ПЦР (полимеразная цепная реакция) – это один из наиболее современных, быстрых и чувствительных методов диагностики наличия возбудителей инфекционных заболеваний в организме человека. Принцип метода был разработан Кэри Мюллисом в 1983 г., за разработку ПЦР-анализа автор в 1993 г. был удостоен Нобелевской премии. В его основе лежит метод молекулярной биологии, позволяющий добиться многократного увеличения специфических фрагментов нуклеиновой кислоты в биологическом материале (пробе).
ПЦР проводится исключительно в условиях лаборатории, в которой есть амплификационное оборудование, которое позволяет провести все 3 этапа: денатурацию, отжиг и полимеризацию, чтобы получить количество копий нужного фрагмента ДНК, достаточного для визуального выявления патогенных микроорганизмов. Кроме увеличения числа копий ДНК и РНК (этот процесс называется амплификацией), ПЦР позволяет производить множество других манипуляций с генетическим материалом (введение мутаций, сращивание фрагментов ДНК), и широко используется в биологической и медицинской практике, например, для диагностики заболеваний (наследственных, инфекционных), для установления отцовства, для клонирования генов, введения мутаций, выделения новых генов.
ПЦР-диагностика распространена в клинической практике и позволяет диагностировать наличие долго растущих возбудителей, не прибегая к трудоемким микробиологическим методам, что особенно актуально в гинекологии и урологии при диагностике урогенитальных инфекций, передающихся половым путем. Проведение данного анализа позволяет выявить возбудителей заболеваний при латентных и скрытых формах.
К ним относятся хламидии, микоплазма, уреаплазма, трихомонады, гарднереллы, кандиды, вирус герпеса и вирус папилломы человека. Ранняя диагностика таких заболеваний поможет женщинам избежать появления злокачественных опухолей шейки матки и других патологий урогенитального тракта, а также мужчинам избежать проблем с мочеполовой системой.
В неонатологии ПЦР помогает определить наличие инфекций у плода, таких как краснуха, герпес, хламидии или микоплазмы. Для того, чтобы минимизировать риск во время переливания крови для пациентов со статусом ВИЧ, при сифилисе и гепатитах также используется метод ПЦР.
К полимеразной цепной реакции прибегают для ранней диагностики туберкулеза. Следует отметить, что ПЦР является одним из главных методов исследования биоматериалов в криминалистике. Используют его и в экспериментальной медицине для создания генетических паспортов. Методом ПЦР возможно выявление возбудителей в материале, получаемом из объектов внешней среды (вода, почва и т. д.), что используется при анализе продуктов, в фармакологической и ветеринарной отрасли.
Преимущества исследования методом ПЦР
Метод ПЦР характеризуется рядом определенных преимуществ:
- прямое определение возбудителя инфекции (100% выявление наличия инфекции);
- высокая специфичность (исключение ложных результатов анализа);
- универсальность и доступность (можно диагностировать несколько инфекций);
- быстрота получения результатов анализа (необходимо максимум 5 часов от момента забора материала);
- исследования инфекций в инкубационный и скрытый период.
Именно эти преимущества делают метод ПЦР – незаменимым. Прибегая к данному исследованию, возбудитель можно обнаружить в почве, продуктах питания и воде.
Ограничения метода ПЦР
Несмотря на неоспоримые преимущества, у ПЦР есть и ряд своих недостатков, однако они не настолько существенны, чтобы снизить статус использования метода для клинической диагностики. Среди ограничений выделяют следующие:
- обнаружение погибшей инфекции (несоблюдение времени после лечения от определенного заболевания, если прошло меньше 2 месяцев, в образце могут быть обнаружены остатки погибших микроорганизмов);
- возникновение перекрестных реакций (фрагмент ДНК, взятый для анализа может присутствовать в других микроорганизмах, что может привести к ложному результату);
- мутации микроорганизмов.
Для того, чтобы минимизировать возможные риски разработаны стандарты для ПЦР-исследования, которые включают проверку на перекрестные реакции и изучение известных штаммов инфекции.
Этапы исследования
Полимеразная цепная реакция проводится в амплификаторе – приборе, обеспечивающем периодическое охлаждение и нагревание пробирок, обычно с точностью не менее 0,1°C.Добавление специфических ферментов может увеличить выход ПЦР-реакции. Материалом может быть соскоб из уретры, цервикального канала, слизистых дыхательных путей, конъюнктивы и другие биологические жидкости. Процедуру отбора пробы проводят с использованием специальных инструментов, для анализа мочи собирается первая утренняя порция в чистую стерильную емкость.
Данный метод позволяет выявить мочеполовые инфекции. Для диагностики туберкулеза, микоплазмоза и хламидиоза при респираторных заболеваниях используется мокрота, которая помещается в пробирку. Для определения ВИЧ-инфекции, герпеса и гепатитов на анализ берется венозная кровь.
Забор образца слюны производится утром натощак, пункцией отбирается сок простаты, околоплодные воды, спинномозговая и плевральная жидкости. Хранить собранный материал можно в течении 2 часов, при необходимости увеличения сроков хранения пробирки с жидкостями помещаются в холодильную камеру с температурой не выше 8°С на одни сутки.
Значение результатов исследования ПЦР
Значение результатов может быть положительным и отрицательным. В случае, если анализы положительные, значит в организме пациента обнаружены определенные возбудители. Если отрицательные – значит исследуемых организмов нет.
Необходимо отметить, что всеми расшифровками исследований должен заниматься лечащий врач. Он правильно определит количественный результат после проведения полимеразной цепной реакции и на основании вывода об активности инфекции, назначит необходимое лечение для пациента.
- Источники
- Зорина В.В. Основы полимеразной цепной реакции. – М., 2012. 76 с.
Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru
