano.
12. Un método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 11, en el que los receptores capaces de
unirse a dicho ligando son anticuerpos o fragmentos de
anticuerpo.
13. Un método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 12, en el que el ácido nucleico es parcial
o completamente monocatenario.
14. Un método de acuerdo con la reivindicación
13, en el que el ácido nucleico es un ADN o ARN monocatenario.
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