Sporozoity Plasmodium są zakaźnym stadium pasożytów malarii u komarów. Sporozoity są dostarczane ludziom poprzez ukąszenia komarów. U komara sporozoity najpierw tworzą się wewnątrz oocyst na ścianie jelita środkowego. Gdy są gotowe, są uwalniane do hemofelu i wędrują do gruczołów ślinowych komarów. Tam dojrzewają i stają się gotowe do przeniesienia na ludzi podczas karmienia krwią. U ludzi sporozoity odkładają się w skórze właściwej. Następnie dostają się do naczynia krwionośnego i przemieszczają się wzdłuż krążenia krwi, aby dotrzeć do wątroby w celu wywołania infekcji w hepatocytach1,2.
Trzy różne metody zostały użyte do określenia infekcji gruczołów ślinowych komarów. Pierwszą metodą jest wypreparowanie gruczołów ślinowych, a następnie bezpośrednie badanie sporozoitów pod mikroskopem świetlnym. Metoda ta jest złotym standardem w wykrywaniu i ilościowym oznaczaniu sporozoitów w gruczołach ślinowych komarów Anopheles3. Wymaga to jednak technika dobrze wyszkolonego zarówno w sekcji, jak i badaniu mikroskopowym. Co więcej, nie można go użyć do określenia gatunku Plasmodium i podtypu CSP (dla P. vivax)4,5. Druga metoda wykorzystuje reakcję łańcuchową polimerazy (PCR) do wykrywania DNA Plasmodium w górnej części ciała komara6. Biorąc pod uwagę specyfikę PCR, możliwe są zarówno gatunki, jak i podtypy pasożyta7,8,9,10. Chociaż PCR jest coraz częściej stosowany, wymaga stosunkowo drogiego sprzętu i dobrze wyszkolonego personelu. Ostatnia metoda, ELISA do wykrywania białka okołosporozoitowego specyficznego dla Plasmodium (CSP), jest podstawą od trzech dekad11,12,13. CSP jest obecny zarówno w sporozoitach oocyst, jak i w sporozoitach gruczołów ślinowych12,14. Wykorzystując specyficzne przeciwciała, metoda ta umożliwia identyfikację gatunków Plasmodium i podtypowanie CSP sporozoitów P. vivax. Uzasadnieniem dla tego testu jest wymóg prostego, wysokoprzepustowego testu do zbadania dużej liczby dzikich komarów w celu zrozumienia przenoszenia malarii (tj. określenia wskaźnika infekcji sporozoitem).
Metoda ELISA ma dwie kluczowe zalety w porównaniu z badaniem mikroskopowym. Po pierwsze, pozwala naukowcom przechowywać próbki komarów do czasu, gdy będą gotowe do przetworzenia próbki. Po drugie, metoda ELISA może być stosowana do różnicowania gatunków Plasmodium za pomocą specyficznych dla gatunku przeciwciał monoklonalnych. Ponadto test ELISA może pomieścić większą liczbę próbek komarów, co pozwala na znacznie większą przepustowość15. W porównaniu do PCR, który wykrywa DNA sporozoitu, procedura ELISA zajmuje więcej czasu, ale kosztuje mniej16. Opisany tutaj test ELISA został opracowany w celu określenia zakaźności komarów i oddzielnego wykrywania CSP P. falciparum i każdego z dwóch wariantów CSP P. vivax, VK210 i VK247. Ta metoda ELISA została wykorzystana w wielu badaniach w celu określenia sezonowej dynamiki infekcji komarami i identyfikacji gatunków głównych wektorów malarii w terenie12,13,17,18. Do wykonania tego testu wystarczy standardowe laboratorium wyposażone w czytnik płytek ELISA.
Ogólne podejście jest podsumowane w Rysunek 1. W tym teście ELISA typu sandwich pierwszorzędowe (wychwytujące) przeciwciało monoklonalne (mAb) specyficzne dla każdego gatunku/podtypu Plasmodium jest najpierw używane do pokrycia płytki ELISA. Każda płytka jest pokryta pojedynczym mAb do wychwytywania. Funkcją mAb jest wychwytywanie odpowiedniego antygenu CSP w homogenatach komarów. Po wychwyceniu antygenu i umyciu płytki, drugie przeciwciało specyficzne dla CSP znakowane peroksydazą jest używane do wykrycia obecności CSP związanego z wychwytywanym mAb. Reakcja chemiczna katalizowana przez peroksydazę powoduje rozwój koloru w studzienkach dodatni dla CSP.