Сущность метода ПЦР-диагностики

Метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) построен на принципах молекулярной биологии и относится к области генетических исследований.

Любой живой организм содержит в своей структуры молекулы нуклеиновых кислот – ДНК и РНК. Это своеобразный генетический паспорт, который помогает определить, к какому виду относится тот или иной его «предъявитель». Однако чтобы просканировать этот «паспорт», до недавнего времени требовался определенный минимальный объем биологического материала. Если концентрация ДНК была ниже необходимой, диагностический анализ был невозможен.

При диагностике методом ПЦР образец биологического материала обрабатывают специальными ферментами (полимеразами), которые позволяют запустить процесс многократного копирования имеющейся ДНК (РНК). Используя каскад цепной реакции, по принципу геометрической прогрессии всего за несколько часов можно из одной молекулы нуклеиновой кислоты получить несколько десятков триллионов копий. Такого объема более чем достаточно для проведения любых сравнительных исследований.

Для анализа используют амплификатор, в котором при соблюдении строгого температурного режима происходит процесс многократной репликации ДНК. Обычно достаточно 20-30 циклов репликации. Каждый их них включает 3 последовательных этапа:

• денатурация - нагрев ДНК-матрицы до 96°C с разрушением водородных связей между соседними цепочками;
• отжиг - понижение температуры на 4°C для создания репликативной вилки;
• элонгация - запуск в работу ДНК-полимераз для синтеза новых нуклеотидных цепочек на основе материнской.

Каждый трехэтапный цикл длится в среднем 15-20 минут.

Преимущества ПЦР-диагностики

Анализ методом ПЦР высокотехнологичен и требует профессионализма от сотрудников лаборатории, но для современной медицины он стал источником беспрецедентных возможностей в области точной диагностики.

Преимущества ПЦР:

• универсальность (исследованию  можно подвергать любой биологический материал – от клеток крови, слюны и волос до подозрительных пятен на месте преступления);
• высокий порог чувствительности (метод способен дать результат при наличии в образце единичных клеток или отдельных молекул ДНК);
• многозадачность – за  один подход можно выявить сразу несколько разновидовых носителей информации (бактериологические методы на такое не способны, так как требуют разных питательных сред для каждого вида микроорганизмов);
• возможность проведения точного количественного анализа;
• скорость обработки (в отличие от других видов генетических исследований, ПЦР-диагностика занимает всего 5-7 часов);
• точность результата (при соблюдении технологии ошибка практически исключена);
• относительно низкая стоимость (анализ ПЦР не выходит за рамки средней цены на стандартные тесты).

Все эти преимущества позволяют использовать полимеразную цепную реакцию для регулярного контроля за процессом лечения.

Разработчик метода ПЦР-диагностики не зря получил Нобелевскую премию за свое «детище». Метод полимеразной цепной реакции позволяет:

• определить штамм инфекционного агента при минимальном содержании в биоматериале (вплоть до единичных вирусных структур);
• вычислить точную концентрацию возбудителя во всем организме (для определения оптимальной дозы лекарственных препаратов);
• оценить степень патологического воздействия на пациента и выявить штаммы с высокой фармакологической устойчивостью;
• установить последовательные этапы заражения и сделать дальнейший прогноз.

Это интересно! Возможности ПЦР-анализа намного шире количественно-качественной оценки инфекционного фона в организме человека. Помимо выявления инфекций, его используют для установления родства, определения личности, выявления генетических патологий, сравнения биоматериала в криминалистике.

Какие инфекции позволяет выявить ПЦР диагностика

Анализ ПЦР способен с высокой точностью вычислить любой инфекционный носитель, внесенный в современный медицинский каталог заболеваний:

• возбудителей гепатита всех видов (ПЦР позволяет выявить источник инфекции на стадии инкубационного периода и начать лечение задолго до проявления симптомов заболевания);
• патогены ВИЧ и ЗППП (уреаплазмы, микоплазмы, хламидии, трихомонады);
• группу TORCH-инфекций (актуально при обследовании беременных для раннего выявления патологий плода);
• туберкулез (латентная форма заболевания);
• кандидоз (латентная форма);
• энтеровирусную инфекцию;
• мононуклеоз;
• листериоз;
• сальмонеллез (определение конкретного штамма);
• папилломовирус;
• гарднереллез;
• вирус клещевого энцефалита.

Особенно большой популярностью пользуется анализ на внутриклеточные инфекции (например, хламидии), определение которых обычным путем затруднено даже при высокой концентрации этих микроорганизмов в тканях пациента.

Учитывая многозадачность метода, можно сделать одновременный ПЦР-анализ на 12 базовых инфекций. Комплексный подход - удобный выбор для планового скрининга организма на предмет половых инфекций с минимальным риском ошибочного диагноза.

На заметку! С помощью ПЦР-диагностики делают прогноз по так называемым «спящим» формам инфекций, которые находятся в организме, не проявляя себя симптомами болезни (особенно важно при лечении гинекологических и урологических заболеваний, туберкулеза, клещевого энцефалита, папилломавируса).

Какие биологические материалы исследуются

Установленных норм и границ не существует. Универсальность метода позволяет использовать для анализа любой биологический материал:

• мазок из влагалища, соскоб из уретры и цервикального канала (для диагностики ЗППП);
• моча (туберкулез, некоторые ЗППП, цитомегаловирус);
• кровь (ВИЧ, гепатит, TORCH-инфекции);
• мазок из горла (мононуклеоз, цитомегаловирус);
• ликвор (нейроинфекции)
• амниотическая жидкость и ткани плаценты (анализ на TORCH-инфекции для предотвращения патологий развития плода);
• плевральная жидкость (легочные инфекции).

Для иных видов ПЦР-диагностики (установление родства, сравнение биоматериала) используют слюну, волосы, ногти, эпителиальные клетки и другие источники генетической информации.

На заметку! Методом ПЦР-диагностики выявляют возбудителей не только в составе живых тканей, но и в образцах почвы, воды, растительных субстратов; оценивают патогенную активность микроорганизмов как в организме человека, так и в окружающей его среде (наличие установленного источника заболевания позволит предпринять соответствующие меры для его предотвращения в будущем).

Как подготовиться к сдаче анализа

Пациентам наших клиник нет необходимости задаваться вопросом, где сдать анализ на ПЦР. Мы обеспечиваем все условия для стерильного забора материала и отправки его в лабораторию.

Специальная подготовка не требуется, но перечень общих рекомендаций соблюдать желательно. За несколько дней откажитесь от алкоголя, ограничьте курение, по возможности, исключите лекарственные препараты, постарайтесь избегать стрессовых ситуаций и тяжелых физических нагрузок.

В остальном подготовка к сдаче анализа зависит от вида биоматериала:

• перед забором мазка или соскоба на урогенитальные инфекции воздерживайтесь от половых актов в течение 2-3 дней (женщинам следует проследить, чтобы день сдачи анализа не выпал на дни месячных);
• перед тем как сдать анализ крови на ПЦР, воздержитесь от утреннего приема пищи (анализ сдается натощак) и выпейте стакан чистой негазированной воды;
• перед сдачей мочи воздержитесь от продуктов, влияющих на кислотность мочи (фрукты, мясо, бобовые, зелень).

Важно! Самое главное требование в ПЦР-диагностике инфекций – чистота биоматериала. Поэтому постарайтесь приложить все усилия, чтобы исключить загрязнение тканей чужеродной ДНК (позаботьтесь о стерильности транспортировочного контейнера, личной гигиене, наличии чистой одежды).

Расшифровка анализа ПЦР

Результаты качественного ПЦР анализа на инфекции выдаются в виде таблицы, где напротив каждого инфекционного агента стоит соответствующая отметка:

• отрицательный результат (возбудитель данного вида отсутствует);
• положительный результат (возбудитель обнаружен).

Отсутствие симптомов заболевания может не соответствовать реальной картине, поэтому для кого-то результаты анализа будут неожиданными. Огорчаться не стоит: выявление инфекционного агента на ранних стадиях – ключ к успешному и быстрому излечению.

При проведении количественного анализа ПЦР можно оценить степень вирусной нагрузки (узнать количество копий вируса на единицу объема). Благодаря этому виду исследования можно определить интенсивность протекания инфекционного процесса, а также оценить эффективность лечения.

ПЦР анализ: цена и сроки

Среднее время проведения диагностики составляет 5-10 часов. Результаты в виде таблицы выдают уже на следующий рабочий день после забора биоматериала.

При выборе ПЦР-анализа цена не имеют кардинального значения. В среднем сумма затрат не выходит за рамки обычных биохимических тестов и, в отличие от основной массы генетических исследований, доступна всем пациентам.