La evolución continua del ELISA, un pilar del diagnóstico inmunológico
Desde la medicina hasta los alimentos, el ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas redefine sus límites y expande su capacidad analítica
Imagen ilustrativa
La evolución de la técnica ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) ha sido un proceso de innovación constante que ha transformado la medicina diagnóstica y la investigación biomédica. Todo comenzó en 1941, cuando Albert H. Coons y su equipo introdujeron la técnica de inmunofluorescencia, marcando un hito al unir anticuerpos a colorantes fluorescentes. Esto permitió por primera vez visualizar e identificar antígenos en secciones de tejido utilizando luz ultravioleta, estableciendo las bases para métodos de detección basados en la especificidad de los anticuerpos.
Durante la década de 1960, Rosalyn Sussman Yalow y Solomon Berson desarrollaron el RIA (Radioimmunoassay), que empleaba isótopos radiactivos para etiquetar anticuerpos o antígenos. Esta técnica revolucionó la detección de cantidades minúsculas de sustancias biológicas, proporcionando una sensibilidad sin precedentes. Sin embargo, el uso de material radiactivo planteó importantes cuestiones de seguridad y medioambientales, lo que impulsó la búsqueda de alternativas más seguras.
El gran avance llegó en 1971, cuando Eva Engvall y Peter Perlmann, de manera independiente, inventaron el ELISA. Este método sustituyó las etiquetas radiactivas por enzimas, las cuales, al interactuar con un sustrato, generaban un cambio de color visible. La nueva técnica ofrecía una alternativa segura, sencilla y versátil al RIA, permitiendo detectar y cuantificar hormonas, virus y otros antígenos en diversas muestras. En los años siguientes, entre 1976 y 1978, se perfeccionaron varios formatos del ELISA.
En 1976 se introdujo el ELISA competitivo, donde un antígeno conjugado compite con el antígeno presente en la muestra por la unión a un anticuerpo específico; en 1977 se desarrolló el ELISA sándwich, que utiliza dos anticuerpos para capturar y detectar el antígeno, aumentando la especificidad y sensibilidad; y en 1978 surgió el ELISA indirecto, que amplifica la señal a través de un anticuerpo secundario conjugado con enzima.
En 1985, la prueba ELISA alcanzó otro hito importante con su aplicación para la detección del HIV (human immunodeficiency virus). Aprobada para uso clínico, esta prueba permitió identificar anticuerpos contra el virus de la inmunodeficiencia humana en muestras de sangre, marcando un antes y un después en el control y estudio del HIV y consolidándose como una herramienta esencial en la salud pública.
La década de 1990 trajo consigo la automatización de los ensayos ELISA. La incorporación de robots para la manipulación de líquidos y lectores de microplacas aumentó la eficiencia y redujo los errores humanos. Además, se desarrollaron técnicas de multiplexación que permitieron detectar simultáneamente múltiples analitos en una sola muestra, ampliando significativamente el alcance de los diagnósticos y la investigación biomédica.
Durante los años 2000 y 2010, surgieron innovaciones como los ensayos CLIA de quimioluminiscencia (Chemiluminescence Immunoassay) y ELFA de fluorescencia ligados a enzimas (Enzyme-Linked Fluorescent Assay), que ofrecieron una mayor sensibilidad y un rango dinámico más amplio que el ELISA tradicional.
Más recientemente, la integración de tecnologías microfluídicas está permitiendo desarrollar dispositivos portátiles para las pruebas de punto de atención (Point Of Care / POC) facilitando diagnósticos rápidos fuera del laboratorio.
Sin embargo, la sensibilidad del ELISA convencional a menudo es insuficiente para detectar algunos biomarcadores, especialmente aquellos importantes en enfermedades como trastornos neurológicos y cáncer. El ELISA digital es un poderoso avance en inmunoensayos ultrasensibles, donde se pueden detectar proteínas en concentraciones ultra bajas, en el rango femtomolar (fM; 10-15M) en comparación con los niveles de detección nanomolares (nM; 10-9M) a picomolares (pM, 10-12M) en el ELISA convencional, en bajos volúmenes de reacción (15 fL en el ELISA digital frente a 100 μL en el ELISA convencional). Mediante la separación en compartimentos individuales y el conteo digital de eventos, en lugar de depender de una señal promedio en la muestra global, la prueba ELISA digital permite detectar proteínas en baja concentración en una variedad de tipos de muestras.
La llegada del ELISA digital y la aplicación de inteligencia artificial han mejorado la precisión en la detección de biomarcadores de baja abundancia, combinándose incluso con técnicas como la espectrometría de masas y la secuenciación de nueva generación.
La evolución del ELISA ha sido fundamental para transformar la medicina diagnóstica, pasando de métodos basados en material radiactivo a sistemas altamente sensibles, automatizados y adaptados al punto de atención. Cada hito ha contribuido a mejorar la seguridad, eficiencia y versatilidad de los ensayos inmunológicos.