Применение специфичных для человека ИФА-наборов при анализе биоматериала лабораторных животных

   Актуальность. Иммуноферментный анализ (ИФА) широко применяют при изучении фармакологической безопасности, фармакокинетики, фармакодинамики как оригинальных, так и воспроизведенных (биоаналогичных) лекарственных веществ; он является методом выбора для оценки различных биомаркеров при проведении клинических и доклинических исследований. Особенностью, ограничивающей применение данного метода, является его видоспецифичность.

   Цель. Статья посвящена обсуждению применения и адаптации специфичных для человека ИФА-наборов для анализа биоматериала лабораторных животных.

   Материалы и методы. Рассмотрены материалы нескольких исследований, выполненных в организации, с использованием крыс как одной из наиболее распространенных тест-систем в доклинических исследованиях и включавших применение ИФА-наборов для определения в крови стероидных гормонов (тестостерон, эстрадиол), гормонов стресса (кортизол, кортикостерон) и кардиомаркеров (миоглобин, тропонин I).

   Результаты. Показаны примеры использования наборов реагентов без каких-либо изменений (кортизол), после различных вариантов оптимизации (кортикостерон, тестостерон, эстрадиол). На примере кардиомаркера миоглобина представлен алгоритм выбора типа биоматериала, позволяющий расширить исходную область применения набора реагентов и унифицировать отбор биоматериала в экспериментальном исследовании, а тропонин I оказался примером непригодности набора для анализа биоматериала крыс.

   Заключение. На основании экспериментального опыта сформулированы алгоритм и схема принятия решений по апробации и адаптации ИФА-наборов реагентов, специфичных для человека, при анализе биоматериала лабораторных животных.

1. Cox BM, Alsawah F, McNeill PC, et al. Neurochemical, hormonal, and behavioral effects of chronic unpredictable stress in the rat. Behavioural Brain Research. 2011;220(1):106–111. doi: 10.1016/j.bbr.2011.01.038

2. Pereira VH, Marques F, Lages V, et al. Glucose intolerance after chronic stress is related with downregulated PPAR-γ in adipose tissue. Cardiovascular Diabetology. 2016;15(1):114. doi: 10.1186/s12933-016-0433-2

3. López AL, Villanueva ME, Padilla MB, et al. Chronic unpredictable mild stress progressively disturbs glucose metabolism and appetite hormones in rats. Acta endocrinologica. 2018;14(1):16–23. doi: 10.4183/aeb.2018.16

4. Oosterholt BG, Maes JHR, Van der Linden D, et al. Burnout and cortisol: Evidence for a lower cortisol awakening response in both clinical and non-clinical burnout. Journal of Psychosomatic Research. 2015;78(5):445–451. doi: 10.1016/j.jpsychores.2014.11.003

5. Меркулов В. М., Климова Н. В., Меркулова Т. И. Внутрисуточный ритм секреции глюкокортикоидов и динамика генного ответа. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2015;19(2):214–221. doi: 10.18699/VJ15.027

6. Morris CJ, Aeschbach D, Scheer FA. Circadian system, sleep and endocrinology. Mo.l Cell Endocrinol. 2012; 349(1):91–104. doi: 10.1016/j.mce.2011.09.003

7. Lightman SL, Wiles CC, Atkinson HC et al. The significance of glucocorticoid pulsatility. European journal of pharmacology. 2008;583(2–3):255–262. doi: 10.1016/j.ejphar.2007.11.073

8. Nunes KP, de Oliveira AA, Szasz T et al. Blockade of toll-like receptor 4 attenuates erectile dysfunction in diabetic rats. J. Sex. Med. 2018;15(9):1235–1245. doi: 10.1016/j.jsxm.2018.07.005

9. Al-Oanzi ZH. Erectile dysfunction attenuation by naringenin in streptozotocin-induced diabetic rats. J. Food Biochem. 2019;43(7):e12885. doi: 10.1111/jfbc.12885

10. Yang BB, Hong ZW, Zhang Z, et al. Epalrestat, an aldose reductase inhibitor, restores erectile function in streptozocin-induced diabetic rats. Int. J. Impot. Res. 2019;31(2):97–104. doi: 10.1038/s41443-018-0075-x

11. Yang R, Wang J, Chen Y, et al. Effect of caffeine on erectile function via up-regulating cavernous cyclic guanosine monophosphate in diabetic rats. J. Androl. 2008;29(5):586–591. doi: 10.2164/jandrol.107.004721

12. Luo L, Dai DZ, Cheng YS, et al. Sildenafil improves diabetic vascular activity through suppressing endothelin receptor A, iNOS and NADPH oxidase which is comparable with the endothelin receptor antagonist CPU0213 in STZ-injected rats. J. Pharm. Pharmacol. 2011;63(7):943–951. doi: 10.1111/j.2042-7158.2011.01268.x

13. Зенкевич И. Г., Климова И. О. Применение метода стандартной добавки для количественного хроматографического анализа. Журнал аналитической химии. 2006;61(10): 1048–1054. doi: 10.1134/S1061934806100042

14. Зенкевич И. Г., Морозова Т. Е. Особенности метода стандартной добавки для количественного определения аналитов в сложных смесях, обладающих сорбционными свойствами. Аналитика и контроль. 2010;14(3):164–171.

15. Зенкевич И. Г., Бархатова Д. Д., Белышева М. Н. и др. Сравнительная характеристика различных вариантов количественного хроматографического анализа методом двойной стандартной добавки. Аналитика и контроль. 2021;25(2):146–154. doi: 10.15826/analitika.2021.25.2.010

16. Матичин А. А., Фаустова Н. М., Каргопольцева Д. Р. и др. Циркадианные колебания уровня тестостерона в плазме крови половозрелых самцов крыс. Лабораторные животные для научных исследований. 2020;2:36–42. doi: 10.29296/2618723X-2020-02-04

17. Begemann K, Rawashdeh O, Olejniczak I, et al. Endocrine regulation of circadian rhythms. Biol Timing Sleep. 2025;2:10. doi: 10.1038/s44323-025-00024-6

18. Дымова О. В. Современные биомаркеры в кардиологии. Медицинский совет. 2018;(16):118–123. doi: 10.21518/2079-701X-2018-16-118–123

19. Vittorini S, Clerico A. Cardiovascular biomarcers: increasing, impact of laboratory medicine in cardiology practice. Clinical Chemistry and Laboratory Medicine. 2008;46(6):748–763. doi: 10.1515/CCLM.2008.188

20. Сапрыгин Д. Б. Кардиоспецифические тропонины: значение в диагностике, стратификации риска и прогнозе острого коронарного синдрома. 1. Диагностическое значение традиционных и современных маркеров миокардиального повреждения. Международный журнал интервенционной кардиоангиологии. 2003;2:65–70.

21. Vanek T, Kohli A. Biochemistry, myoglobin. StatPearls Treasure Island: StatPearls Publishing; 2025.

22. Ordway GA, Garry DJ. Myoglobin: an essential hemoprotein in striated muscle. J. Exp. Biol. 2004;207(Pt20):3441–3446. doi: 10.1242/jeb.01172.

23. Катруха И. А. Тропониновый комплекс сердца человека. Структура и функции. Успехи биологической химии. 2013; 53:149–194.

24. Морроу Д., Кэннон К. П., Джесс Р. Л. и др. Руководство Национальной академии клинической биохимии по лабораторной медицинской практике: Клинические характеристики и использование биохимических маркеров при острых коронарных синдромах. Лабораторная диагностика. 2008.1(17):16–24.

25. Kolmanová E, Bartošová L, Khazneh E, et al. Comparison of the specificity of cardiac troponin I and creatine kinase MB in isoproterenol-induced cardiotoxicity model in rats. Acta Veterinaria Brno. 2015;84(4):343–350. doi: 10.2754/avb201584040343

26. Clements P, Brady S, York M, et al. Time course characterization of serum cardiac troponins, heart fatty acid-binding protein, and morphologic findings with isoproterenol-induced myocardial injury in the rat. Toxicologic Pathology. 2010;38:703–714. doi: 10.1177/0192623310374969

27. Березкин В. А., Бондарева Е. Д., Добрянская С. С. и др. Технологические процессы в доклинических исследованиях. Риск-ориентированный подход. Консультант GLP-Planet 2022. Мнение фармацевтической отрасли. Санкт-Петербург: Акционерное общество «Научно-производственное объединение «ДОМ ФАРМАЦИИ»; 2022. С. 152–173. doi: 10.57034/978-5-6048955-0-4-s7

28. Болсуновская Ю. Р., Енгалычева Г. Н., Ивкин Д. Ю. и др. Дизайн фармакологического эксперимента. Внедрение принципов ARRIVE в работу исследовательских центров. Консультант GLP-Planet 2022. Мнение фармацевтической отрасли. Санкт-Петербург: Акционерное общество «Научно-производственное объединение «ДОМ ФАРМАЦИИ»; 2022. С. 52–71. doi: 10.57034/978-5-6048955-0-4-s3

29. Piccoli SP. Points to consider document: scientific and regulatory considerations for the analytical validation of assays used in the qualification of biomarkers in biological matrices [Internet]. Biomarker Assay Collaborative Evidentiary Considerations Writing Group; 2019 [cited 2025 Apr 30]. Available from: https://media.c-path.org/wp-content/uploads/20240427170639/evidconsid-whitepaper-analyticalsectionv2019.pdf

30. Косман В. М., Карлина М. В., Фаустова Н. М. и др. Вопросы валидации биоаналитических методик количественного определения биомаркеров : обзор нормативных документов. Регуляторные исследования и экспертиза лекарственных средств. 2025;15(5):550–564. doi: 10.30895/1991-2919-2025-766