ПЦР исследования: что это такое, как делается

Что такое «ПЦР», насколько эта методика эффективна и стоит ли доверять её результатам? Где, и в каких случая она применяется? Поговорим о тестах, ставших повседневными, и о тестах не столь известных. А так же, что показывает ПЦР, далее в этой статье.

Полимеразная цепная реакция это технология позволяющая выделить из двойной спирали ДНК участок с конкретным геном, размножить его и изучить. Открытие ПЦР в биологии и генетике, по своей значимости можно сравнить с изобретением микропроцессора в мире компьютерных технологий. Новые возможности, которые дала методика, взбудоражили научный мир.

Методика вдохнула новую жизнь в молекулярно-генетические исследования, и сделал возможными многие тестирования, которые по разными причинам были не выгодны, или не доступны широким массам.

Плюсы и минусы

Как и большинства сложных и высоких технологий, у полимеразного метода присутствуют, как достоинства, так и недостатки. В двух слова;

Из полюсов:

  1.     Превосходная точность результатов исследования. Если вся технология соблюдена в точности, то вероятность ошибки в результатах стремится к сотым долям процента.
  2.     Обширный выбор материалов для анализа. Полимеразная цепная реакция позволяет извлечь из образца любой генетический материал, который может в нём содержаться. Благодаря этому можно с равным успехом исследовать образцы слюны, крови, волос (с луковицами), ногтей, окурков от сигарет т.д.
  3.     Сверхраннее диагностирование. Других универсальных методик способных обнаружить любую известную инфекцию на ранней стадии, до возникновения симптомов инфекционного заболевания, нет. Эта же методика, позволяет обнаружить дремлющие наследственные болезни, которые проявляют себе в разных поколениях по разному.
  4.     Один метод ПЦР породил множество тестов, отвечающих разным тематикам исследований во многих отраслях человеческой деятельности.

Из Минусов:

  1.     Высокая стоимость. Конечно тестов много, и стоят они по-разному, но самые информативны исследования всё ещё стоят не дешево. Но стоит учитывать, что всего за пару десятилетий технология сделала скачек стоимости в 100.000$ за полное исследование ДНК одного человека в лаборатории США, до ценника в районе 20-30 тысяч рублей в вашем или соседнем городе.
  2.     Нехватка специалистов высокого уровня профессиональной подготовленности. Отчасти это сказывается и на конечной стоимости тестирования – генетика отрасль относительно молодая и развивающаяся. Общество не успевает изменяться под новые потребности в специалистах, как и само медленно привыкает к новым услугам и инновациям.
  3.     Результаты теста будут искаженны, если образец для исследования был случайно или намеренно загрязнён. Тот момент, когда в очередной раз кажется, что безупречность почти достигнута. Но точность анализа настолько высока, что это является её плюсом и минусом одновременно.

Кому нужна диагностика

Поскольку ПЦР позволяет выявить даже мигрирующие из поколения в поколение наследственные заболевания в их скрытой фазе, провести такое исследование наверно будет полезно каждому.

Конечно, не всем такие знания кажутся насущными и необходимыми здесь и сейчас, Но, думается, что по мере развития цивилизации будут расти и успехи медицины и генетики. А новые открытия позволят далеко продвинуться в достижении долголетия и здоровья.

К тому момент, тест на наследственность вполне может стать обыденным и обязательным для всех анализом.

Пока же этого не случилось, чаще всего тест необходим в таких случаях:

  1.     При возникновении подозрений о получение заболевания половым путем, или через укол, попадание зараженной крови на слизистые или открытые раны (достаточно небольшого пореза), нападение диких и одичавших животных, случайная травма об окружающие предметы, например, наступить в поле на старый гвоздь.
  2.     Для уточнения диагноза, сделанного иными средствами, особенно в случаях, когда лечение даёт не специфическую реакцию организма.
  3.     Для установления родственных связей для заявления прав на наследство, или в алиментной тяжбе.
  4.     Для идентификации личности человека.

Остальные тестирование больше относятся к сферам индивидуальных интересов. Кому интересно узнать, что показывает расшифровка всех народностей в его роду. Кто-то пытается планировать будущего ребенка и тестируется на совместимость. Кто-то решил заменить ДНК-тестом диетолога, и получить индивидуальные инструкции, советы по правильному питанию.

Специфика

Специфика всех тестов на основе метода обследования ПЦР в том, что его результаты не могут быть ложноположительными. То есть, если результаты анализа говорят о присутствие ДНК возбудителя болезни, оно точно имеется в пробе.

Но из-за такой точности при несоблюдении всего технологического процесса в стерильных условиях, есть риск понести расходы на исследование и провалить его, когда загрязнение будет обнаружено и определено.

Что выявляет некоторую слабость методики.

Поэтому, лучше всего обращаться за ДНК-тестирование в специализированную клинику со своей собственной хорошо оборудованной лабораторией. Создание таких учреждений происходит с большими вложениями, как в оборудование, так и в квалифицированный персонал.

Применение ПЦР

Спектр применения технологии полимеразной цепной реакции столь широк, что позволяет проводить различные исследования молекулярно-генетической направленности. Метод используется, как для ДНК-тестов, ставших быстрыми и повседневными, так и для изучения ещё не изученных структур ДНК

И всё благодарят тому, что технология позволяет извлечь из любого количества ДНК интересующий исследователя участок, размножить его и провести глубокий анализ его свойств в различных формах, посредством изучения химических реакций. Таким образом, ПЦР выявляет, позволяет наблюдать зависимости между генами и изучать их совместные реакции на искусственные экспериментальные раздражители.

  ПЦР исследования: что это такое, как делается  

ПЦР исследование, что это такое? ПЦР диагностика проводится в специальном аппарате – амплифакторе. Это прибор, в который устанавливаются пробирки с биологическими пробами.

В зависимости от исследования амплифактор настраивается на нужное количество циклов и начинает попеременно нагревать и охлаждать пробирки, в которых в это время идут реакции.

При этом создаётся однородность температуры по всей внутренней камере, необходимая температура задается буквально в один миг и регулируется с точностью до 0,1 градуса.

Такая точность при нагреве и охлаждении необходима для того, что бы ни превысить пороговые значения и не испортить биоматериал.

Что необходимо для проведения, или, что определяет ПЦР:

  •  Буферный раствор;
  •  ДНК-матрица с содержанием искомого участка генов для амплификации;
  •  Термоустойчивая ДНК-полимераза;
  •  Ионы Mg2+;
  •  Два коротких фрагмента нуклеиновой кислоты для запуска синтеза комплементарной цепи с помощью ДНК-полимеразы.

Ход реакции

Один цикл реакции протекает в три стадии:

  •  Стадия нагревания. Спираль ДНК в пробе нагревается на период от половины до двух минут на 94-96 градусов. Под воздействием высоких температур цепи ДНК распадаются на отдельные фрагменты
  •  На второй стадии, как бы вылавливаются необходимые фрагменты с помощью праймеров и сплавляются. Эта стадия проходит при температуре немного ниже, на 4-5 градусов и называется «отжигом». Продолжительность стадии так же варьируется от половины до двух минут.
  •  Добавляется специальный фермент для запуска самовоспроизводства (синтеза) «пойманного» участка генов – ДНК-полимераза. И этот фермент запускает реакцию удваивания фрагмента, используя стартовый фрагмент, как матрицу для синтезирования копии. Протекает реакция при 72 градусов от 10 до 12 минут.

Обычно одно исследование составляет от 20 до 35 подобных циклов.

Подготовка материала

Главное при подготовке биоматериала для анализа это собрать его желательно в более стерильном виде — без посторонних примесей. Для этого имеются рекомендации к гигиеническому графику, употребления фармакологических веществ и прочие.

Похожие требования и к транспортировке проб – они должны быть упакованы в подходящие для этого чистые контейнеры, и в некоторых случаях, так же требуется соблюдение особого теплового режима хранения. ПЦР исследования: что это такое, как делается

Анализ методом ПЦР требует особой аккуратности. Поскольку главное требование всей процедуры это идеально чистый образец для пробы, многие анализы сдаются непосредственно в клинике: кровь, другие физиологические жидкости, иногда ткани.

Самый простой метод сбора биоматериала это сбор слюну с внутренней полости рта на ватную палочку. Способ прост, выполняется на дому, но подходит не для всех тестов.

Отдельно протекает подготовка нестандартных образцов, что индивидуально и лучше проконсультироваться у клиники, в каком прядке она их примет.

Читайте также:  Оперативное лечение болезни Паркинсона: подготовка к терапии, фото, стадии

Подготовка у мужчин

У мужчин нет особенностей при сдаче анализов на различные тесты. Но, в случае тестирование на наличие половых инфекций рекомендуется повышенная интимная гигиена, не менее пары суток воздержания, и не справлять естественные малые потребности за трое часов до процедур.

Подготовка у женщин

Для женщин наставлений, запретов и рекомендаций к сдаче несколько больше:

  •  Не переусердствовать с интимной гигиеной и не использовать мыла с антибиотиками.
  •  Вообще любой прием антибиотиков более чем за 4 недели до сдачи анализов запрещён.
  •  Имеются запреты и на специфические интимные средства. Поэтому, для верности соблюдения допусков проще ограничиться стандартной гигиеной. И ограничиться желательно за месяц до сдачи анализов.
  •  Запрещена сдача анализов в особо острые дни месячных женских циклов.
  •  Запрещаются близкие интимные контакты за 48 часов до проведения процедур.

ПЦР исследования: что это такое, как делается

Расшифровка результатов ПЦР

Когда речь идет всего лишь о выявлении заболевания, из всего спектра возможности полноценной диагностики, расшифровка, как и сам тест довольно просты. Высокая точность анализа позволяет выявить самые незначительные следы присутствия чужеродной ДНК, размножить её до необходимых объемов и исследовать.

С непривычки, такое точное диагностирование, выявляющее заболевания на сверхранней стадии, может вызвать недоверие к результатам. Симптомов нет, самочувствие хорошее, а результаты теста говорят об обратном. Если в теме о проблемах здоровья можно, как-то говорить о везении, то выявить заболевание так рано и сразу начать его лечение — это своего рода удача.

Тем временем за расшифровкой каждого известного гена стоят десятилетия непрерывных исследований ведущих университетов разных стран мира. Например, один из самых длительных из известных исследовательских проектов, проект «геном человека», продолжался без малого 13 лет к ряду. За время проведения  только этих исследований было изучено около 25 тысяч генов, составляющих человеческую ДНК.

Проверка на ВИЧ

У ДНК-анализа не ВИЧ имеется несколько специфических особенностей и рекомендаций:

  1.     Если произошел нежелательный контакт с ВИЧ инфицированным человеком, то анализы на проведение диагностики необходимо сдавать не ранее 14 суток, после него.
  2.     Во время проведения диагностирования в образце происходит поиск не ДНК-вируса, а клеток им уже поврежденных. Эти клетки несут в себе специфическую вирусную информацию, которая самокопируется в незаражённые клетки.
  3.     Хоть синдром иммунодефицита и остаётся одной из самый опасных болезней. Но, период истерии средств массовой информации по её поводу сильно омрачил её, и без того опасные особенности. Заразность даже при попадании инфицированной крови в кровь здоровую составляет 85%, что много не 100%. При прочих же контактах она составляет не более чем от 1% до 10%.
  4.     Сроки получения готовых результатов анализов находятся в пределах от 4 до 7 дней.

Сколько стоит сдать ПЦР-анализ

Я пять лет работал в государственной медицинской лаборатории.

По опыту знаю, что пациентам бывает непросто разобраться с тем, какие тесты им нужно сдавать, да и нужно ли вообще. В этой статье расскажу, что такое ПЦР-анализы и можно ли на них сэкономить.

ПЦР исследования: что это такое, как делается

Даниил Давыдов

разобрался с анализами

Но генетические анализы нужны не так уж часто, поэтому в статье мы будем говорить про ПЦР-анализы на инфекции.

Как работает ПЦР-анализ. У большинства живых существ на нашей планете, за исключением некоторых вирусов с РНК-геномами, генетический материал представляет собой длинную двухцепочечную молекулу ДНК.

Для каждого микроорганизма набор реактивов нужен свой. Поэтому врачи назначают не ПЦР-анализ вообще, а исследование на конкретный микроорганизм. Так что ПЦР-тест на гепатит С не поможет найти в образце еще и хламидии.

ПЦР-анализы бывают качественные и количественные. Качественные позволяют понять, есть ли в образце генетический материал бактерии или вируса, который мы ищем. А количественные — сколько именно там этого материала. Если сделать несколько таких тестов во время лечения, станет ясно, действует ли на микробов назначенное лекарство.

Чтобы выяснить, какая инфекция поразила человека, у него обычно берут кровь, мочу, образцы клеток слизистой из ротоглотки или с шейки матки.

В России кровь по умолчанию рекомендуется сдавать натощак, не менее чем с интервалом в 8—12 часов после приема пищи.

Однако за рубежом таких строгих правил нет: считается, что перед походом в лабораторию можно позавтракать без сладкого и жирного, например кашей без сахара и масла, куриной грудкой или яйцом.

Так что если у вас был легкий завтрак, кровь сдавать можно. Пить тоже не запрещено, но лучше ограничиться чистой водой без газа.

Если врач назначил мазок из горла на ПЦР-анализ, за три часа до процедуры нельзя есть, чистить зубы, полоскать рот и рассасывать любые таблетки. Непосредственно перед взятием мазка не стоит жевать жевательную резинку. Если нос заложен, перед процедурой нужно как следует высморкаться.

Правила, по которым нужно сдавать мазок на ПЦР из половых органов, отличаются для мужчин и для женщин.

Всем за 1—2 дня до исследования нужно отказаться от секса, а в течение 1,5—2 часов перед исследованием — воздерживаться от мочеиспускания.

Женщинам за сутки до процедуры не следует проводить спринцевание, пользоваться свечами и антисептиками для подмывания. Во время менструации сдавать биологический материал нельзя.

Ни один лабораторный тест не обеспечивает абсолютной точности, всегда есть вероятность ошибки. Причем ошибиться тест может в обе стороны: либо не найти искомую инфекцию у пациента, которой он на самом деле заражен, либо обнаружить ее у человека, болеющего чем-то другим или вовсе здорового.

Но здесь многое зависит от времени взятия образца. Если мазок из горла взяли через 3—4 дня после появления симптомов, то вирус уже мог успеть спуститься из ротоглотки в легкие, и тогда вероятность найти его в мазке составляет всего 40%.

Или не платить за лечение вообще. Расскажем в нашей рассылке вместе с другими материалами о деньгах

Проще всего разобраться с результатами качественных анализов: они могут быть либо положительными, либо отрицательными. Если результат положительный — значит, скорее всего, возбудитель в организме есть. Если отрицательный — скорее всего, его нет.

С результатами количественного ПЦР-анализа разобраться сложнее. Чтобы сказать, помогает ли лечение, нужно сделать несколько анализов — с интервалом от 2—3 дней до нескольких месяцев. Сравнивая старый и свежий результат, врач видит, что происходит с бактериями или вирусами в организме: становится ли их больше или, наоборот, меньше.

Если сделать всего один анализ, польза от количественного теста будет невелика: при положительном результате мы узнаем лишь то, что инфекция в организме действительно есть.

ПЦР исследования: что это такое, как делаетсяНа этом бланке представлены результаты качественного и количественного теста на гепатит С — оба говорят, что вирус в организме есть. Через некоторое время после начала лечения нужно будет сделать повторный количественный анализ на гепатит С. Если концентрация вируса в биоматериале уменьшится, значит, лечение помогает. nuzdkp.ru

Это зависит и от конкретного микроорганизма, и от типа анализа, который вам нужно сдать. Например, возбудителя урогенитального микоплазмоза — бактерию Mycoplasma genitalium — можно обнаружить только методом ПЦР.

А возбудителя хламидиоза — Chlamydia trachomatis — удастся найти еще и методами иммуноферментного анализа (ИФА), прямой иммунофлюоресценции (ПИФ) и культуральным посевом (КП).

Иногда анализ, проведенный другим методом, обходится дешевле, но может либо занять больше времени, либо оказаться менее точным.

Что касается количественных анализов, то в большинстве случаев имеет смысл сдать именно тот тест, который рекомендует врач. От точности количественного анализа зачастую зависит результат лечения.

Если нужный вам анализ есть в стандарте лечения заболевания, а само заболевание входит в базовую — действующую по всей стране — или в территориальную программу ОМС, то этот анализ вам должны сделать бесплатно. Но на практике возможны нюансы.

Цена ПЦР-анализа зависит от нескольких параметров.

Методики ПЦР, которую применяют в конкретной лаборатории. Например, в LabQuest для качественного определения вируса гепатита С применяют ПЦР в реальном времени (Real-Time PCR) — это стоит 2780 Р. А в List Lab используют классический ПЦР-тест за 520 Р.

ПЦР в реальном времени предназначена для количественных тестов, но ее можно применять и для качественных анализов — правда, получится дороже, а разницы с более дешевым классическим вариантом ПЦР не будет.

Количества анализов, которые вы собираетесь сдавать. Например, в лаборатории «Инвитро» выявление возбудителей ИППП 7 типов методом ПЦР в мазке обойдется в 3100 Р, а определение одних только хламидий — в 835 Р.

Вида микроорганизма, который нужно обнаружить. Например, в лаборатории LabQuest анализ на коронавирусную инфекцию обойдется в 2500 Р, а анализ на возбудителя гонореи — в 360 Р.

Чтобы сравнить цены в разных клиниках, мы выбрали один анализ — на гепатит С, для которого берут кровь из вены. Цены указаны с учетом взятия крови.

  1. ПЦР-тесты помогают обнаружить фрагменты генетического материала бактерий, вирусов или других людей. Но для каждого микроорганизма реактив нужен свой, так что универсальных тестов ПЦР на все инфекции сразу не бывает.
  2. Подготовка к анализу зависит от того, какой биологический материал вы сдаете. Если кровь, то особо готовиться не надо. Для других материалов есть несложные правила — если их соблюдать, анализ будет точнее.
  3. Если вам назначили качественный ПЦР-анализ, имеет смысл сдавать его или в государственной лаборатории (если обследование положено по ОМС), или в частной, где окажутся подходящие цены.
  4. Если вам назначили количественный ПЦР-анализ, врач напишет в направлении не только название исследования, но и предпочтительный метод, которым нужно провести ПЦР-анализ. Если указания на метод нет — выбирайте ту лабораторию, цены в которой вас устраивают.
Читайте также:  КТ органов малого таза: подготовка, как делают исследование

Пцр (полимеразная цепная реакция). как производится пцр диагностика, показания, как подготовиться к исследованию, результат пцр :: polismed.com

Сайт предоставляет справочную информацию. Адекватная диагностика и лечение болезни возможны под наблюдением добросовестного врача. У любых препаратов есть противопоказания.

Необходима консультация специалиста, а также подробное изучение инструкции! Для адекватного и эффективного лечения многих инфекционных заболеваний необходимо своевременное установление точного диагноза. В решении этой задачи в наши дни привлекаются высокотехнологичные методы диагностики основанные на методах молекулярной биологии.

В настоящий момент  полимеразная цепная реакция (ПЦР) уже достаточно широко применяется в практической медицине как наиболее надежный инструмент лабораторной диагностики. Во-первых, данный метод используется для выявления возбудителей различных инфекционных заболеваний с высокой точностью. Во-вторых, для контроля эффективности проведенного лечения.

В различных руководствах, проспектах, статьях, а также объяснениях врачей-специалистов, мы часто сталкиваемся с употреблением непонятных терминов и слов. Действительно трудно рассказать о высокотехнологичных продуктах науки обыденными словами.

Каждый живой организм имеет свои уникальные гены. Гены располагаются в молекуле ДНК, которая собственно и является «визитной карточкой» каждого конкретного организма. ДНК (генетический материал) – это очень длинная молекула, которая состоит из «кирпичиков», называемых нуклеотидами. У каждого возбудителя инфекционных заболеваний они расположены строго специфично, то есть в определенной последовательности и комбинации. Когда необходимо понять имеется ли у человека тот или иной возбудитель, забирается биологический материал (кровь, моча, слюна, мазок), который содержит ДНК или фрагменты ДНК микроба. Но количество генетического материала возбудителя очень мало, и невозможно сказать какому именно микроорганизму он принадлежат. Для решения этой задачи и служит ПЦР. Суть полимеразной цепной реакции заключается в том, что берется малое количество материала для исследования, содержащего ДНК, а в процессе ПЦР происходит увеличение количества генетического материала, принадлежащего конкретному возбудителю и, таким образом, его можно идентифицировать. Идея метода ПЦР принадлежит американскому ученому K.Mullins, которую он предложил в 1983 году. Однако широкое клиническое применение получила лишь в средине 90-х годов XXвека. Разберемся с терминологией, что же это такое – ДНК и т.д. Каждая клетка любого живого существа (животного, растения, человека, бактерии, вируса) имеет хромосомы. Хромосомы – это хранители генетической информации, которые содержат всю последовательность генов каждого конкретного живого существа. Каждая хромосома состоит из двух нитей ДНК, закрученных в спираль друг относительно друга. ДНК – химически это дезоксирибонуклеиновая кислота, которая состоит из структурных компонентов – нуклеотидов. Нуклеотидов бывает 5 видов – тимин (Т), аденозин (А), гуанин (Г), цитозин (Ц) и урацил (У). Нуклеотиды располагаются друг за другом в строгой индивидуальной последовательности, образуя гены. Один ген может состоять из 20-200 таких нуклеотидов. Например, ген, кодирующий выработку инсулина, состоит из 60 пар нуклеотидов. Нуклеотиды имеют свойство комплементарности. Это означает что напротив аденина (А) в одной цепочке ДНК обязательно стоит тимин (Т) в другой цепочке, а напротив гуанина (Г) – цитозин (Ц). Схематически выглядит следующим образом:

  • Г — Ц Т — А
  • А — Т

Данное свойство комплементарности ключевое для проведения ПЦР.

         Молекулы ДНК и РНК могут «размножаться» (данное свойство используется для проведения ПЦР). Происходит это следующим образом: две нити ДНК или РНК, отходят друг от друга в стороны, на каждую нить садится специальный фермент, который синтезирует новую цепочку.

Синтез идет по принципу комплементарности, то есть, если в исходной цепочке ДНК стоит нуклеотид А, то во вновь синтезированной будет стоять Т, если Г – то Ц и т.д. Этот специальный фермент-«строитель» для начала синтеза нуждается в «затравке» — последовательности из 5-15 нуклеотидов.

Данная «затравка» определена для каждого гена (гена хламидии, микоплазмы, вирусов) экспериментально.

Итак, каждый цикл ПЦР состоит из трех стадий. В первую стадию происходит так называемое раскручивание ДНК – то есть разделение связанных между собой двух цепей ДНК. Во вторую — происходит присоединение «затравки» к участку нити ДНК.

И, наконец, удлинение данных нитей ДНК, которое производится ферментом-«строителем».

В настоящее время весь этот сложный процесс протекает в одной пробирке и состоит из повторяющихся циклов размножения определяемой ДНК с целью получения большого количества копий, которые могут быть, затем выявлены обычными методами. То есть из одной нити ДНК мы получаем сотни или тысячи.

В качестве пробы служит различный биологический материал: кровь и ее компоненты, моча, слюна, отделяемое слизистых оболочек, спинномозговая жидкость, отделяемое раневых поверхностей, содержимое полостей тела. Все биопробы собираются одноразовыми инструментами, а набранный материал заключают в пластиковые стерильные пробирки или помещают на культуральные среды, с последующей транспортировкой в лабораторию. В забранные пробы добавляют необходимые реагенты и ставят в программируемый термостат – термоциклер (амплификатор). В амплификаторе 30-50 раз повторяется цикл ПЦР, состоящий из трех этапов (денатурация, отжиг и удлинение). Что это означает? Рассмотрим подробнее. I этап ПЦР — Подготовка генетического материала для копирования. Происходит при температуре 95° С, при этом нити ДНК разъединяются, и на них могут садиться «затравки». «Затравки» изготавливают промышленным способом различные научно-производственные объединения, а лаборатории покупают уже готовые. При этом «затравка» для выявления, например, хламидии, работает только для хламидии и т.д. Таким образом, если тестируется биоматериал на наличие хламидийной инфекции, то в реакционную смесь помещается «затравка» для хламидий; если тестирование биоматериала на вирус Эпштейн-Барра, то и «затравка» для вируса Эпштейн-Барра.

II этап – Объединение генетического материала возбудителя инфекции и «затравки».

Если имеется ДНК определяемого вируса или бактерии, «затравка» садится на эту ДНК. Этот процесс присоединения «затравки» и есть второй этап ПЦР. Данная стадия проходит при температуре 75°С.

III этап — Копирование генетического материала возбудителя инфекции.

 Это процесс собственно удлинения или размножения генетического материала, который происходит при 72°С. К «затравкам» подходит фермент- «строитель» и синтезирует новую цепочку ДНК. С окончанием синтеза новой цепочки ДНК, заканчивается и цикл ПЦР. То есть за один цикл ПЦР происходит увеличение количества генетического материала в два раза. Например, в исходной пробе имелось 100 молекул ДНК какого-либо вируса, после первого цикла ПЦР в пробе будет уже 200 молекул ДНК тестируемого вируса. Один цикл длится 2-3 минуты.

 Для образования достаточного количества генетического материала для идентификации, обычно производится 30-50 циклов ПЦР, что занимает 2-3 часа.

Собственно ПЦР на этом заканчивается и далее идет не менее значимый этап идентификации. Для идентификации используют метод электрофореза или меченые «затравки». При использовании электрофореза полученные нити ДНК разделяются по размерам, и наличие фрагментов ДНК разной длины свидетельствует о положительном результате анализа (то есть о наличии того или иного вируса, бактерии и т.д.). При использовании меченых «затравок», к конечному продукту реакции добавляют хромоген (краситель), вследствие чего ферментативная реакция сопровождается образованием окраски. Развитие окраски прямо свидетельствует, что вирус или другой выявляемый агент присутствуют в исходной пробе.

На сегодняшний день, используя меченые «затравки», а также соответствующее программное обеспечение, можно производить сразу и «чтение» результатов ПЦР. Это так называемаяreal-time ПЦР.

Одним из существенных преимуществ метода ПЦР является высокая чувствительность – от 95 до 100%. Однако, эти преимущества должны базироваться на непременном соблюдении следующих условий:

  1. корректный забор, транспортировка биологического материала;
  2. наличие стерильного, одноразового инструментария, специальных лабораторий и обученного персонала;
  3. строгое соблюдение методики и стерильности во время проведения анализа

Чувствительность различается для различных выявляемых микробов. Так, например, чувствительность метода ПЦР для выявления вируса гепатита С составляет 97-98%, чувствительность для выявления уреаплазмы – 99-100%. Возможности, заложенные в ПЦР-анализе, позволяют достичь непревзойденной аналитической специфичности. Это означает выявление именно того микроорганизма, который искали, а не похожего или близкородственного. Диагностическая чувствительность и специфичность метода ПЦР, зачастую превосходят таковые и для культурального метода, называемого «золотым стандартом» для выявления инфекционных заболеваний. Учитывая продолжительность выращивания культуры (от нескольких дней до нескольких недель), преимущество метода ПЦР становится очевидным.  

Читайте также:  Имплантация зубов: что это такое, как делается

ПЦР в диагностике инфекций

Преимущества метода ПЦР (чувствительность и специфичность) определяют широкий спектр применения в современной медицине. Основные области применения ПЦР-диагностики:

  1. диагностика острых и хронических инфекционных заболеваний различной локализации
  2. контроль эффективности проведенной терапии
  3. уточнение вида возбудителя

ПЦР используется в акушерстве, гинекологии, неонатологии, педиатрии, урологии, венерологии, нефрологии, клинике инфекционных болезней, офтальмологии, неврологии, фтизиопульмонологии и др. Использование ПЦР-диагностики производится в совокупности с другими методами исследования (ИФА, ПИФ, РИФ и др.). Их сочетание и целесообразность определяет лечащий врач.

Возбудители инфекций, обнаруживаемые методом ПЦР

Вирусы:

  1. ретровирусы HIV-1 и HIV-2
  2. герпетиформные вирусы
  3. вирус простого герпеса 1 и 2 типов
  4. цитомегаловирус
  5. вирус Эпштейна-Барр
  6. варицелла – Зостер вирус
  7. герпес вирусы человека 6 и 7
  8. вирус гепатита С, В и А
  9. вирусы папилломы человека
  10. вирус краснухи
  11. аденовирусы
  12. риновирусы
  13. парвовирусы
  14. пикорновирусы

  Бактерии:

  1. микобактерии
  2. хламидии
  3. микоплазмы
  4. сальмонелла
  5. легионеллы
  6. клостридии
  7. бледная трепонема
  8. различные патогенные виды кишечной палочки
  9. холерный вибрион
  10. риккетсии
  11. золотистый стафилококк
  12.  бактериальный возбудитель менингита
  13. хеликобактер пилори
  14. уреаплазма
  15. возбудитель гонореи
  16. дифтерийная палочка
  17. гемофильная палочка

  В данном списке приведены наиболее распространенные инфекционные агенты, выявляемые методом ПЦР. На самом деле данный список гораздо шире, постоянно пополняется, так как синтезируются новые «затравки». Также следуют отметить, что список определяемых возбудителей определяется наличием «затравок» для идентификации в арсенале каждой конкретной лаборатории.

Наседкина А.К.  

Специальность: Врач офтальмолог

Диагностика инфекций методом ПЦР: что это такое?

Перечень анализов, проводимых при помощи ПЦР-диагностики расширяется с каждым днём. Что это за метод, как его проводят и в чём его достоинства? На эти и другие вопросы отвечает Владислав Александрович Чередниченко, врач-инфекционист, заместитель директора по развитию «Клиника Эксперт» Воронеж.

  • — Владислав Александрович, ПЦР – что это такое?
  • ПЦР или, иначе, полимеразная цепная реакция – это современный высокоинформативный метод молекулярно-генетической диагностики, активно применяемый для выявления у человека различных инфекционных и наследственных заболеваний.
  • За создание метода ПЦР американский биохимик Кэри Муллис был удостоен Нобелевской премии
  • — Как давно появилась ПЦР-диагностика и насколько она распространена сегодня?

Официальной датой изобретения этого метода диагностики считают 1983 год, а «родителем» — американского биохимика Кэри Муллиса.

Он хотел создать метод, благодаря которому можно было бы амплифицировать ДНК (увеличивать число её копий) в ходе многократных последовательных удвоений исходной молекулы ДНК с помощью фермента ДНК-полимеразы.

Это событие стало поистине революционным и оказало в последующем серьёзное влияние на развитие молекулярной биологии, генетики и медицины. Подтверждение этому — Нобелевская премия в области химии, которой был удостоен К. Муллис в 1993 году.

Кэри Муллис

Сегодня без ПЦР-диагностики в клинической медицине практически невозможно обойтись. Высочайшая чувствительность метода позволяет опираться на него при выявлении различных инфекционных агентов в разных аспектах - как в качественном (возбудитель есть или нет), так и в количественном (какое количество микроорганизмов).

Помимо медицины метод нашёл применение в генетике, криминалистике, археологии.

— Для выявления каких заболеваний назначают проведение ПЦР?

Универсальность метода позволяет применять его для диагностики большинства патологий вирусной, бактериальной, грибковой природы, а также вызываемых гельминтами и простейшими.

Например, метод ПЦР активно используется для выявления таких болезней инфекционной природы, как ВИЧ, гепатиты всех видов, уреаплазмоз, хламидиоз, микоплазмоз, кандидоз, мононуклеоз, трихомониаз, герпетические инфекции, сальмонеллёз, туберкулёз и многие другие.

  1. Читайте материалы по теме:
  2. «Тихий убийца» современников
  3. Как уберечься от болезни Боткина?

Щит и меч от гепатита С. Как защитить себя и своих близких?

Туберкулёз: болезнь, не знающая границ

— Какой биологический материал исследуют при ПЦР-диагностике?

Все биологические среды и жидкости человека: кровь, мочу, кал, мокроту, слюну, сок простаты, сперму, спинномозговую и суставную жидкость, и другие. Выбор биологического материала зависит от локализации возбудителя.

К примеру, для проведения ПЦР на обнаружение хламидии, уреаплазмы или герпеса используют соскобы со слизистых оболочек, для выполнения ПЦР на гепатиты А, В, С и др. требуется кровь, а ПЦР-анализ на выявление туберкулёза лёгких будет максимально информативным при исследовании мокроты пациента.

Использование метода полимеразной цепной реакции при изучении биоптатов из органов желудочно-кишечного тракта позволяет обнаружить хеликобактерную инфекцию.

О хеликобактере пилори и истории его открытия — наши статьи:

Живущие в кислоте: что мы знаем о хеликобактере пилори

Риск на грани. Как открыли хеликобактер пилори?

— Как проводится процедура ПЦР? В чём её суть?

Любой живой организм обладает своей уникальной «визитной карточкой» — молекулой ДНК или РНК с расположенным в ней набором генов. Эта молекула состоит из звеньев – нуклеотидов.

У каждого микробного агента нуклеотиды расположены в определённом порядке и комбинации.

Взятый у пациента биоматериал может содержать фрагменты ДНК или РНК инфекционного возбудителя, однако его обычно крайне мало для определения принадлежности микроорганизма к какому-либо из видов. Вот тут на помощь и приходит полимеразная цепная реакция.

Суть ПЦР в том, что берётся малое количество ДНК или РНК-содержащего материала для исследования, а реакция способствует увеличению количества генетического материала, принадлежащего конкретному возбудителю, поэтому становится возможным его идентификация.

Пациента обычно отправляет на ПЦР-диагностику лечащий врач. В процедурном кабинете или в кабинете специалиста у пациента берут необходимый биоматериал, который упаковывается с соблюдением условий стерильности, температурного режима и маркировки. Затем биоматериал отправляют в ПЦР-лабораторию, где помещают в специальный аппарат, в котором происходит три этапа трансформации биоматериала.

Через 1-2 дня пациент получает результаты исследования.

— Требуется ли для проведения ПЦР-исследования специальная подготовка?

Нет, но рекомендуется придерживаться некоторых правил. Кровь для анализа сдают натощак. Слюну, мокроту, мочу и кал собирают в чистую посуду.

Перед сдачей материала из половых путей для диагностики заболеваний мочеполовой системы следует на протяжении двух суток воздержаться от половой жизни.

Также целесообразно перед исследованием уточнять особенности подготовки в лечебном учреждении либо в лаборатории.

  • А как готовиться к другим распространённым анализам? Об этом и не только читайте ниже:
  • Как правильно сдать общий анализ крови?
  • Что показывает биохимический анализ крови?
  • Не только колоноскопия: о чём расскажет анализ кала?
  • — Владислав Александрович, расскажите о преимуществах и недостатках данного метода исследования.
  • Недостатков у ПЦР-диагностики при условии строгого соблюдения технологии проведения анализа и чистоты материала, на мой взгляд, нет.

Главным достоинством данного метода является его высокая чувствительность и возможность обнаружения самого возбудителя как в качественном, так и в количественном отношении. Определение количества микроорганизмов служит хорошим подспорьем для лечащего врача, так как позволяет оценить степень поражения, а также эффективность проводимого лечения.

Бесспорным преимуществом ПЦР-диагностики является также пригодность различных видов биологического материала пациента: крови, мочи, кала, спермы и т.д. В одном образце материала можно обнаружить нескольких возбудителей. К плюсам ПЦР-диагностики я бы отнёс и то, что это аппаратная методика, практически исключающая субъективизм в оценивании биологического материала.

  1. Беседовала Севиля Ибраимова
  2. Редакция также рекомендует:
  3. Вирусы и бактерии – в чём принципиальное отличие?
  4. Чем опасны ТОРЧ-инфекции?
  5. Герпес: как распознать и вылечить?
  6. Я умру, упав лицом на клавиатуру пишущей машинки
  7. Для справки:
  8. Чередниченко Владислав Александрович

В 2000 году закончил Донецкий государственный медицинский университет им М. Горького по специальности «Лечебное дело».

В 2002 году закончил магистратуру в Украинской военно-медицинской академии (г. Киев) по специальности «врач-инфекционист».

Заместитель медицинского директора по развитию региона в «Клиника Эксперт» Воронеж. Принимает по адресу: ул. Пушкинская, д. 11.

Оставьте комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *