Western Blot, eine analytische Technik, die verwendet wird, um ein spezifisches Protein in einer bestimmten Probe zu lokalisieren, nutzt die Fähigkeit eines Enzyms oder fluoreszenzmarkierten primären Antikörpers, an sein spezifisches Antigen zu binden. Es ist ein dreistufiger Prozess, der mit der Gelelektrophorese beginnt, gefolgt vom Membranblotting und der Sondierung mit Antikörpern. Der Proteinnachweis kann direkt oder indirekt erfolgen, wobei letzterer einen markierten sekundären Antikörper verwendet, der gegen den primären gerichtet ist. Obwohl Western Blot als routinemäßiges Verfahren zur Proteinanalyse akzeptiert wird, weist es sowohl Einschränkungen als auch Vorteile auf.
Vorteil: Empfindlichkeit
Eines der größten Argumente für Western Blot ist seine Sensibilität. Aufgrund seiner Fähigkeit, nur 0,1 Nanogramm Protein in einer Probe nachzuweisen, kann die Technik theoretisch als ein wirksames Instrument zur Frühdiagnose, das selbst die geringste immunogene Reaktion eines Virus oder Bakteriums bei einem Patienten erkennt Stichprobe. Ein indirekter Western-Blot baut auf dieser Sensitivität auf, da der Sekundärantikörper die Intensität des vom Bildgebungssystem detektierten Signals verstärken kann. Eine höhere Sensitivität bedeutet, dass weniger Antikörper zum Testen benötigt werden, was die Laborkosten erheblich senkt.
Vorteil: Spezifität
Die Western-Blot-Technik verdankt ihre Spezifität zwei großen Einflussfaktoren. Zunächst sortiert die Gelelektrophorese eine Probe in Proteine unterschiedlicher Größe, Ladung und Konformation. Dieser Prozess an sich ist ein großer Schritt in Richtung Detektion, da im Gel gebildete Banden bereits Hinweise auf die Größe des interessierenden Proteins oder Polypeptids geben. Als zweiter großer Faktor dient die Spezifität der Antikörper-Antigen-Interaktion. Da spezifische Antikörper eine Affinität zu spezifischen Proteinen zeigen, kann das Verfahren ein Zielprotein auch in einer Mischung von 300.000 verschiedenen Proteinen selektiv nachweisen.
Nachteil: Anfällig für falsche oder subjektive Ergebnisse
Trotz seiner Sensitivität und Spezifität kann ein Western Blot dennoch zu fehlerhaften Ergebnissen führen. Ein falsch-positives Ergebnis entsteht, wenn ein Antikörper mit einem nicht beabsichtigten Protein reagiert, was häufig der Fall ist passiert, wenn ein Patient, der auf HIV getestet wird, zufällig Tuberkulose oder eine Reihe von Parasiten hat Infektionen. Andererseits kann es leicht zu einem falsch-negativ kommen, wenn größeren Proteinen nicht genügend Zeit gegeben wird, um richtig auf die Membran zu übertragen. Unsachgemäßes Blotting und Verarbeitung erzeugen oft schiefe, verblasste oder sogar mehrere Banden, wodurch die Testergebnisse der Interpretation durch den Techniker unterliegen.
Nachteil: Hohe Kosten und technischer Aufwand
Die Kosten für einen Western Blot setzen sich aus den hohen Einzelausgaben für markierte Antikörper, qualifizierte Analytiker und Laborgeräte zusammen. Western Blotting ist ein heikles Verfahren und erfordert Präzision in jedem Schritt, um die Bestandteile einer Probe richtig zu identifizieren. Ein kleiner Fehler bei der Reagenzkonzentration oder der Inkubationszeit kann für den gesamten Prozess katastrophal sein. Schließlich kann die für die Detektion und Bildgebung erforderliche Ausrüstung – Chemilumineszenz-, Fluoreszenz-, radioaktive oder Laser-Detektionssysteme – für eine durchschnittliche Mikrobiologieeinheit zu teuer sein.