Definition

1. Definition

ELISA (abgekürzt für „Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay“[1], zu deutsch „enzymgekoppelter Immunadsorptionstest (EIA)“[2]) ist vereinfacht ausgedrückt eine „hochsensitive Methode zum Nachweis von Antigenen und Antikörpern“[3].

Genauer betrachtet bezeichnet ELISA ein Testverfahren zum qualitativen und quantitativen Nachweis eines Analyten (=gesuchte Substanz) in einer Probe, der auf der Kopplung von spezifischen Antikörpern an Antigenen basiert (Schlüssel-Schloss-Prinzip). An den verwendeten Antikörpern gebundene Enzyme gewährleisten durch Farbreaktionen mit einem farblosen Substrat die Messung der gesuchten Antikörper.

Gesuchte Substanzen (=Analyten) können z.B. Proteine/Antikörper, Viren, Hormone, Toxine, Pestizide etc. sein, die man versucht, z.B. in Blut, Blutserum, Milch, Urin etc. nachzuweisen.[4]

2. Verwendung

Verwendung finden ELISAs unter anderem in

-Schwangerschaftstests (hCG)

-Drogentests (z.B. Kokain)

-Nachweis von Antikörpern, z.B. nach Impfung

-Untersuchung des Immunstatus von Mensch und Tier

-Nachweis von Krankheiten wie SARS, Lyme Disease, BSE, etc.

-Nachweis von Parasiten

-Nachweis von Allergenen (z.B. Erdnüsse)[5]

3. Geschichte

Schon 1907 wurden von Arrhenius erste Versuche zur immunchemischen Analyse durchgeführt.

ELISA ist nun ein Nachfolger des RIA (radio immuno assay), bei dem die Nachweisreagenzien nicht enzymatisch, sondern radioaktiv markiert waren (1959 von Yalow und Berson entwickelt).

Bis dahin war keine direkte Proteinkopplung erforscht, um das Reporterenzym an den spezifischen Antikörper zu binden. Außerdem musste die Adsorption von Proteinen an Oberflächen untersucht werden, um die Wells (Oberfläche der Mikrotiterplatten) beschichten zu können.

1971 entwickelten dann zwei Arbeitsgruppen um Peter Perlmann und Eva Engvall in Schweden den ersten ELISA.[6]

4. Grundmechanismus des ELISA-Testverfahrens: Antikörper-Spezifität

Antigene sind fremde Eiweiße, gegen die der Körper, im Speziellen das Immunsystem, Antikörper produziert. Das Wort leitet sich von „antibody generating“ ab und bedeutet so viel wie Antikörper erzeugend.[7]

Als Reaktion auf fremde Makromoleküle (Antigene) bildet das Immunsystem des Körpers also spezifische Proteine (Antikörper).

Antikörper sind im Genaueren Plasmaproteine. Ihre Hauptfunktion ist es, sich an Antigene zu koppeln und diese somit für Makrophagen und natürliche Killerzellen erkenntlich zu machen.[8]

Dieses Prinzip der sogenannten Immunantwort wird sich im ELISA-Test zunutze gemacht, indem man bewusst einen spezifischen Antikörper in eine Probe gibt, um ein gesuchtes Antigen zu detektieren bzw. umgekehrt: man gibt eine Probe mit gesuchtem Antikörper zu einem bekannten Antigen. Dieser Antikörper koppelt nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip durch seine Oberflächenproteine nur an ein bestimmtes Antigen und dort an eine bestimmte Bindungsstelle (Epitop) und stellt somit die Grundlage für den ELISA-Test dar (Spezifität von Antikörpern).[9]