Полимеразная цепная реакция: что это значит?

ПЦР представляет собой сложное диагностическое исследование в молекулярной биологии, которое проводится с целью «размножения» молекул ДНК идентичных друг другу для выявления различных генетических патологий.

Данный метод исследования был разработан в 1983 году известным во всем мире американским ученым Кэри Муллисом. Однако получило свое признание ПЦР только спустя 10 лет. Уже в 1993 году Кэри Муллис вместе с Майклом Смитом получил свою Нобелевскую премию за свои достижения в области молекулярной биологии.

Они смогли доказать всему миру, что при помощи ПЦР можно выявить не только наследственные заболевания, но и установить отцовство и генетические отпечатки человека. Именно поэтому сегодня этот диагностический метод довольно часто применяется в лабораториях и постоянно усовершенствуется.

Принципы ПЦР

Во время проведения полимеразной цепной реакции используется различные технологии, позволяющие увеличить размеры определенного участка цепи ДНК и воссоздать его многочисленные копии. Большая часть из них позволяет увеличивать фрагменты ДНК до 1 кб, то есть, до 10 000 пар. Но существуют и такие технологии, которые позволяют воссоздать копии фрагментов ДНК до 40 кб.

Для проведения ПЦР применяют огромное количество компонентов и реактивов. Одни из них способствуют амплифицированию, а другие позволяют установить факт наличия патологий. Для этого специалистами используется специальный амплификатор, в котором поддерживается оптимальная температура для проведения теста.

Когда реактивы вступают в контакт с биологическим материалом, число искомых фрагментов в участке ДНК увеличивается, что позволяет их быстро вычислить. ПЦР происходит в циклическом режиме, поэтому вероятность выявления возбудителей очень высока, так как каждый последующий цикл их количество будет увеличиваться и создавать свои многочисленные копии.

Такие сложности проведения ПЦР позволяет выявить различного рода заболевания на всех стадиях своего развития, причем не только генетических, но и онкологической и инфекционной природы.
Иногда специалистам удается поставить окончательный диагноз только после проведения ПЦР. Ведь бывают такие ситуации, когда иные диагностические методы либо вообще ничего не выявляют, либо дают неоднозначные ответы, которые ставят под сомнение прошедшее до того обследование.

Преимущество ПЦР перед другими диагностическими методами

ПЦР собой сложный диагностический метод исследования молекулы ДНК, который имеет ряд преимуществ.

Во-первых, при помощи данного диагностического метода специалистам можно выявить присутствие самого возбудителя на молекуле ДНК и определить точный участок, на котором он находится. Ведь для каждого возбудителя характерен только тот или иной участок молекулы ДНК.

Во-вторых, во время исследования лаборантами производится вычисление единичных зараженных вирусами и бактериями клеток. И это с учетом того, что за один раз может изучаться сразу от 10 до 1000 клеток. При этом могут быть обнаружены сразу несколько видов бактерий и вирусов в одном исследуемом образце.

В-третьих, при помощи ПЦР-диагностики можно выявить различны инфекционные и воспалительные заболевания даже в тот период, когда еще их клинические проявления не наблюдаются.

Ну и в-четвертых, результаты анализа ПЦР уже готовы, как правило, уже через несколько дней, после забора биологического материала для исследования.

Стоит отметить, что на сегодняшний день полимеразная цепная реакция имеет огромное количество техник выполнения. Благодаря этому у специалистов появилась возможность безошибочно осуществлять постановку диагноза даже в самых сложных случаях.

Показания к применению ПЦР

ПЦР диагностика – это настоящая находка для врачей. Этот метод позволяет выявить не только «обычные» вирусы, которые легко определить и при помощи обычных средств диагностики, но и атипичные вирусы, выявить которые обычными методами практически невозможно.

Помимо этого, ПЦР рекомендуют женщинам и мужчинам, которые имеют проблемы с зачатием ребенка. Ведь на работу репродуктивной системы могут влиять самые разнообразные факторы, в том числе и внутренние. Заболевания щитовидной железы, органов малого таза и других систем может стать причиной бесплодия.

Особенно ценится ПЦР-диагностика при выявлении туберкулеза и его вида. Происходит это по причине того, что здесь не требуется сбора мокроты больного, частички которой могут разлетаться вокруг и быть опасными для окружающих людей.

И самое главное – при выявлении туберкулеза путем ПЦР методом, человек не подвергается облучению, что также является важным моментом.

ПЦР: как проводится?

ПЦР-диагностика может проводится двуся способами: серологическим и культуральным. В первом случае выявляются наличие антител в крови человека к определенному типу возбудителя. А во втором случае получают полную информацию о состоянии здоровья человека, возбудителе и других патологических процессах, происходящих в организме.

Но культуральный способ изучения ДНК человека применяется гораздо реже, чем серологический, потому что для его выполнения требуется проведение засевания особой среды, которая будет способствовать активному росту и размножению возбудителей. И для этого требуется много времени (от 2 дней до нескольких недель), но не всегда у врачей имеется возможность ждать так долго.

ПЦР-диагностика может проводится с любым биологическим материалом человека. Главное условие – оно должно быть жидким (слюна, кровь, моча и т.д.).

Чтобы выявить факт присутствия инфекции в организме и установить ее тип, достаточно будет проведения серологического метода ПЦР, результаты которых готовы уже через несколько часов после сдачи биологического материала.

После проведения исследования устанавливают тип ПЦР. Он бывает положительный и отрицательный. Последний говорит о том, что никаких патогенных микроорганизмов лаборантами не было обнаружено во время исследования.

Положительный тип ПЦР указывает на факт наличия в исследуемом образце болезнетворных микроорганизмов. В этом случае вероятность ошибочных результатов составляет всего 5%. И связанно это с неправильным сбором биологического материала и нарушением норм его хранения до доставления в лабораторию.

Примером этого может быть следующий случай – во время сбора мочи на ПЦР не были обмыты наружные половые органы, использовалась не стерильная емкость, либо человек дотронулся грязными руками до внутренних ее сторон. Итогом этого является попадание в биологический материал посторонних микроорганизмов.

Как сдается ПЦР анализ?

Какой именно будет использоваться биологический материал для проведения ПЦР, зависит от каждого конкретного случая. Но в независимости от этого для получения достоверных результатов, от человека требуется соблюдение элементарных правил:

• исключение приема антибиотиков за 10 дней до сдачи анализа;
• если сдается моча, наружные половые органы должны обмываться, но не антибактериальными средствами;
• если сдается соскоб из влагалища, запрещается вступать в половые контакты за 2-3 дня до анализа;
• при сдаче мазка из уретры запрещается посещение туалета в течение 2-3 часов до анализа.

Если в качестве биологического материала сдается кровь, никакой предварительной подготовки не требуется.

Расшифровка

Результаты анализа, как правило, уже готовы через 24 часа после сдачи. Но если требуется использование культурального метода, то они, скорее всего, будут готовы только спустя 1-2 недели.

При этом для расшифровки этого анализа вовсе не нужно обладать какими-либо специальными знаниями. Каждый человек сможет сам понять то, что в ней указано. Расшифровка представляется в виде таблицы, в которой указывается тип возбудителя и положительная или отрицательная реакция.

Стоимость

Средняя стоимость ПЦР диагностики составляет примерно 700-1000 рублей. Эта сумма может отличаться в зависимости от того, в каком регионе проводилась данная процедура.