Метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) является одним из самых новых и эффективных способов диагностики различных заболеваний. Кэри Муллис, ученый, заслуживший Нобелевскую премию в 1993 году, разработал этот высокотехнологичный лабораторный метод диагностики, который позволяет выявлять множество заболеваний на ранних стадиях.

Но как именно проходит диагностика с помощью ПЦР-метода, когда назначается это исследование и как нужно готовиться к анализу? На эти вопросы можно найти ответы в данной статье.

Таким образом, ПЦР-диагностика также известна как метод амплификации ДНК. Она основана на процессе увеличения количества копий ДНК, которые могут присутствовать в крови и других органах человека. Для проведения анализа потребуется небольшой образец биоматериала, например, крови.

В ходе ПЦР-диагностики образец подвергается циклическим изменениям в термостатированной лабораторной среде. Каждый цикл включает в себя различные температуры и этапы, такие как денатурация, отжиг, элонгация и охлаждение.

После нескольких циклов реакции увеличивается количество копий ДНК. Затем полученные данные анализируются и интерпретируются специалистами, чтобы выявить наличие патологий в ДНК организма.

В результате, ПЦР-диагностика может быть назначена в различных ситуациях, например, при изучении вирусных, бактериальных и генетических заболеваний, а также при проведении форензических экспертиз. Необходимо иметь в виду, что подготовка к анализу может отличаться для каждой конкретной ситуации, поэтому предварительно следует обратиться к врачу.

Суть метода ПЦР заключается в использовании молекулярно-биологических принципов, которые позволяют многократно копировать фрагменты РНК и ДНК возбудителей болезни, находящихся в биоматериале, например, в крови, с помощью особых ферментов. Результатом ПЦР-диагностики является определение типа возбудителя и его концентрации, для чего полученные фрагменты сверяются с базой данных.

Этот процесс проводится в специальном амплификаторе, который нагревает и охлаждает пробы биоматериала, необходимых для репликации. Точный температурный режим влияет на точность результата ПЦР-диагностики.

Какие сферы применения у метода ПЦР?

Метод ПЦР, или полимеразной цепной реакции, имеет широкий спектр применения в медицине. Он позволяет выявлять различные инфекции и используется для диагностики ВИЧ, герпеса, половых инфекций, кандидоза, гепатитов, мононуклеоза, листериоза, цитомегаловируса, туберкулеза, вируса папилломы человека и клещевого энцефалита [3, 4]. Метод ПЦР также применяется для диагностики вирусных заболеваний, включая коронавирусную инфекцию COVID-19, что особенно актуально в условиях сложной эпидемиологической обстановки.

Кроме того, метод ПЦР используется в криминалистике при необходимости определить, кому принадлежит найденный на месте преступления биоматериал. Он может использоваться также для установления отцовства [1, 2]. Таким образом, метод ПЦР находит свое применение в различных сферах, включая медицину и криминалистику.

Список литературы:

1. Измерова, Т. В. Полимеразная цепная реакция (ПЦР)
2. Полимеразная цепная реакция (PCR). Справочник по биологии
3. Рындак, А. В. ПЦР диагностика (Полимеразная цепная реакция)
4. PCR (polymerase chain reaction). Healthdirect

Преимущества и недостатки метода ПЦР-диагностики

Преимущества метода ПЦР-диагностики включают высокую чувствительность, универсальность, широкий охват, оперативность и точность. Благодаря высокой чувствительности метода, можно обнаружить возбудителя болезни даже при наличии нескольких молекул его ДНК, т.е. на ранних стадиях заболевания, при хронической форме заболевания и в случаях латентного протекания болезни. Метод ПЦР-диагностики подходит для исследования почти любого биоматериала - от крови и слюны до клеток кожи. Широкий охват также позволяет выявить сразу нескольких возбудителей болезни. Кроме того, результат обычно готов через 5-7 часов, что позволяет получить заключение уже на следующий день после забора биоматериала. Метод ПЦР-диагностики практически не дает ложноположительных или ложноотрицательных результатов, если была соблюдена технология проведения анализа.

Однако существуют и недостатки метода ПЦР-диагностики. Высокие требования к соблюдению технологии и к профессионализму лаборантов необходимы для получения точных результатов. Если образец был загрязнен, анализ может дать ложный результат. Поэтому лучше проводить ПЦР-диагностику только в проверенных лабораториях, где внедрены системы контроля качества работы.

Изучаемые виды биоматериала для ПЦР-диагностики различных заболеваний выделяются в зависимости от типа инфекции. Общепринятой практикой является взятие соскоба или мазка из шейки матки или уретры, а также мочи при анализе на ЗППП методом ПЦР.

Кровь используется для выявления герпеса, цитомегаловируса, гепатита, токсоплазмоза и ВИЧ.

При анализе на мононуклеоз и цитомегаловирус выделяют мазок из зева.

Использование спинномозговой жидкости позволяет анализировать поражения нервной системы.

При выявлении внутриутробных инфекций исследуются ткани плаценты, а мокрота или плевральная жидкость используются для диагностики легочных инфекций.

Подготовка к ПЦР-диагностике зависит от биоматериала, который будет использован.

Для сдачи крови необходимо быть натощак утром.

Сбор мочи необходимо осуществлять в стерильный контейнер утром и передать в лабораторию в течение двух часов.

Если необходимо взять мазок или соскоб из урогенитальной области, необходимо воздержаться от половых контактов за несколько дней до сбора материала, а также не проводить спринцевания.

Сдачу мазков или соскобов необходимо отложить на время менструации.

Пациент, который принимает лекарства или БАД, должен сообщить об этом врачу, так как действующие вещества средства могут исказить результаты лабораторного анализа, и возможно, понадобится остановить курс приема.

ПЦР-диагностика — метод, используемый для выявления заболеваний, популярен в медицине благодаря своей точности и скорости. Среди ПЦР-методов выделяют ПЦР в реальном времени, секвенирование, пиросеквенирование, микрофлюидные технологии. В настоящее время наиболее распространенным методом является ПЦР в реальном времени, который позволяет получить результат уже через час, сокращая срок обработки образцов. Этот метод практически не допускает ошибок в диагностике, что повышает его надежность.

Как интерпретировать результаты ПЦР-анализа

После прохождения ПЦР-анализа обычно получают два варианта ответа – либо результат положительный, либо отрицательный. Отрицательный результат значит, что в пробе не было обнаружено следов враждебной ДНК, и пациент здоров. Однако положительный результат свидетельствует о наличии фрагментов ДНК возбудителя болезни, что свидетельствует о заражении человека и необходимости начала лечения.

Бывает также, что ПЦР-диагностика дает положительный результат, но при этом у пациента отсутствуют признаки болезни или недомогание. Это указывает на то, что заболевание находится на ранней стадии развития. В этом случае обязательным является проведение дополнительных исследований и назначение лечения. Чем раньше будет обнаружено заболевание, тем эффективнее и проще будет лечение.

ПЦР-диагностика дает невероятно точные результаты, так как позволяет обнаружить возбудителя болезни даже при наличии только одной молекулы ДНК в пробе. Именно поэтому ПЦР-анализ стал одним из наиболее эффективных инструментов для диагностики инфекций и контроля над ходом лечения.

Фото: freepik.com