Полное описание метода полимеразной цепной реакции

Полимеразная цепная реакция (ПЦР) представляет собой создание множества копий короткого участка ДНК человека. Для исследования и получения результата необходимо небольшое количество физиологического материала: мокрота, кровь, околоплодные воды, слюна, моча и т.д.

Что такое полимеразная цепная реакция?

Методику ПЦР разработал американский ученый Мелисон, в 1998 году получивший Нобелевскую премию за свою разработку. Активно используется:

• при ранней диагностике инфекций, онкологических патологий;
• в судебно-медицинской экспертизе для исследования крайней небольшого количества ДНК;
• в ветеринарной медицине, биологии, молекулярной генетике;
• для идентификации личности по ДНК;
• для подтверждения отцовства;
• в экологии, например, при отслеживаниИ качества продукта, в антропологии.

Кому назначают ПЦР?

Полимеразная цепная реакция в диагностике инфекционных патологий – одна из самых надежных методик, которая даёт максимально точный и достоверный анализ. К примеру, достоверность проведённого анализа на хламидии приближается к 100 %. Чаще всего данное диагностическое мероприятие назначают пациентам, у которых во время проверки появились сложности с идентификацией конкретного возбудителя.

Лабораторные тесты ПЦР используют:

1. Для поиска болезнетворных организмов, которые вызывают инфицирование мочевыводящих и половых путей, трудно идентифицируемых при применении посевов либо метода иммунологии.
2. Для повторного анализа ВИЧ на начальной стадии при положительном, но вызывающем сомнение результате первичного анализа, к примеру, у новорожденных детей от инфицированных родителей.
3. Для установления онкологической патологии на ранней стадии и для индивидуальной коррекции схемы лечения у пациентов.
4. Для раннего выявления и потенциальной терапии наследственных патологий. Так, многие будущие родители сдают анализ чтобы узнать, являются ли они носителями генетических заболеваний. У детей данный метод определяет вероятность подверженности заболеваниям, которые передаются по наследству.

Также данная методика используется:

• для обнаружения патологии плода на раннем сроке беременности;
• у пациентов перед проведением операции по трансплантации органов – необходима для определения совместимости тканей
• для выявления опасных патогенных организмов в крови у донора;
• у новорожденных детей для выявления скрытых инфекций;
• для оценки результатов антивирусного либо антимикробного лечения.

Для чего проходить данную процедуру?

Поскольку ПЦР считается высокоэффективным способом диагностики, который дает практически 100 % результат, данную процедуру применяют:

1. Для подтверждения либо исключения поставленного диагноза.
2. Для быстрой оценки эффективности проводимого лечения.
3. Во многих случаях этот метод считается единственно возможным для обнаружения развивающийся патологии, если иные бактериологические, вирусологические методики оказались бесполезны.
4. Вирусы с помощью процедуры ПЦР обнаруживается сразу после инфицирования и до появления основных симптомов
5. Раннее выявление микроорганизмов позволит оперативно назначить лечение.

Кроме того, анализ ПЦР позволит максимально быстро выявить небольшое количество микроорганизмов в живых или мертвых образцах. Поэтому данную методику использует для поиска конкретного болезнетворного организма, например, туберкулезной палочки.

Кроме того, анализ ПЦР используется:

• для определения чувствительности ДНК к конкретным видам антибиотиков, что позволит максимально быстро приступить к лечению;
• для контроля распространения эпидемий;
• для выявления и отслеживания новых видов микробов, патогенов.

Основные виды ПЦР

Стандартный метод

Анализ ПЦР проводится на основе многократного удвоения конкретного фрагмента ДНК и РНК с помощью использования ферментов-праймеров. Благодаря этому исследователь получает необходимое количество материала.

ПЦР, проводимый в режиме реального времени

В данном виде исследования процесс выявления заданного фрагмента запускается после прохождения каждого цикла. Данный вид исследования позволяет получить информацию о количестве вирусов и микроорганизмов в организме, то есть осуществить количественный анализ.

Режим обратной транскрипции от ПЦР

Данный анализ применяют для поиска РНК с одной цепочкой для дальнейшего обнаружения вирусов, генетической базой которых является именная РНК. К примеру, это вирус гепатита C, иммунодефицита и так далее. При проведении данного исследования используется особый фермент, благодаря которому строится одноцепочечная ДНК. Затем система восстанавливает вторую цепь ДНК и выполняет традиционную процедуру.

Показания для проведения

Процедура ПЦР используется в клиниках инфекционных болезней, акушерстве, урологии, гинекологии и нефрологии, педиатрии и так далее. Чаще всего показания для назначения анализа следующие:

• для выяснения риска развития генетических отклонений у ребенка при наличии наследственных патологий;
• для диагностирования обоих родителей при планировании беременности либо при тяжелом состоянии матери во время вынашивания ребенка;
• при трудностях зачатия для выявления причины бесплодия;
• при подозрении на половые инфекции в острой стадии либо при риске их перехода в хроническую стадию;
• для обнаружения причины воспалительных процессов неясного происхождения;
• при незащищённых случайных половых контактов;
• для определения чувствительности патогенного микроорганизма к определённому лекарству;
• при подозрении на скрытую инфекцию для обнаружения патогенов без явных симптомов;
• для подтверждения выздоровления после болезни, то есть ретроспективная диагностика.

Там же данный метод применяется для определения инфекций: инфекционного мононуклеоза, клещевого энцефалита, кандидоза, который вызывается грибками candida, половых инфекций, туберкулеза.

Если противопоказания и безопасен ли метод?

Поскольку данная процедура проводится без какого-либо воздействия на организм, а используется только биологический материал, который взят для исследований, то никаких противопоказаний из-за отсутствия потенциальной опасности для организма нет. Но к примеру, забор биоматериала шеечного канала матки не проводится после проведённой кольпоскопии. Сдача мазка, соскобов разрешено только через 4-7 дней после окончания менструации и полного прекращения выделения.

Особенности подготовки к процедуре

В качестве образца для анализа ПЦР, при котором выявляется ДНК чужеродного патогена, используется либо биологическая жидкость или ткань. Забор исследуемого вещества проходит в виде взятия крови из вены, соскоба из полости носа, гортани, шейки матки, мочеиспускательного канала. Перед диагностической процедурой врач должен объяснить пациенту, забор какого материала будет взят:

• при анализе на герпетические инфекции, мононуклеозе берут анализ на мочу, а также мазок из зева;
• при анализе на гепатит или токсоплазмоз берут кровь из вены;
• с целью диагностирования различных видов поражения ЦНС осуществляется забор спинномозговой жидкости;
• в пульмонологии образцами для анализа ПЦР являются плевральная жидкость и мокрота;
• если осуществляет исследование внутриутробных инфекций по времени беременности для анализа используют околоплодные воды, клетки плаценты.

Достоверность и точность результата зависит от стерильности и условий взятия биоматериала. Поскольку исследования ПЦР обладает высокой чувствительностью, любые загрязнения взятого вещества могут исказить результаты. Грамотная подготовка к сдаче биоматериала не представляет для пациента никаких сложностей.

Но есть ряд некоторых рекомендаций:

• при анализе на половые инфекции необходимо исключить интимные контакты за трое суток до сдачи материала;
• за 72 часа необходимо прекратить применение любых вагинальных препаратов;
• с вечера предыдущего дня нельзя проводить гигиену исследуемых областей;
• за 3-4 часа до взятия пробы из уретры нужно исключить мочеиспускание;
• за месяц до сдачи анализов нужно прекратить прием антибиотиков;
• кровь сдают утром натощак до принятия пищи и воды;
• сбор утренней порции мочи осуществляется в стерильный контейнер после похода в туалет.

Как проходит ПЦР?

При выполнении исследования в специальном реакторе повторяется определённый цикл:

1. Первый шаг. Денатурация. Слюну, кровь, гинекологические пробы и иные вещества помещают в аппликатор, где осуществляется нагревание материала и расщепление ДНК на две цепочки.
2. Второй шаг. Небольшое охлаждение взятого вещества, добавление к нему специальных компонентов, которые распознают нужные участки молекулы ДКН и связываются с ним.
3. 3 шаг. Элонгация. В ходе процесса фрагмент ДКН патогенного организма достраивается, формируется его копия. Данный цикл повторяется, что приводит к удвоению копии специфического фрагмента ДНК.

За пару часов образуется множество копий данного фрагмента, выявляется их присутствие в образцах. Затем осуществляется сравнение результатов с данными баз различных видов патогенов. Это позволяет определить вид инфекции.

В нашем обзоре мы расскажем про сдачу биохимического анализа крови, особенности расшифровки.

Здесь вы узнаете, о чем говорит наличие слизи в моче и к кому необходимо обратиться за помощью.

Как правильно сдать общий анализ крови и как он расшифровывается? Читайте здесь.

Особенности расшифровки анализа?

Окончательный результат исследования будет выдан пациенту через несколько суток после сдачи биологического анализа.

Качественный анализ

Отрицательный результат в этом случае означает, что в жидкости, которая сдана на исследование, не был обнаружен возбудитель инфекции. Положительный результат говорит о выявлении патогенных вирусов или бактерий в биологическом образце. Если результат был положительным, но при этом у человека отсутствуют признаки активизации инфекции, подобное состояние организма называют бессимптомным здоровым носительством.

Чаще всего подобное наблюдается при взятии биоматериала при вирусных патологиях. В данном случае лечение не требуется, но при этом обязательно постоянное врачебное наблюдение. Поскольку при таких состояниях существует вероятность:

• распространения вируса от носителя к здоровым людям;
• активизации процесса и перехода патологии в хроническую форму.

Количественный анализ

Количественный результат определяет специалист конкретно для определённого вида инфекции. На основании полученных результатов можно оценить степень развития, стадию патологии, что дает возможность максимально оперативно назначить лечение.