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ELISA – Enzymimmunoassay erklärt

ELISA (Enzyme-linked Immunosorbent Assay) ist ein labordiagnostisches Verfahren zum Nachweis von Antikörpern, Antigenen oder anderen Proteinen im Blut oder anderen Körperflüssigkeiten.

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Wissenswertes über "ELISA"

ELISA (Enzyme-linked Immunosorbent Assay) ist ein labordiagnostisches Verfahren zum Nachweis von Antikörpern, Antigenen oder anderen Proteinen im Blut oder anderen Körperflüssigkeiten.

Was ist der ELISA?

Der ELISA (Enzyme-linked Immunosorbent Assay) ist ein weit verbreitetes immunologisches Testverfahren in der medizinischen Labordiagnostik. Er wird eingesetzt, um spezifische Proteine, Antikörper, Antigene, Hormone oder andere Biomoleküle in biologischen Proben wie Blutserum, Plasma, Urin oder anderen Körperflüssigkeiten nachzuweisen und zu quantifizieren. Der Test kombiniert die hohe Spezifität von Antikörpern mit der Empfindlichkeit enzymatischer Nachweisreaktionen.

Wirkmechanismus

Das Grundprinzip des ELISA beruht auf der spezifischen Bindung zwischen einem Antigen und einem Antikörper. An den Antikörper ist ein Enzym gekoppelt, das nach Zugabe eines geeigneten Substrats eine messbare Farbreaktion auslöst. Die Intensität der Farbe ist proportional zur Menge des nachgewiesenen Moleküls in der Probe.

Häufige ELISA-Varianten

Direkter ELISA: Das Antigen wird direkt auf die Mikrotiterplatte gebunden und mit einem enzymgekoppelten Antikörper nachgewiesen.
Indirekter ELISA: Ein Primärantikörper bindet das Antigen, ein sekundärer enzymgekoppelter Antikörper bindet dann den Primärantikörper. Diese Variante ist besonders sensitiv.
Sandwich-ELISA: Das Antigen wird zwischen zwei Antikörpern eingefangen. Diese Methode eignet sich besonders für den Nachweis von Proteinen und Hormonen.
Kompetitiver ELISA: Probenantigen und markiertes Antigen konkurrieren um die Bindung an einen Antikörper. Je mehr Antigen in der Probe vorhanden ist, desto geringer ist das Messsignal.

Anwendungsgebiete

Der ELISA wird in zahlreichen medizinischen und wissenschaftlichen Bereichen eingesetzt:

Infektionskrankheiten: Nachweis von Antikörpern gegen HIV, Hepatitis B und C, SARS-CoV-2, Borrelia burgdorferi (Lyme-Borreliose), Toxoplasma gondii u. v. m.
Autoimmundiagnostik: Bestimmung von Autoantikörpern, z. B. bei Zöliakie (Anti-Transglutaminase-Antikörper) oder systemischem Lupus erythematodes.
Hormondiagnostik: Messung von Hormonen wie TSH, LH, FSH, Cortisol oder Insulin.
Allergiediagnostik: Nachweis allergenspezifischer IgE-Antikörper.
Tumormarker: Bestimmung von Krebsmarkern wie PSA (prostataspezifisches Antigen) oder CA-125.
Lebensmittel- und Umweltanalytik: Nachweis von Schadstoffen, Allergenen oder Kontaminanten.

Durchführung des Tests

Die Probe (z. B. Blutserum) wird in die Vertiefungen einer speziellen Mikrotiterplatte gegeben, auf deren Oberfläche bereits Fangantikörper oder Antigene gebunden sind. Nach mehreren Inkubations- und Waschschritten wird ein enzymgekoppelter Antikörper hinzugefügt. Durch Zugabe eines Substrats entsteht eine Farbreaktion, die mittels eines Photometers (Plattenlesegerät) gemessen wird. Das Ergebnis wird als optische Dichte angegeben und mit Kontrollwerten verglichen.

Klinische Bedeutung und Interpretation

Ein positives ELISA-Ergebnis bedeutet, dass die gesuchte Substanz in der Probe nachgewiesen wurde. Da der ELISA sehr sensitiv ist, können in seltenen Fällen auch falsch-positive Ergebnisse auftreten, die durch Kreuzreaktionen mit ähnlichen Molekülen entstehen. Aus diesem Grund werden positive ELISA-Ergebnisse bei bestimmten Erkrankungen (z. B. HIV) durch einen Bestätigungstest wie den Western Blot überprüft.

Ein negatives Ergebnis schließt eine Infektion oder Erkrankung in der Regel aus, sofern die diagnostische Sensitivität des Tests ausreichend hoch ist und das sogenannte diagnostische Fenster (der Zeitraum zwischen Infektion und Antikörperbildung) berücksichtigt wird.

Vorteile und Limitationen

Vorteile

Hohe Sensitivität und Spezifität
Kosteneffizient und skalierbar für Routinelabore
Gleichzeitige Analyse vieler Proben möglich
Quantitative und qualitative Aussagen möglich

Limitationen

Falsch-positive oder falsch-negative Ergebnisse möglich
Diagnostisches Fenster bei Infektionskrankheiten zu beachten
Erfordert spezielles Laborequipment und geschultes Personal
Kreuzreaktivitäten können die Spezifität beeinflussen

Quellen

Lequin, R. M. (2005). Enzyme Immunoassay (EIA)/Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA). Clinical Chemistry, 51(12), 2415-2418. PubMed PMID: 16179424.
World Health Organization (WHO). HIV Diagnostics and Laboratory Technology. Verfügbar unter: https://www.who.int/teams/global-hiv-hepatitis-and-stis-programmes/hiv/treatment/diagnostics
Crowther, J. R. (2001). The ELISA Guidebook. Methods in Molecular Biology, Vol. 149. Humana Press.

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