<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">mimmun</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Медицинская иммунология</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Medical Immunology (Russia)</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1563-0625</issn><issn pub-type="epub">2313-741X</issn><publisher><publisher-name>SPb RAACI</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.15789/1563-0625-2019-3-567-575</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">mimmun-1831</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>IMMUNOLOGICAL METHODS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>НОВЫЙ МЕТОД, БАЗИРУЮЩИЙСЯ НА ИСПОЛЬЗОВАНИИ ИММОБИЛИЗОВАННЫХ ОДНОДОМЕННЫХ АНТИТЕЛ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ОПРЕДЕЛЕННЫХ МАЖОРНЫХ БЕЛКОВ ИЗ ПЛАЗМЫ КРОВИ, СПОСОБСТВУЕТ УМЕНЬШЕНИЮ НЕСПЕЦИФИЧЕСКОГО СИГНАЛА В ИММУНОАНАЛИЗЕ</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>A NEW METHOD BASED ON THE USE OF IMMOBILIZED SINGLE-DOMAIN ANTIBODIES TO REMOVE CERTAIN MAJOR PROTEINS FROM BLOOD PLASMA HELPS TO REDUCE NONSPECIFIC SIGNAL IN AN IMMUNOASSAY</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Горяйнова</surname><given-names>О. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Goryainova</surname><given-names>O. S.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>младший научный сотрудник</p><p>Москва</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Junior Research Associate</p><p>Moscow</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Хан</surname><given-names>Е. О.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Khan</surname><given-names>E. O.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>к.б.н., младший научный сотрудник</p><p>Москва</p></bio><bio xml:lang="en"><p>PhD (Biology), Junior Research Associate</p><p>Moscow</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Иванова</surname><given-names>Т. И.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Ivanova</surname><given-names>T. I.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>к.б.н., научный сотрудник</p><p>Москва</p></bio><bio xml:lang="en"><p>PhD (Biology), Research Associate</p><p>Moscow</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Тиллиб</surname><given-names>С. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Tillib</surname><given-names>S. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>д.б.н., заведующий лабораторией молекулярных биотехнологий</p><p>119334, Москва, ул. Вавилова, 34/5.Тел.: 8 (499) 135-22-01.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>PhD, MD (Biology), Head, Laboratory of Molecular Biotechnologies</p><p>119334, Moscow, Vavilov str., 34/5.Phone: 7 (499) 135-22-01.</p></bio><email xlink:type="simple">tillib@genebiology.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>ФГБУН «Институт биологии гена» Российской академии наук</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Institute of Gene Biology, Russian Academy of Sciences</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2019</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>12</day><month>07</month><year>2019</year></pub-date><volume>21</volume><issue>3</issue><fpage>567</fpage><lpage>575</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Горяйнова О.С., Хан Е.О., Иванова Т.И., Тиллиб С.В., 2019</copyright-statement><copyright-year>2019</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Горяйнова О.С., Хан Е.О., Иванова Т.И., Тиллиб С.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Goryainova O.S., Khan E.O., Ivanova T.I., Tillib S.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.mimmun.ru/mimmun/article/view/1831">https://www.mimmun.ru/mimmun/article/view/1831</self-uri><abstract><p>Ахиллесовой пятой иммуноанализа является порой недооцениваемая проблема его восприимчивости к различным интерференциям (помехам, вмешательствам в анализ). Присутствие в пробе пациента мешающих веществ может привести к ошибочному результату теста, следствием чего может стать неправильная диагностика и катастрофические последствия для пациента, поэтому следует уделять особое внимание выявлению возможных интерференций в используемых тест-системах и при возможности разрабатывать и применять методы их преодоления. Особенно остро вопрос борьбы с интерференциями стоит в случае иммуноанализа биомаркеров в плазме или сыворотке крови человека. Для уменьшения возможных интерференций желательно было бы иметь возможность специфичной и адаптируемой предобработки препаратов крови для конкретного анализируемого маркерного белка, для конкретной тест-системы. Мы предполагаем, что такую предобработку можно сделать с помощью комбинирования иммуносорбентов, базирующихся на использовании особых однодоменных антител (нанотел). Нанотела – рекомбинантные белки, производные однодоменных антиген-узнающих вариабельных фрагменов особых антител, состоящих из димера укороченных тяжелых цепей при полном отсутствии легких цепей. Такие особые антитела присутствуют в норме, наряду с обычными антителами, у представителей семейства Camelidae (Верблюдовые) и у некоторых видов хрящевых рыб. Особые свойства нанотел могут обеспечить определенные преимущества при их использовании по сравнению с антителами традиционной структуры и их производными. В данной работе впервые показано, что иммуносорбенты на основе определенной комбинации используемых в качестве лигандов однодоменных антител, способных специфически связывать (и удалять) конкретные мажорные белки крови человека, могут быть подобраны для заданного маркерного антигена крови таким образом, что будут эффективным инструментом предобработки крови с целью уменьшения возможных эффектов интерференции и повышения чувствительности при диагностическом иммуноферментном анализе «сэндвич»-типа. Новый метод предобработки плазмы крови продемонстрирован на примере препаратов плазмы крови (в разведении 1:40) двух пациентов. Ранее разработанная модельная система детекции белка лактоферрина была использована для анализа образцов плазмы крови. Показано, что можно существенно повысить соотношение суммарного детектируемого сигнала к неспецифическому фону, связанному с интерференциями, за счет сильного уменьшения этого фона путем аффинного удаления (с помощью соответствующих иммобилизованных однодоменных антител) из препаратов плазмы крови фракции трех мажорных белков: фибриногена, иммуноглобулинов класса G, альфа-2-макроглобулина.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>A generally underestimated problem of immunoassays is its susceptibility to various interferences, being the Achilles heel of these assays (interventions in the analysis). The presence of interfering substances in the patient’s specimen can cause erroneous test sample result, which may lead to incorrect diagnosis and catastrophic consequences for the patient. Hence, one should pay particular attention to identifying possible interferences in the test systems used and, when possible, develop and apply methods to overcome them. The issue of avoiding interference is particularly important for immunoassays of biomarkers in human plasma or serum. In order to reduce possible interferences, it would be desirable to have an opportunity of specific and adaptable pretreatment of blood samples for a specifically assayed marker protein, as applied to a specific test system. We assume that such pretreatment may be done by combining the immunosorbents based on the use of special single-domain antibodies (nanobodies).</p><p>The nanobodies are recombinant proteins, derivatives of single-domain antigen-recognizing variable fragments of specific antibodies, consisting of a dimer of truncated heavy chains in the complete absence of light chains. Such specific antibodies are detectable in the normal samples taken from members of the Camelidae family (Camelids), and in some species of cartilaginous fishes, along with the common antibodies. The special properties of nanobodies can provide certain advantages in their use, compared with antibodies of traditional structure and their derivatives.</p><p>In this paper, we have shown for the first time, that the immunosorbents based on certain combination of single-domain antibodies used as ligands able for specifically binding and removal of specific high-abundance human blood proteins, may be selected for a given marker blood antigen in such a way that they will be an effective tool for blood pretreatment, aiming to reduce possible effects of interference and increased sensitivity in the diagnostic “sandwich” enzyme immunoassay. A new method of plasma pretreatment is demonstrated with human plasma samples (at a dilution of 1:40) of two patients. A previously developed model system for detection of lactoferrin protein was used to analyze plasma samples. It is shown that a significantly increased ratio of total detected signal to the nonspecific background signal could be obtained after drastic reduction of this background by affinity removal of 3 major protein fractions, i.e., fibrinogen, IgG alpha-2-macroglobulin from blood plasma samples, using appropriate immobilized single domain antibodies. </p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>однодоменные антитела</kwd><kwd>иммуносорбенты</kwd><kwd>предобработка плазмы крови</kwd><kwd>иммуноанализ</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>single-domain antibodies</kwd><kwd>immunosorbents</kwd><kwd>blood plasma pre-treatment</kwd><kwd>immunoassay</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Работа выполнена в рамках темы Госзадания Министерства науки и высшего образования РФ (№ 0100-2016-0016) и была частично поддержана РНФ (Проект № 15-14-00081).</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Горяйнова О.С., Иванова Т.И., Рутовская М.В., Тиллиб С.В. Метод параллельного и последовательного генерирования однодоменных антител для протеомного анализа плазмы крови человека // Молекулярная биология, 2017. Т. 51. № 6. С. 985-996.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Goryainova O.S., Ivanova T.I., Rutovskaya M.V., Tillib S.V. A method for the parallel and sequential generation of single-domain antibodies for the proteomic analysis of human blood plasma. Molekulyarnaya biologiya = Molecular Biology, 2017, Vol. 51, no. 6, pp. 985-996.(In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тиллиб С.В., Вятчанин А.С., Муилдерманс С. Молекулярный анализ структуры особых антител Сamelus bactrianus, состоящих только из тяжелых цепей // Биохимия, 2014. Т. 79. № 12. С. 1687-1697.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tillib S.V., Vyatchanin A.S., Muyldermans S. Molecular analysis of heavy chain-only antibodies of Camelus bactrianus. Biokhimiya = Biochemistry, 2014, Vol. 79, no. 12, pp. 1687-1697. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Boehm Т.К., Sojar Н., DeNardin E. Concentration-dependent effect of fibrinogen on IgG-specific antigen binding and phagocytosis. Cell. Immunol., 2010, Vol. 263, no. 1, pp. 41-48.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Boehm Т.К., Sojar Н., DeNardin E. Concentration-dependent effect of fibrinogen on IgG-specific antigen binding and phagocytosis. Cell. Immunol., 2010, Vol. 263, no. 1, pp. 41-48.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bolstad N., Warren D.J., Nustad K. Heterophilic antibody interference in immunometric assays. Best Pract. Res. Clin. Endocrinol. Metab., 2013, Vol. 27, pp. 647-661.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bolstad N., Warren D.J., Nustad K. Heterophilic antibody interference in immunometric assays. Best Pract. Res. Clin. Endocrinol. Metab., 2013, Vol. 27, pp. 647-661.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Hamers-Casterman C., Atarhouch T., Muyldermans S., Naturally occurring antibodies devoid of light chains. Nature, 1993, Vol. 363, pp. 446-448.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hamers-Casterman C., Atarhouch T., Muyldermans S., Naturally occurring antibodies devoid of light chains. Nature, 1993, Vol. 363, pp. 446-448.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Harmsen M.M., de Haard H.J. Properties, production, and applications of camelid single-domain antibody fragments. Appl. Microbiol. Biotechnol., 2007, Vol. 77, pp. 13-22.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Harmsen M.M., de Haard H.J. Properties, production, and applications of camelid single-domain antibody fragments. Appl. Microbiol. Biotechnol., 2007, Vol. 77, pp. 13-22.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Moreno-Expósito L., Illescas-Montes R., Melguizo-Rodrígueza L. Multifunctional capacity and therapeutic potential of lactoferrin. Life Sciences, 2018, Vol. 195, pp. 61-64.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Moreno-Expósito L., Illescas-Montes R., Melguizo-Rodrígueza L. Multifunctional capacity and therapeutic potential of lactoferrin. Life Sciences,2018, Vol. 195, pp. 61-64.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Muyldermans S., Baral T.N., Retamozzo V.C. Camelid immunoglobulins and nanobody technology. Vet . Immunol. Immunopathol., 2009, Vol. 128, pp. 178-183.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Muyldermans S., Baral T.N., Retamozzo V.C. Camelid immunoglobulins and nanobody technology. Vet . Immunol. Immunopathol., 2009, Vol. 128, pp. 178-183.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Muyldermans S. Nanobodies: natural single-domain antibodies. Annu. Rev. Biochem., 2013, Vol. 82, pp. 775-797.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Muyldermans S. Nanobodies: natural single-domain antibodies. Annu. Rev. Biochem., 2013, Vol. 82, pp. 775-797.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Steeland S., Vandenbroucke R.E., Libert C. Nanobodies as therapeutics: big opportunities for small antibodies. Drug Discovery Today., 2016, Vol. 21, pp. 1077-1113.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Steeland S., Vandenbroucke R.E., Libert C. Nanobodies as therapeutics: big opportunities for small antibodies. Drug Discovery Today., 2016, Vol. 21, pp.1077-1113.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Tillib S.V., Privezentseva M.E., Ivanova T.I. Single-domain antibody-based ligands for immunoaffinity separation of recombinant human lactoferrin from the goat lactoferrin of trasgenic goat milk. J. Chromatogr. B: Anal. Technol. Biomed. Life Sci. 2014, pp. 48-57, 949-950.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tillib S.V., Privezentseva M.E., Ivanova T.I. Single-domain antibody-based ligands for immunoaffinity separation of recombinant human lactoferrin from the goat lactoferrin of trasgenic goat milk. J. Chromatogr. B: Anal. Technol. Biomed. Life Sci. 2014, pp. 48-57, 949-950.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ward G., Simpson A., Boscato L., Hickman P. E. The investigation of interferences in immunoassay. Clin. Biochem., 2017, Vol. 50, pp. 1306-1311.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ward G., Simpson A., Boscato L., Hickman P. E. The investigation of interferences in immunoassay. Clin. Biochem., 2017, Vol. 50, pp. 1306-1311.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Wyatt A.R., Kumita J.R., Farrawell N/. Alpha-2-macroglobulin is acutely sensitive to freezing and lyophilization: Implications for structural and functional studies. PLoS ONE, 2015, Vol. 10, no. 6, e0130036. doi: 10.7868/S0026898417060106.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Wyatt A.R., Kumita J.R., Farrawell N/. Alpha-2-macroglobulin is acutely sensitive to freezing and lyophilization: Implications for structural and functional studies. PLoS ONE, 2015, Vol. 10, no. 6, e0130036. doi: 10.7868/S0026898417060106.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
