Lateksin immunoagglutinaatioon perustuvan menetelmän soveltuvuus Helicobacter pylori -vasta-aineiden nopeaan, kvantitatiiviseen määritykseen

Abstract

Helicobacter pylori –infektio on riskitekijä useiden sairauksien kuten pohjukaissuolen haavauman ja ma-hasyövän synnyssä. Maastricht V/Firenze -konsensusraportti suosittelee testaa-ja-hoida -strategiaa ja no-ninvasiivisten testien käyttöä nuoremmille potilaille, joilla ei ole hälyttäviä oireita. Nopeiden, hoitopaikka-testaukseen soveltuvien serologisten testien käyttöä ei kuitenkaan niiden vaihtelevan suorituskyvyn vuoksi suositella. Tutkimuksen tavoitteena oli arvioida mahdollisuutta kehittää kaupallinen, hoitopaikkatestauk-seen ja häätöhoidon seurantaan soveltuva kvantitatiivinen H. pylori IgG/IgA/IgM-lateksiagglutinaatiotesti Orion Diagnostican 1990 –luvun lopun QuikRead-testiformaatille. Eri kokoisia lateksipartikkeleita päällys-tettiin kovalenttisesti H. pylori –antigeenillä, ja immunoagglutinaatioreaktion tasoa mitattiin turbidometri-sesti QuikRead-instrumentilla 654 ja 950 nm aallonpituuksilla, 10 min reaktioajalla. Alustavat päällystys- ja testiolosuhteet määritettiin keskikokoisella partikkelilla, ja testin diagnostista herkkyyttä, spesifisyyttä ja dynaamista mittausaluetta arvioitiin vertaamalla seeruminäytteiden tuloksia referenssitestien (Pyloriset Dry, Pyloriset IgG ELISA) tiedettyihin arvoihin. Terävin absorbanssin muutos saavutettiin käytettäessä 654 nm:n mittausaallonpituutta ja lähellä keskitasoa olevia partikkelikokoja. Mittausalueen yläpäässä korkein reak-tion taso (dA654nm ~ 0,9) havaittiin keskikokoisella partikkelilla, mutta herkkyys matalien positiivisten näyt-teiden määrityksessä oli riittämätön. Pieni parannus herkkyydessä saatiin aikaan nostamalla partikkelin kokoa ja edelleen, näytetilavuutta optimaalisesta 15 µl:sta 25 µl:an. Näillä muutoksilla päästiin lähelle tavoiteltua herkkyyttä suhteessa referenssitesteihin, mutta reaktion taso jäi matalaksi (dA654nm < 0,05) suh-teessa arvioituun cut-off -pitoisuuteen. Havaittu dynaaminen mittausalue kapeni korkeita vasta-ainepitoisuuksia sisältävillä näytteillä titrausvasteen muuttuessa ei-lineaariseksi. Tulosten perusteella testi-metodi soveltui H. pylori -vasta-aineiden kvantitatiiviseen mittaukseen, mutta havaittu kapea dynaaminen mittausalue yhdistettynä arvioon testin matalasta herkkyydestä viittasivat ei-optimaaliseen suorituskykyyn H. pylori -infektion luotettavassa diagnostiikassa ja hoidonseurannassa. Lisäksi työssä havaitut käytännön ongelmat liittyen päällystetyn partikkelin huonoon säilyvyyteen, toistettavuuteen, sekä partikkelien, anti-geenin ja näytteen käytettyihin korkeisiin pitoisuuksiin vaativat lisäoptimointia. Reaktio-olosuhteiden ja erityisesti päällystysmenetelmän optimoinneilla voidaan olettaa saavutettavan parannusta suorituskykyyn, mutta olemassa olevilla tiedoilla työn laajuutta ja optimoinnin lopputulosta on vaikea arvioida. Luotettava arvio menetelmän soveltuvuudesta toiminnallisen, kaupallisen testin kehitykseen vaatii siten laajempaa tutkimusta ja optimointia kuin tässä työssä on tehty.

Helicobacter pylori infection is a risk factor for several diseases, including duodenal ulcer and gastric cancer. A test-and-treat strategy using noninvasive tests is recommended by the Maastricht V/Florence Consensus Report for younger patients without alarming symptoms. The use of serological, rapid point-of-care tests, however, is not recommended due to their varied performance. The aim of the study was to assess the feasi-bility of a commercial, quantitative H. pylori IgG/IgA/IgM latex agglutination test for Orion Diagnostica's QuikRead test format from the end of 1990 decade to be used for point-of-care testing and monitoring the eradication of H. pylori. Latex particles of varied sizes were covalently coated with H. pylori antigen, and the rate of immunoagglutination reaction was measured turbidometrically by a QuikRead-instrument, at measuring wavelengths of 654 and 950 nm and 10 min reaction time. Preliminary coating and test condi-tions were defined using medium-sized particles, and diagnostic sensitivity, specificity and dynamic range was assessed comparing the results of the serum samples to the known values of reference tests (Pyloriset Dry, Pyloriset IgG ELISA). The sharpest change in absorbance was achieved by using measuring wavelength of 654 nm and particle sizes close to the medium level. At the high end of the measuring range, the highest level of reaction (dA654nm ~ 0,9) was observed with medium-size particles, but the sensitivity in detecting low positive samples was insufficient. A small improvement in sensitivity was accomplished by increasing the particle size and furthermore, the sample volume from optimal 15 µl to 25 µl. With these changes, a sensitiv-ity close to that of the reference tests was achieved, but the reaction rate observed was low (dA654nm <0,05) compared to the estimated cut-off value. The observed dynamic range was narrowed due to a non-linear titration response of samples with high antibody concentrations. Based on the results, the test method was found suitable for quantitative measurement of H. pylori antibodies, but the observed narrow dynamic measuring range, together with the estimated low sensitivity, implied non-optimal performance in reliable H. pylori diagnostics and eradication monitoring. In addition, observed practical problems concerning the low stability and repeatability of coated particles and high concentrations of particles, antigen and sample used would require larger re-optimization. Optimization of reaction conditions, especially the coating method, can be assumed to improve the performance, but based on the existing data, the extent and final outcome of the optimization is difficult to estimate. The final assessment of the feasibility of the method for viable, com-mercial product would therefore require a larger study and optimization that was done in this work.