ПЦР-диагностика
ПЦР-диагностика, метод ПЦР, ПЦР или полимеразная цепная реакция – современный метод диагностики, который позволяет выявить причину многих болезней.
Впервые метод ПЦР-исследования был предложен биохимиком Кэрри Мюллисом в 1983 году, впоследствии ставшим лауреатом Нобелевской премии по химии. Со временем метод стали использовать с диагностической целью в сфере медицины.
Суть ПЦР-диагностики
Для понимания принципа, положенного в основу исследования ПЦР, следует вспомнить, что дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) является хранителем наследственной информации, которая содержится в клетках как человека, так и различных видов растений, животных, микроорганизмов, и является уникальной и неповторимой. То же можно сказать и о РНК – рибонуклеиновой кислоте, генетической основе некоторых микроорганизмов, включая вирус СПИДа.
ДНК состоит из нуклеотидов – азотистых оснований, способных к комплементарности. Это значит, что один нуклеотид может связаться только с определенным другим нуклеотидом. Всего их четыре: аденин (А), тимидин (Т), цитозин (Ц), гуанин (Г), причем аденин образует связь с тимидином (А – Т), а цитозин с гуанином (Ц – Г). Нарушение этой последовательности невозможно. Последовательность нуклеотидов в цепи ДНК представляет собой уникальную для всех живых существ биологическую череду азотистых оснований.
Соответственно метод ПЦР основан на дифференциации возбудителя заболевания по его неповторимой ДНК или РНК. В роли идентификатора выступает фрагмент молекулы ДНК, РНК.
Процедура проведения ПЦР-диагностики
Исследуемым материалом для проведения анализа могут быть кровь, моча, биологическая жидкость больного: слюна, выделения в мочеиспускательном канале, влагалище.
Образец доставляют в лабораторию для проведения ПЦР, заключающейся в получении большого числа копий РНК или ДНК возбудителя заболевания, так как на основании огромного числа полученного материала легче сделать достоверные выводы.
Для того чтобы начался процесс копирования исходного фрагмента молекулы, проводят разделение ДНК путем нагревания, в результате чего две нити отделяют одна от другой. Этот процесс получил название денатурации.
Далее свою роль выполняет праймер и ДНК-полимераза. Праймер выполняет функцию отправной точки для формирования новой цепи. ДНК–полимераза выполняет обеспечение этого процесса. ДНК-полимераза считывает цепочку нуклеотидов материнского фрагмента и катализирует полимеризацию нуклеотидов дочерной цепи вдоль исходной. Образованная таким образом новая ДНК будет аналогичной исходной ДНК. Затем процесс денатурации повторяют и т.д.
Происходит синтез огромного числа копий материнского объекта, на основании чего делается идентификация возбудителя посредством электрофореза, а также определяется число возбудителей в исходном материале. Весь процесс исследования длится чуть больше суток.
Преимущества ПЦР-диагностики
- Высокая точность (специфичность) ПЦР. Преимущество метода в отличие от других методик основано на том, что определяется последовательность соединения нуклеотидов в цепи, характерная только для определенного возбудителя. Это позволяет при необходимости искать нескольких возбудителей в исследуемом материале.
- Чувствительность метода ПЦР находится на высочайшем уровне. Теоретически метод позволяет найти 1 единицу возбудителя заболевания, будь то бактерия или вирус.
- Универсальность метода ПЦР заключается в его возможности провести диагностику причины заболевания тогда, когда другие методы не в состоянии это сделать. Оборудование, которое используется в данной методике стандартизировано для поисков любого возбудителя.
- Оперативность ПЦР состоит в скорости получения результата, для чего требуется всего около суток. В то время как для формирования антител в крови и соответственно их обнаружения в крови требуется значительно больше времени. К тому же метод определяет нахождение самого возбудителя, а не реакцию человеческого организма на инородное тело.
Особенности ПЦР-диагностики
Спецификой данной методики является то, что она показывает наличие возбудителя в организме человека, вне связи с тем, жизнеспособен ли он и насколько активен на момент диагностики ПЦР. Однако этот вопрос очень актуален для принятия решения о ходе лечения, поэтому при возникновении подобных ситуаций врач рекомендует прохождение дополнительной диагностики.
В заключение следует сказать, что проведение данного анализа следует доверять только высококлассным медицинским организациям ввиду его высокой чувствительности к молекулам ДНК различных организмов. К лабораториям, где его проводят, предъявляются очень высокие требования, так как случайно попавший в исследование фрагмент ДНК, взвешенного в воздухе микроорганизма, может полностью исказить картину результата.
