ПЦР-анализ: что это такое, когда он назначается и как проводится?

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.

Области применения метода ПЦР

Метод ПЦР имеет огромный диагностический потенциал, благодаря которому можно обнаружить широкий спектр инфекций.

ПЦР-анализ широко используется для диагностики ВИЧ, герпеса, различных половых инфекций (таких как хламидиоз, уреаплазмоз, гарднереллез, микоплазмоз, трихомониаз), кандидоза, гепатитов, мононуклеоза, листериоза, цитомегаловируса, туберкулеза, вируса папилломы человека и клещевого энцефалита [3,4]. Но это далеко не полный список, поскольку ПЦР-метод широко используется в разных областях медицины.

В свете нынешней сложной эпидемиологической обстановки, метод ПЦР стал незаменимым инструментом для диагностики вирусных заболеваний, включая коронавирусную инфекцию COVID-19.

Кроме медицины, метод ПЦР также используется в криминалистике для идентификации биоматериала, найденного на месте преступления. Также, ПЦР-анализ может быть применен для установления отцовства.

Таким образом, метод ПЦР имеет широкий диагностический потенциал и успешно используется в разных сферах.

Многие люди задаются вопросом, какие плюсы и минусы имеет диагностика методом ПЦР?

Начнём с преимуществ. Во-первых, ПЦР-анализ позволяет обнаружить возбудителя болезни даже при наличии всего нескольких молекул его ДНК. Это значит, что метод способен выявить заболевание на очень ранних стадиях, а также при хронической форме заболевания и в случаях, когда болезнь проходит латентно и не проявляется явно. Во-вторых, для проведения ПЦР-анализа подходит практически любой биоматериал — от крови и слюны до клеток кожи. В-третьих, исследование одного образца может выявить несколько возбудителей болезни. Кроме того, результат получают оперативно — через 5-7 часов, что позволяет получить заключение уже на следующий день после забора биоматериала. Наконец, метод ПЦР практически не даёт ложноположительных или ложноотрицательных результатов, если была соблюдена технология проведения анализа.

Но со сравнительно новым методом ПЦР существуют и недостатки. Как и у любого другого метода анализа, у ПЦР есть высокие требования к соблюдению технологии и к профессионализму лаборантов. Если образец был загрязнен, анализ может дать ложный результат. Поэтому важно проводить ПЦР-диагностику только в проверенных лабораториях, где внедрены системы контроля качества работы.

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 правильно понимать результаты ПЦР-исследования

Результат ПЦР-анализа для пациента может быть либо положительным, либо отрицательным. Отрицательный результат означает отсутствие следов враждебной ДНК и хорошее здоровье. Положительный результат, наоборот, указывает на наличие фрагментов ДНК возбудителя болезни, что говорит о заражении и необходимости лечения.

Нередко ПЦР-диагностика показывает положительный результат, хотя пациент не испытывает никакого дискомфорта и не имеет признаков заболевания. Это означает, что болезнь находится в очень ранней стадии. В таких случаях необходимы дополнительные обследования и лечение. Если заболевание было диагностировано рано, то лучше начинать лечение как можно быстрее, так как чем дальше зайдет болезнь, тем труднее будет ее вылечить.

ПЦР-анализ является невероятно точным методом диагностики инфекций: он может обнаружить возбудителя болезни, даже если в собранной пробе находится всего одна молекула его ДНК. Именно это свойство делает ПЦР-диагностику одним из самых эффективных инструментов для проверки наличия инфекции и контроля за эффективностью лечения.

Фото: freepik.com