Wat zijn ligandbepalingen?
Assays zijn een methode die in de geneeskunde wordt gebruikt om de aanwezigheid en hoeveelheid van een molecuul in een biologische stof te bepalen. Er bestaan verschillende soorten assays en ze worden aangeduid met hun naam. Ligand-assays verwijzen specifiek naar de groep assays die het product meten van de chemische interactie tussen het molecuul dat wordt gemeten en een reactieve stof of receptor die op de assay zelf wordt geplaatst.
In het menselijk lichaam is een ligand een signaalactiverend molecuul dat past bij specifieke receptorsites op celwanden. Wanneer een ligand in zijn specifieke receptorplaats past, zorgt dit ervoor dat de fysieke vorm van de receptor verandert, waardoor vervolgens een biologisch signaal wordt uitgezonden. Bij ligandbepalingen wordt deze cellulaire respons gemeten.
Ligand-assays kunnen worden gebruikt om een grote verscheidenheid aan stoffen in het menselijk lichaam te meten, zoals cellen, medicijnen en hormonen. Meerdere soorten biologische ligandbepalingen zijn gecreëerd, omdat het menselijk lichaam zeer complex is. Het mechanisme waarmee de meting wordt uitgevoerd, kan worden gebruikt om assays in drie hoofdklassen te classificeren, waaronder competitieve, niet-competitieve en geminiaturiseerde microarray-assays.
Bij een competitieve test worden zowel een radioactief gemerkte verbinding met een vergelijkbare structuur als het onderzochte molecuul en de receptorbindingsplaats op de test verschaft. Wanneer het menselijke monster wordt geïntroduceerd om te worden gemeten op de test, moet het concurreren met de radioactief gemerkte moleculen die al op de test aanwezig zijn om te binden aan de verschafte receptoren. De hoeveelheid waarin de radioactief gemerkte moleculen de receptorbinding van het monster overtreffen, kan medische professionals informatie verschaffen over de aanwezigheid en hoeveelheid van de moleculen in het monster. Competitieve testen werden voor het eerst gebruikt in het midden van de jaren 1950 om de concentratie van hormonen bij mensen te meten, voornamelijk schildklierhormoon en borstkankerhormoonreceptorfunctie.
Een tweede type ligandbepaling is de niet-competitieve bepaling. Het werkt op een manier die vergelijkbaar is met die van de competitieve test, behalve dat de radioactief gemerkte moleculen op de test in overmaat beschikbaar zijn en daarom de moleculen van het monster al overtreffen. De mate waarin de moleculen van het monster kunnen binden aan de receptoren van de assay, kan de hoeveelheid van het molecuul in het menselijke monster schatten. Deze assaytechnologie werd halverwege de jaren tachtig veel gebruikt.
Met competitieve en niet-competitieve ligand-essays kan één molecuul tegelijkertijd worden onderzocht. De derde klasse testen maakt de gelijktijdige meting van meerdere moleculen uit een klein biologisch monster mogelijk. Dit wordt gedaan door het gebruik van een geminiaturiseerde chip geladen met meerdere kleine gebieden van specifieke receptoren. Dit worden geminiaturiseerde microarrays of microspots genoemd. Deze derde klasse van assaytypen geeft de mogelijkheid om meerdere biologische complexen van kleine monsters te meten, en het wordt op grotere schaal gebruikt.