На первый взгляд такая задача кажется почти неразрешимой. Число различных вариантов антител оценивается специалистами в сотни миллионов, да к тому же все антитела внешне похожи друг на друга. Решить эту проблему можно с помощью специфических взаимодействий антигенов и антител. Дело в том, что вирусные белки реагируют только со специфическими, комплементарными им антителами, а все остальные антитела им безразличны. Таким образом задача исследователя сводится к добавлению в образец плазмы крови своеобразной приманки – вирусных белков. Если комплексы образуются, значит, данный вирус уже успел поразбойничать в организме.

Успех охоты на вирус во многом зависит от качества приманки. Чтобы ее получить, вирусы культивируют в лабораториях на специальных клеточных линиях, затем очищают, концентрируют, после чего лизируют вирусные частицы – «разбирают» их на отдельные части. Некоторые из белков, на которые реагирует иммунная система (обычно это поверхностные белки вируса), тем или иным способом фиксируют на поверхности лунок, сделанных в специальных пластиковых планшетах. После добавления в лунки антител они прочно сядут на подготовленное для них ложе, если там есть вирусные белки.

Приготовление вирусных лизатов – процедура довольно хлопотная и опасная. Особенно когда имеешь дело с таким безжалостным убийцей, как вирус СПИДа. Гораздо безопаснее работать с отдельными вирусными белками, которые можно получить с помощью методов биотехнологии. Для этого соответствующие вирусные гены вводят в кишечную палочку. Она послушно начинает работать «на заказ», синтезируя помимо своих собственных белков некоторое количество вирусных. Кроме того, небольшие фрагменты вирусных белков удается синтезировать биохимическими методами.

Надо, впрочем, честно признаться, что оба этих способа не лишены своих недостатков. Например, трудно полностью отделить вирусные белки от белков кишечной палочки. А к последним в крови людей есть антитела, поэтому возможны ошибки при тестировании. Короткие синтетические пептиды могут оказаться плохими иммуногенами. Ведь крупный белок подчас облепляется антителами словно ежик яблоками. Разные иммуноглобулины садятся на разные участки белка – отсюда и мощный комплексный ответ иммунной системы на чужеродные белки. А на одну «иголочку» синтетического пептида много яблок не наколешь. В идеале следовало бы ловить антитела к вирусу на все его белки одновременно. Однако при таком способе резко возрастает стоимость тестирования.

Предположим, полученные тем или иным способом вирусные белки все-таки связались с комплементарными к ним антителами. Как же теперь выявить эти комплексы в сыворотке крови? Это стало возможно с начала 70-х гг. Именно тогда голландские исследователи Е.Энгвалл, П.Пельман, В.Ван-Вимен и А.Шуурс научились присоединять к антителам молекулы ферментов. Ферменты подбирают таким образом, чтобы легче было регистрировать результат катализируемых ими реакций. Например, они должны заметно менять цвет реакционной смеси. Антитела человека для других животных являются чужеродными белками, т.е. антигенами. Если ввести их, например, кролику, то в его крови появятся антитела на человеческие антитела, которые можно выделить. К полученным антителам животного «пришивают» соответствующий фермент. Получившийся комплекс, называемый конъюгатом, и используют для связывания с антителами человека.

В лунку с зафиксированными в ней вирусными антигенами (белками и их фрагментами) вносят каплю сыворотки крови пациента. Если антитела против вируса присутствуют в сыворотке, они прочно присоединятся к вирусным антигенам. Затем лунку промывают, удаляя все человеческие антитела, не имеющие отношения к данному вирусу. После промывки добавляют заранее полученный конъюгат. Если в лунке остались человеческие антитела, конъюгат к ним обязательно присоединится. Лунки снова промывают и добавляют субстрат для фермента. Если фермент в лунке остался, он изменит цвет реакционной смеси. Это и будет являться свидетельством того, что данный вирус в организм попал и иммунная система на такое вторжение отреагировала!

Описанную схему можно менять на все лады. Например, сажать на поверхность лунок не вирусный антиген, а очищенные антитела к нему. Тогда мы будем искать в сыворотке не антитела к вирусу, а сами вирусные частицы. Вместо кроличьих антител иногда используют белок А золотистого стафилококка, который великолепно связывается с любыми человеческими антителами. Наконец, фермент можно заменить радиоактивной меткой или флуоресцирующей краской. В общем, как говорится, возможны варианты.

В целом же наиболее распространенный в медицинской практике принцип поиска вирусов остается неизменным: на антиген сажают антитело, потом сверху еще одно антитело . Это похоже на приготовление бутерброда, не случайно поэтому иммунологи называют такой прием сэндвич-методом. Существуют и другие, более изощренные приемы. К сожалению, все они, включая дорогую диагностику чужеродной ДНК с помощью ПЦР, пока позволяют лишь констатировать печальный факт наличия вирусной инфекции. Однако диагностика инфекций совершенно необходима при оценке эффективности действия противовирусных препаратов, а также вакцин.