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.

После этого специалисты лаборатории проводят анализ полученных фрагментов, сверяя их со специальной базой данных. Это позволяет выявить тип возбудителя болезни и определить его концентрацию в биоматериале.

Для проведения ПЦР-диагностики используется амплификатор - специальное устройство, которое нагревает и охлаждает пробирки с биологическим материалом. Нагревание и охлаждение необходимы для проведения репликации. При этом точность температурного режима оказывает существенное влияние на точность результата.

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

Плюсы и минусы ПЦР-диагностики

Диагностика методом ПЦР имеет ряд преимуществ, которые максимально использованы современной медициной. Одним из самых значительных достоинств является высокая чувствительность метода. Даже если в организме находится лишь несколько молекул ДНК возбудителя болезни, ПЦР-анализ позволяет выявить его на очень ранней стадии заболевания. Также метод эффективен при латентных формах болезни, когда она не проявляется вовсе.

ПЦР-анализ может быть проведен на любом биоматериале: на крови, слюне или клетках кожи, что делает его универсальным методом. Кроме того, одновременно можно исследовать несколько возбудителей болезни, что существенно расширяет возможности метода. Результат анализа готов уже через несколько часов, что делает метод быстрым и удобным для пациентов.

Проблемы при использовании ПЦР-диагностики связаны с высокими требованиями к технологии и профессионализму лаборантов. Если образец был загрязнен, анализ может дать ложный результат, что необходимо учитывать при его проведении. Это недостаток метода, который может быть преодолен соответствующими системами контроля качества работы лаборатории. В целом ПЦР-диагностика является точным и эффективным методом исследования, который успешно применяется в современной медицине.

Для диагностики различных заболеваний методом ПЦР, необходимо взять соответствующий биоматериал. Выбор биоматериала зависит от типа инфекции. Например, при анализе на ЗППП методом ПЦР используется соскоб или мазок из шейки матки, уретры или мочи. Кровь, в свою очередь, используется для выявления герпеса, цитомегаловируса, гепатита, токсоплазмоза и ВИЧ. Мазок из зева берется для анализа мононуклеоза и цитомегаловируса. Для анализа состояния нервной системы используется спинномозговая жидкость. Если нужно выявить внутриутробные инфекции, необходимо провести исследование ткани плаценты. А для выявления легочных инфекций используют мокроту или плевральную жидкость.

Ключевым фактором для подготовки к ПЦР-диагностике является тип биоматериала. Для анализа крови необходимо сдавать ее натощак утром. Что касается мочи, то ее также необходимо собрать утром в стерильный контейнер и сдать в лабораторию в ближайшие два часа.

При получении мазков или сосков из урогенитальной области, не следует вступать в половые контакты за несколько дней до исследования, а также проводить спринцевания. Кроме того, мазки или соскобы не рекомендуется собирать во время менструации.

Пациенты, принимающие лекарственные препараты или БАД, обязательно должны сообщать о принимаемых препаратах врачу, так как действующие вещества могут исказить результаты лабораторного анализа. Возможно, придется остановить курс приема, чтобы получить предельно точный результат исследования.

Существует множество методов ПЦР-диагностики различных заболеваний. К ним относятся, например, ПЦР в реальном времени, секвенирование, пиросеквенирование, микрофлюидные технологии. На данный момент наиболее распространенным является проведение анализа с помощью ПЦР в реальном времени, который практически исключает возможность ложноположительных результатов. Кроме того, обработка образцов при использовании этого метода значительно сокращается. Получить результаты можно уже через один час.

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