Некоторые примеры практического использования ELISA

До появления ELISA было проведено сравнительно небольшое число исследований с использованием антител к фитопатогенным грибам и бактериям. До этого времени с помощью лабораторных иммунологических тестов в основном диагностировали вирусные заболевания, уделяя относительно мало внимания грибным и бактериальным фитопатогенам. В настоящее время ELISA является рутинным лабораторным методом диагностики вироидов, вирусов, фитоплазм, бактерий, грибов и оомицетов в лабораторных условиях и широко используется для обнаружения этих патогенов в растениях, почве, воздухе, а также в других биологических образцах и объектах окружающей среды.
С тех пор, когда в 1977 г. Кларк и Адамс использовали иммуноферментный анализ для детекции вирусов растений, список возбудителей болезней, для которых был применен ELISA, постоянно увеличивается. Однако вирусы по-прежнему занимают в нем лидирующее место. Это связано прежде всего с тем, что помимо методов анализа нуклеиновых кислот, только ELISA обеспечивает быструю и надежную диагностику вирусных болезней растений. Простота и высокая производительность ELISA делают его удобным для мониторинга как вирусных заболеваний растений, так и границ распространения их возбудителей. Благодаря использованию ELISA было установлено, что многие вирусы имеют более широкий круг растений-хозяев, чем предполагалось ранее. Нередко оказывалось, что симптомы неизвестной этиологии, обнаруженные на культурных растениях, вызваны вирусом, который не встречался на них прежде. ELISA позволил уточнить ареалы распространения растительных вирусов, и некоторые из них только после внедрения этого анализа были впервые обнаружены в новых географических регионах. Данный метод широко используется для мониторинга вирусов в семенах и посевном материале, например в семенном картофеле, имеющем меристемное происхождение, или в цветочных луковицах (например, только в Голландии ежегодно тестируют сотни тысяч луковиц тюльпанов, лилий и ирисов). Количество примеров применения ELISA для диагностики вирусных болезней слишком велико, чтобы приводить здесь их полный перечень и описывать подробно. Однако, чтобы проиллюстрировать общедоступность этого теста, отметим, что коммерческие реагенты и диагностические наборы разработаны для идентификации более чем сотни вирусов культурных растений. Среди них, включая изоляты и серотипы, по крайней мере 25 вирусов зерновых злаков (ячменя, кукурузы, риса, сорго, пшеницы, овса) и 3 вируса злаковых трав (костра, травы Джонсона); 7 вирусов зернобобовых и фуражных бобовых растений (фасоли, гороха, сои, вигны, красного клевера); 17 вирусов фруктовых (яблони, банана, вишни, цитрусов, сливы, папайи, персика, ананаса) и 20 вирусов ягодных (голубики, винограда, малины, клубники) культур; 51 вирус овощей, бахчевых и корнеплодов (свеклы, кассавы, цветной капусты, сельдерея, огурца, хмеля, лука-порея, латука, перца, лука, картофеля, редиса, лука-шалота, кабачка, томата, турнепса и цуккини), а также 8 вирусов табака, 2 вируса арахиса и 2 вируса сахарного тростника. Кроме того, доступны коммерческие диагностикумы для обнаружения, по меньшей мере, 29 вирусов цветочных культур и декоративных растений.
ELISA успешно используют для фитопатогенных бактерий. Идентификацию бактерий и сейчас иногда проводят с участием поликлональных антител, но поскольку бактериальные клетки обладают сложным и гетерогенным составом поверхностных антигенов, зависящим от среды, в который они развиваются или в который их культивируют, перекрестные реакции с даже с неродственными видами являются в этом случае типичными для бактериальных патогенов. По этой причине при иммунодиагностике многих видов фитопатогенных бактерий предпочтение отдают моноклональным антителам. В настоящее время ELISA с mABs применяется для детекции и внутривидовой идентификации многих вредоносных возбудителей бактериозов растений, принадлежащих к родам Acidovorax, Agrobacterium, Clavibacter, Corynebaeterium Ervinia, Peetobacterium, Pseudomonas, Ralstonia, Xanthomonas, Xylophilus. Чувствительность ELISA для бактерий, как правило, составляет 10в5-10в6 КОЕ мл-1, что достаточно для обнаружения бактериальных патогенов в пораженном растении и среди колоний, 69 выращенных in vitro. Однако наиболее надежные диагнозы удается поставить, если анализируемый образец получают из зоны активно развивающихся некрозов, где поддерживается высокий титр фитопатогена.
В современной фитопатологии ELISA является удобным и интенсивно применяемы методом детекции различных грибов и оомицетов в растениях, почве, воздухе и других биологических образцах и объектах окружающей среды. Приведенная ниже таблица, в которой представлена информация о тестировании грибов и оомицетов, безусловно, не является исчерпывающей, но тем не менее дает представление о том, с какой целью в отношении этих фитопатогенов может быть использован данный анализ (табл. 3.1). Во-первых, ELISA применяют для детекции патогенов в тканях растений с видимыми признаками поражения, чтобы диагностировать заболевание. Кроме того, ELISA дает возможность обнаруживать латентную инфекцию и выявлять фитопатогенные грибы и оомицеты на ранних стадиях развития заболевания до появления его симптомов. Так как ELISA является количественным методом, с его помощью определяют содержание биомассы патогенов в тканях зараженных растений. Это дает представление о степени колонизации тканей, что в свою очередь, позволяет изучать типы взаимоотношений патогенов с растениями, оценивать эффективность обработок фунгицидами и проводить мониторинг болезней. В ряде случаев ELISA используют для дифференциации видов грибов и оомицетов, а при достаточной специфичности антител и для обнаружения внутривидовых различий. Наконец, метод применяют при контроле качества сельскохозяйственной продукции с целью ее проверки на предмет загрязнения этими микроорганизмами.

Что касается фитоплазм, то для их диагностики также используют ELISA и с поли- и с моноклональными антителами. Ho поскольку весьма трудно выделить очищенные антигены этих возбудителей в достаточном для иммунизации животных количестве, антисывортки удалось получить для сравнительно небольшого числа фитоплазм. Тем не менее, для детекции некоторых из них уже выпускаются коммерческие наборы.