biopreparatБИОпрепараты. Профилактика, диагностика, лечениеBiological Products. Prevention, Diagnosis, Treatment2221-996X2619-1156Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products10.30895/2221-996X-2023-23-3-300-309biopreparat-495Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESИзучение возможности применения математических методов анализа для оценки специфической активности антител к поверхностному антигену вируса гепатита В в препаратах иммуноглобулинов человекаPossibility of using mathematical analysis methods to evaluate the potency of antibodies to hepatitis B virus surface antigen in human immunoglobulin preparationshttps://orcid.org/0000-0002-1798-4910ПостноваЕ. Л.PostnovaE. L.

Постнова Евгения Леонидовна, канд. биол. наук

Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051

Evgeniya L. Postnova, Cand. Sci. (Biol.)

8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051, Russian Federation

postnova@expmed.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2132-0962МовсесянцА. А.MovsesyantsA. A.

Мовсесянц Арташес Авакович, д-р мед. наук, проф.

Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051

Artashes A. Movsesyants, Dr. Sci. (Med.), Professor

8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051, Russian Federation

Movsesyants@expmed.ruФедеральное государственное бюджетное учреждение «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияScientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal ProductsRussian Federation202317082023233300309Copyright © Постнова Е.Л., Мовсесянц А.А., 20232023Постнова Е.Л., Мовсесянц А.А.Postnova E.L., Movsesyants A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.biopreparations.ru/jour/article/view/495Актуальность

Актуальность. Препараты иммуноглобулинов человека, содержащие в составе антитела к поверхностному антигену вируса гепатита В (HBsAg), являются средством экстренной профилактики гепатита В у взрослых и детей и применяются для лечения легких и среднетяжелых форм острого вирусного гепатита В. Клиническая эффективность таких препаратов определяется специфической активностью, оцениваемой по содержанию антител к поверхностному антигену вируса гепатита В (anti-HBs антитела), которую в настоящее время определяют с использованием метода иммуноферментного анализа (ИФА).

Цель

Цель. Анализ различных математических методов оценки экспериментальных данных, полученных с применением ИФА для определения активности антител к поверхностному антигену вируса гепатита В в препаратах иммуноглобулинов человека.

Материалы и методы

Материалы и методы. В работе использовали международный стандартный образец иммуноглобулина человека, содержащий anti-HBs антитела; препараты иммуноглобулинов; набор реагентов для иммуноферментного качественного и количественного определения антител к HBsAg в сыворотке (плазме) крови.

Результаты

Результаты. С использованием сэндвич-варианта ИФА установлена зависимость получаемого результата определения концентрации anti-HBs антител от выбора способа построения калибровочного графика («ручной» подход, метод параллельных линий с использованием программы «PARALINE», метод линейной регрессии, 4-параметрическая логистическая модель). Разброс полученных значений концентрации anti-HBs антител составил ±19 МЕ/мл от среднего значения. Установлено, что неверно подобранный метод обработки данных может приводить к ошибочным расчетам значений активности (концентрации) анализируемого вещества в испытуемом образце.

Выводы

Выводы. Показана необходимость совершенствования математических методов оценки экспериментальных данных, используемых для определения концентрации anti-HBs антител в препаратах иммуноглобулинов человека, и важность перехода от «ручного» к автоматизированному обсчету получаемых результатов (например, с использованием 4-параметрической логистической модели) в соответствии с требованиями, предъявляемыми к биоаналитическим методам испытаний, и с учетом возможностей современного оборудования.

Scientific relevance

Scientific relevance. Anti-hepatitis B virus surface-antigen (HBsAg) immunoglobulins are used to prevent hepatitis B in adults and children after exposure and to treat mild to moderate acute viral hepatitis B. The clinical effectiveness of human immunoglobulin preparations is determined by their potency, which is assessed by the content of antibodies to hepatitis B virus surface antigen (anti-HBs antibodies). Currently, this assessment involves using immunoassay techniques, such as enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA).

Aim

Aim. This study examined several mathematical methods for analysing the experimental data obtained in ELISA-based anti-HBs antibody potency assays of human immunoglobulin preparations.

Materials and methods

Materials and methods. This study used the international standard for human anti-HBs immunoglobulin, two immunoglobulin preparations, and an ELISA test kit for the detection and quantification of anti-HBs antibodies in serum or plasma samples.

Results

Results. Using sandwich ELISA, the authors ascertained that the measured anti-HBs antibody concentration depended on the choice of calibration curve calculation method (i.e. manual analysis, parallel-line analysis using PARALINE software, linear regression, and 4-parameter logistic regression). The measured anti-HBs antibody concentrations varied by ± 19 IU/mL. According to the study results, an incorrectly selected method of data analysis can lead to an erroneous calculation of the analyte potency (concentration) in the test sample.

Conclusions

Conclusions. The study demonstrated the need for improved mathematical methods for the evaluation of experimental data used to determine the anti-HBs antibody concentration in human immunoglobulin preparations. It is essential to switch from manual to automated calculation (for example, using a 4-parameter logistic model), taking into account the requirements for bioanalytical methods and the capabilities of the available equipment.

препарат иммуноглобулина человекаантитела к поверхностному антигену вируса гепатита Вanti-HBs антителаспецифическая активностьиммуноферментный анализИФАматематические методы оценки ИФАhuman immunoglobulin preparationantibodies to hepatitis B virus surface antigenanti-HBs antibodiespotencyenzyme immunoassayELISAmathematical methods for ELISA data analysisРабота выполнена в рамках государственного задания ФГБУ «НЦЭСМП» Минздрава России № 056-00052-23-00 на проведение прикладных научных исследований (номер государственного учета НИР 121022000147-4).The study reported in this publication was carried out as part of publicly funded research project No. 056-00052-23-00 and was supported by the Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products (R&D public accounting No. 121022000147-4)ReferencesMaddrey WC. Hepatitis B: an important public health issue. J Med Virol. 2000;61(3):362–6. https://doi.org/10.1002/1096-9071(200007)61:3%3C362::aid-jmv14%3E3.0.co;2-iMaddrey WC. Hepatitis B: an important public health issue. J Med Virol. 2000;61(3):362–6. https://doi.org/10.1002/1096-9071(200007)61:3%3C362::aid-jmv14%3E3.0.co;2-iTabatabaei MS, Ahmed М. Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA). Methods Mol Biol. 2022;2508:115–34. https://doi.org/10.1007/978-1-0716-2376-3_10Tabatabaei MS, Ahmed М. Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA). Methods Mol Biol. 2022;2508:115–34. https://doi.org/10.1007/978-1-0716-2376-3_10Нечаев АВ, Кудашева ЭЮ, Лешина СА, Корнилова ОГ, Коновалова ЕС, Стручкова ИН и др. Теоретическое и экспериментальное обоснование выбора перспективных методов оценки количественного содержания иммуноглобулинов классов G, А и М в лекарственных препаратах иммуноглобулинов человека. Иммунология. 2019;40(3):41–50. https://doi.org/10.24411/0206-4952-2019-13005Nechaev AV, Kudasheva EYu, Leshina SA, Kornilova OG, Konovalova ES, Struchkova IN, et al. Theoretical and experimental rationale of the selection of promising methods for quantitative determination of immunoglobulins G, A and M in human immunoglobulin products. Immunology. 2019;40(3):41–50 (In Russ.). https://doi.org/10.24411/0206-4952-2019-13005Свежова НВ, Шаркова ВЕ, Громов ДБ, Головаченко ВА, Полынцев ДГ. Методы математической обработки данных в иммуноферментном анализе. I. Теоретические основы. Клиническая лабораторная диагностика. 2008;(1):3–9. EDN: IISVNBSvezhova NV, Sharkova VE, Gromov DВ, Golovachenko VA, Polyntsev DG. Methods for mathematical data processing in enzyme immunoassay. I. Theoretical bases. Clinical Laboratory Diagnostics. 2008;(1):3–9 (In Russ.). EDN: IISVNBПетухов ВГ. Метод параллельных линий для количественной оценки качества стандартных образцов и других МИБП в иммуноферментном анализе. БИОпрепараты. Профилактика, диагностика, лечение. 2004;(1):19–23.Petukhov VG. Parallel-line method for quantitative assessment of the quality of standard samples and other MIBPs in enzyme immunoassay. BIOpreparations. Prevention, Diagnosis, Treatment. 2004;(1):19–23 (In Russ.).Гланц С. Медико-биологическая статистика. М.: Практика; 1998.Glantz SA. Primer of biostatistics. Moscow: Practice; 1998 (In Russ.).Shanmugham R, Thirumeni N, Rao VS, Pitta V, Kasthuri S, Singanallur NB, et al. Immunocapture enzyme-linked immunosorbent assay for assessment of in vitro potency of recombinant hepatitis B vaccines. Clin Vaccine Immunol. 2010;17(8):1252–60. https://doi.org/10.1128/cvi.00192-10Shanmugham R, Thirumeni N, Rao VS, Pitta V, Kasthuri S, Singanallur NB, et al. Immunocapture enzyme-linked immunosorbent assay for assessment of in vitro potency of recombinant hepatitis B vaccines. Clin Vaccine Immunol. 2010;17(8):1252–60. https://doi.org/10.1128/cvi.00192-10

The authors declare that there are no conflicts of interest present.