take-‐home messages 2 take-‐home messages 1

Post on 01-Jan-2017

285 Views

Category:

Documents

13 Downloads

Preview:

Click to see full reader

TRANSCRIPT

Clinical  Village–  Sta.on  3  

Specific  IgE  measurement  

Component-­‐resolved  diagnosis  (CRD)  

v Purified  recombinant  or  natural  allergen  molecules  can  be  produced  with  constant  quality  and  are  devoid  of  cross-­‐contamina8ons  from  other  allergen  sources.  

v Using  components,  the  pa8ent’s  sensi.sa.on  paBern  can  be  determined  at  a  molecular  level.  

v  Iden8fica8on  of  species-­‐specific  and  cross-­‐reac8ve  marker  allergens  allows  to  differen.ate  between  co-­‐  and  cross-­‐sensi.sa.on.  

v CRD  can  improve  accuracy  of  allergy  diagnosis  and  AIT  prescrip.on.  

Take-­‐home  messages  2  Component-­‐resolved  diagnosis  (CRD)  Diagnosis  using  recombinant  

allergens  

Iden.fica.on  of  allergen  molecules  

CRD  allows  for  iden.fica.on  of  disease-­‐triggering  allergen  molecules  

Diagnosis  using  allergen  extracts  

Iden.fica.on  of  allergen  source  

Western-­‐blot  of  different  purified   recombinant   (r)  or  natural  (n)  allergen  molecules  from  8mothy  grass.    

Purified  allergen  molecules  (=components)  are  available  as  well-­‐defined  reagents  for  

allergy  diagnosis5  

„Species-­‐specific“  marker  allergens  

Genuine  sensi.sa.on  to  specific  allergen  sources  

Cross-­‐reac.ve  marker  allergens  

Cross-­‐sensi.sa.on  

Marker  allergens  aid  to  differen.ate  between  co-­‐  and  cross-­‐sensi.sa.on6   CRD  improves  accuracy  of  allergy  

diagnosis  

IgE-­‐serology   with   components   disentangles   complex   clinical  reac8vity  paJerns  and  improves  accuracy  of  AIT-­‐prescrip8on.7,8  

1M.  Focke  et  al.,  Eur  J  Clin  Invest  2009  2M.  Focke  et  al.,  Clin  Exp  Allergy  2008  3A.  Casset  et  al.,  Int  Arch  Allergy  Immunol  2012  

4M.  Curin  et  al.,  Int  Arch  Allergy  Immunol  2011  5R.  Valenta  et  al.,  Clin  Exp  Allergy  1999  6L.  Kazemi-­‐Shirazi  et  al.,  Int  Arch  Allergy  Immunol  2002  

7J.  Sastre  et  al.,  Allergy  2012  8G.  Stringari  et  al.,  J  Allergy  Clin  Immunol  2014  

Limita.ons  of  allergy  diagnosis  using  allergen  extracts  

Allergen  source   Allergen  extract  

non-­‐allergenic  components  

Allergens  

Allergen  extracts  are  mixtures  of  allergens  and  non-­‐allergenic  molecules  

In  polyreac.ve  pa.ents,  differen.a.on  between  co-­‐  and  cross-­‐sensi.sa.on  may  be  impossible  using  allergen  extracts.6  

B  

Extract-­‐based  skin  prick  test  results  of  10  grass  pollen  allergic  pa.ents2  

Pa8ents   differ   in   their  molecular   sensi8sa8on   profiles  (A).   Variability   of   allergen   composi8on   and  concentra8on  of  extracts  from  different  producers  and  batches  may   cause   considerable   discrepancies   of   skin  test  results  in  the  same  pa8ent  (B,  example  highlighted  by   red   boxes).   In   addi8on,   pa8ents   only   sensi8sed   to  clinically  irrelevant  allergens,  e.g.,  to  Phl  p  4  (pa8ent  5  in  panel  A)  may  be  posi8ve  in  extract-­‐based  serology.  

Molecular  sensi.sa.on  profiles  of  10  grass  pollen  allergic  pa.ents5  

A  

Take-­‐home  messages  1  v Allergen  extracts  are  mixtures  of  allergens  and  non-­‐allergenic  components.  v Despite  standardisa8on,  extracts  from  different  producers  and  batches  may  

vary  considerably  in  allergen  composi.on  and  concentra.on.  v Using  extracts,  it  may  be  impossible  to  find  the  correct  diagnosis  in  pa8ents  

with  complex  sensi.sa.on-­‐  and  clinical  reac.vity  paBerns.  

Silver-­‐stained   gels   of   extracts   from   birch   pollen1   (A),   8mothy   grass   pollen2   (B),   house   dust  mite3  (C)  and  dog  dander4  (D)  from  different  companies.  

A   B   C   D  

Allergen  extracts  from  different  companies  may  vary  in  allergen  composi.on  and  concentra.on  

Chris8an  Lupinek,  Nazanin  Najafi,  Rudolf  Valenta,  Ins8tute  of  Pathophysiology  and  Allergy  Research,  Medical  University  of  Vienna,  Austria  

Clinical  Village–  Sta.on  3  

Specific  IgE  measurement  

Methods  for  IgE  measurement  Extract-­‐based  versus  component-­‐based  serological  tests  

IgE-­‐serology  using  purified  allergen  

molecules  

Iden.fica.on  of  allergen  molecules  

IgE-­‐serology  using  allergen  extracts  

Iden.fica.on  of  allergen  source  

1  

Ø  Allergen  extracts  are  mixtures  of  allergens  and  non-­‐allergenic  molecules.  

Ø  IgE-­‐serology   using   extracts   allows   for  iden:fica:on   of   the   allergen   source  against  which  the  pa:ent  is  sensi:sed.  

Ø  Differen:a:on   between   co-­‐   and   cross-­‐sensi:sa:on  is  not  possible.  

Ø  Allergen  molecules  (=components)  can  be  produced   as   recombinant   proteins   or  purified  from  allergen  extracts.  

Ø  Using   components,   the   pa:ent’s  molecular   sensi:sa:on   profile   can   be  determined.  

Ø  This   allows   to   differen:ate   between  genuine  and  cross-­‐sensi:sa:ons.  

1R.  Hiller  et  al.,  FASEB  J  2002  2C.  Lupinek  et  al.,  Curr  Treatm  Op:ons  Allergy  2016,  in  press  

Take-­‐home  message  Tests  for  IgE-­‐serology  can  be  classified  using  the  following  criteria:  1.  Extract-­‐  vs.  component-­‐based  tests  2.  Singleplex  vs.  mul:plex  tests  3.  Allergen-­‐excess  vs.  low  amount  of  allergen  

used  per  test  

Depending  on  the  respec.ve  clinical  situa.on,  the  appropriate  test  can  be  selected:  v Pa:ent  reacts  to  many  different  allergen-­‐

sources  à  mul:plex  test  v From  pa:ent‘s  history,  only  few  allergen-­‐

sources  as  possible  causa:ve  allergen-­‐sources  à  singleplex  test  

v Detec:on  of  the  induc:on  of  blocking  an:bodies  by  AIT  à  test  employing  low  amount  of  allergen,  e.g.,  allergen-­‐microarray  

v Possible  an:body  boost  by  allergen-­‐contact  à  test  employing  allergen-­‐excess  

v etc.  

Singleplex  versus  mul.plex  technologies  

Singleplex  tests  for  the  detec.on  of  allergen-­‐specific  an.bodies  

v  For  every  an.body-­‐reac.vity  to  be  tested,  one  test  is  consumed.  

v  For  mul.ple  tes.ng,  an  increasing  total  sample  volume  is  required.  

Mul.plex  systems  for  the  detec.on  of  allergen-­‐specific  an.bodies  

Allergen-­‐microarray1  Purified  recombinant  or  

natural  allergen  molecules  

v  In  a  single  step,  the  pa.ent‘s  an.body  reac.vity  paOern  to  a  large  number  of  allergen  molecules  is  determined.  

v  Low  sample  consump.on  (around  30µl).  

2  

3   Tests  employing  allergen  excess  versus  tests  using  low  amounts  of  allergen2  

In  test  systems  where  large  quan..es  of  allergen  are   immobilised   (when   related   to   levels   of  specific  IgE  in  serum  samples)  most    specific  IgE  is  bound  and  can  be  quan.fied  (like  in  the  example  shown  above).  

In  test  systems  where  low  amounts  of  allergen  are  immobilised,   like   in   allergen-­‐microarrays,   the  number   of   specific   IgE-­‐molecules   in   the   sample  may   exceed   the   number   of   binding   sites   on   the  test  (as  shown  in  the  example  above).  

Ø In   allergen-­‐microarrays,  the   presence   of   blocking  an:bodies  may  reduce  IgE-­‐l e v e l s   d e t e c t e d   ( B ) .  Therefore,   induc.on   of  blocking   IgG  an.bodies  by  AIT  can  be  measured.  

Ø By   contrast,   test   systems  employing   an   allergen  excess   are   well   suited   for  the   quan.fica.on   o f  an.body   responses   since  the   l a rge   number   o f  b i n d i n g   s i t e s   a l l ow s  quan:ta:ve   binding   of   IgE  and  IgG  (D).  

Ø In   samples   devoid   of  blocking   an:bodies,   both  sys tems   y ie ld   s imi lar  results  (A  and  C).  

Absence  of  blocking  an.bodies  

High  .tre  of  blocking  an.bodies  

Allergen  excess,  e.g.,  

ImmunoCAP  

Low  amount  of  allergen,  e.g.,  microarray  

Chris:an  Lupinek,  Nazanin  Najafi,  Rudolf  Valenta,  Ins:tute  of  Pathophysiology  and  Allergy  Research,  Medical  University  of  Vienna,  Austria  

top related