Что такое ПЦР анализ

Заболевания, вызванные инфекциями, представляют серьезную опасность для всего человечества. Они способны незаметно разрушать организм на протяжении длительного времени. Инфекции вызывают изменения в клетках и тканях, приводя к развитию воспалительных процессов и образованию атипичных клеток. Полимеразная цепная реакция (ПЦР) недавно стала широко использоваться в медицинской практике и завоевала репутацию наиболее эффективного метода. С ее помощью можно обнаружить заражение патогенными микроорганизмами задолго до появления клинических признаков инфекционного заболевания.

Общие сведения о методе

Метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) был разработан микробиологом по имени Кери Мюллис, за что он был удостоен Нобелевской премии в 1993 году. С тех пор этот метод стал широко применяться в медицинских лабораториях как наиболее перспективный, точный и универсальный способ обнаружения различных инфекционных агентов. ПЦР также продолжают использовать в научных исследованиях для изучения малоизученных микроорганизмов.

Основанная на законах природы и микробиологии, методика ПЦР основана на уникальной ДНК или РНК всех живых существ, которая состоит из цепочек нуклеотидов, расположенных в особой последовательности. Зная эту последовательность, можно обнаружить любой микроорганизм. Единственная проблема заключается в необходимости его обнаружения.

В организме человека прячутся несметные количества микроскопических организмов. Иногда заражение происходит при контакте с единицами микробов. До создания ПЦР-диагностики выявить их было практически невозможно.

Метод заключается в создании условий для усиленной репликации (деления) чужеродных фрагментов ДНК. Чем их больше – тем легче определить вид возбудителя. Для проведения анализов используется специальное оборудование и ферментные системы. Вместе они обеспечивают быстрое размножение искомой ДНК до того момента, пока ее можно будет обнаружить.

Что определяет

Области применения ПЦР-диагностики огромны. С помощью этого метода можно обнаружить любой микроорганизм, будь то грибок, бактерия, вирус или простейший организм. Этот анализ используется для выявления:

• любого типа вируса гепатита;
• вирусов герпеса;
• микроорганизмов, вызывающих половые инфекции (уреоплазма, гарднерелла, микоплазма, трихомонады, хламидии);
• ВИЧ;
• микобактерии туберкулеза;
• хеликобактер пилори;
• грибков;
• энцефалитного клеща;
• листерий;
• ВПЧ.

Особенностью ПЦР является возможность обнаружения отдельных фрагментов генетического материала возбудителя, что недоступно для других видов лабораторной диагностики.

Как выявляют инфекцию

Для осуществления ПЦР-диагностики необходимо иметь биоматериал – биологическую жидкость или ткань, в которой (теоретически) могут присутствовать микроорганизмы сразу после попадания в организм человека. Примерами таких материалов являются мокрота, частицы эпителиальной ткани, соскобы с слизистых оболочек (мазки), кровь, моча, мокрота, выделения из желез.

Сразу после сбора биоматериала его помещают в специальную стерильную транспортную среду. Это необходимо, чтобы предотвратить загрязнение другими микроорганизмами из окружающей среды. К полученному образцу добавляют ферментные системы, которые содержат специфические цепочки ДНК или РНК, способные распознать соответствующие фрагменты. Подготовленный образец помещают в специальное оборудование, где он выдерживается определенное время при оптимальной температуре.

После смешивания с ферментной системой, инфекционные фрагменты ДНК восстанавливают целостность и приобретают способность к делению. Размножение материала происходит в геометрической прогрессии.

Обычно средний цикл цепной реакции занимает примерно 3 минуты. Это означает, что после 3 часов обработки образца в аппарате, в биологическом материале будет содержаться достаточное количество ДНК или РНК для обнаружения и определения возбудителя.

Какие результаты получит пациент

Для любой инфекции результаты ПЦР-диагностики могут быть только двух типов – положительные или отрицательные. Этот анализ лишь устанавливает наличие или отсутствие инфекционного агента в организме. Таким образом, врач, опираясь на результаты диагностики, может либо подтвердить, либо опровергнуть наличие инфекции. Однако по этим данным нельзя судить о времени инфицирования или о степени размножения микроорганизмов. Для этих целей используются ИФА-тесты, которые опираются на обнаружение и подсчет количества антител, образовавшихся в результате иммунного ответа.

Поскольку ПЦР-диагностика направлена на выявление патогенных микроорганизмов, положительный результат лишь означает, что требуется дополнительное обследование и назначение лечения. Отрицательный результат также имеет однозначную интерпретацию – организм пациента не контактировал с инфекцией.

Расшифровывать результат анализа должен врач. Пребывание инфекции в теле не всегда означает болезнь. Возбудитель может сосуществовать с человеком латентно (скрыто) и никак не беспокоить «хозяина».

О недостатках и преимуществах

ПЦР – это передовой метод лабораторной диагностики, широко применяемый в различных областях медицины. Этот метод обладает множеством преимуществ, что делает его особенно эффективным.

Высокие показатели точности и чувствительности

Полимеразная цепная реакция (ПЦР) обеспечивает высокую достоверность результатов. Точность этого метода превышает 99.9%, что делает его надежным инструментом диагностики. Возможные сомнения в результате исследования могут возникнуть лишь в крайне редких случаях форс-мажорных обстоятельств в лаборатории. Важно отметить, что ПЦР отличается от других методов диагностики тем, что способен обнаружить инфекцию почти сразу после заражения. Например, при ВИЧ вероятность ложноотрицательного результата сохраняется в течение 2 недель после контакта с носителем инфекции (средний показатель). Тем не менее, даже если возбудитель не проявляет активность сразу после заражения, а начинает бессимптомно "пребывать" в организме, ПЦР сможет его обнаружить.

Специфичность

ПЦР тест используется для выявления конкретного возбудителя инфекции с помощью высокоспецифичных ферментных систем, способных активировать гены микроорганизмов. При анализе мазков со слизистых оболочек учитываются только патогенные микробы, игнорируя условно-патогенную микрофлору.

Методика ПЦР диагностики постоянно улучшается, и некоторые лаборатории предлагают проводить анализ сразу на несколько болезнетворных микроорганизмов, что делает его более универсальным. Для этой цели применяются унифицированные ферментные системы, способные обнаруживать несколько типов инфекции. В частности, в урологии и гинекологии широко используются комплексные анализы, позволяющие исследовать мазки из урогенитального тракта на наличие 3, 5, 9 и даже 13 микроорганизмов одновременно. Однократный забор биоматериала для анализа позволяет выявить все потенциально присутствующие микробы в исследуемой области.

Скорость

Обычно результаты ПЦР-тестов становятся доступными на следующий день после взятия биоматериала. В некоторых лабораториях их можно получить уже через несколько часов (в различных форматах: печатном, устном, электронном). Время получения результатов зависит от технических возможностей конкретного медицинского учреждения. Чем более развита и современна техническая база учреждения, тем быстрее готовы результаты анализов.

Недостатки метода

Несмотря на все положительные отзывы, у этой методики есть и свои недостатки. Несмотря на то, что их количество и важность меньше, чем достоинств, они все равно существенны.

Один из недостатков заключается в стоимости. Стоимость анализа зависит от используемого оборудования в лаборатории. Техническое оборудование для проведения ПЦР-анализов является дорогостоящим. Для этого требуются специальные агрегаты, очистительные устройства для воздуха и биоматериала, а также устройства для хранения, транспортировки и ферментные системы. Лаборатория также должна потратить средства на обучение медицинского персонала. При заборе проб крайне важно обеспечить их стерильность, снизить риск обсеменения в процессе транспортировки и исследования. Для этого медицинский персонал должен строго следовать инструкциям и пройти специальное обучение перед началом работы с оборудованием.

Специалисты рекомендуют сдавать ПЦР-анализы в лабораториях с многоуровневой проверкой качества результатов. Это сводит риск ошибки почти к нулю.

Для подготовки материала к последующему аппаратному исследованию необходимо провести его забор и первичную обработку. Этот процесс обычно выполняется человеком, поэтому нельзя исключить возможность человеческой ошибки. Риск возможного контакта с материалом минимален, особенно если эту процедуру выполняет обученный специалист. Тем не менее, существует небольшая вероятность возникновения неполадок.

Когда нужно проводить ПЦР-диагностику

Сдача биоматериала на анализ необходима по рекомендации врача. Если врач подозревает, что пациент мог быть в контакте с инфекцией, то он порекомендует сдать анализ как можно скорее. Раннее обследование поможет выявить инфекцию на ранней стадии.

В частных лабораториях можно пройти целые группы ПЦР-анализов без направления врача. Пациенты могут пройти обследование по своему желанию (анонимно) или для профилактики. Ответственное отношение к своему здоровью приветствуется, однако интерпретацией результатов должен заниматься специалист.

Врачи рекомендуют регулярно сдавать некоторые анализы – ВИЧ, сифилис, гепатиты. Заражение может протекать бессимптомно. В начальной стадии заболевания симптомы могут не проявляться. Чем раньше выявят возбудителя, тем быстрее можно начать лечение и предотвратить серьезные последствия для здоровья.

Полимеразная цепная реакция (ПЦР) представляет собой современный и эффективный метод выявления инфекционных заболеваний. Этот вид анализов назначается перед установлением окончательного диагноза, при постановке на диспансерный учет, а также перед проведением хирургических вмешательств. Для получения достоверных результатов необходимо правильно подготовиться. Кровь для анализа следует сдавать утром натощак, мазки урогенитального тракта – при условии воздержания от половых контактов в течение 3 дней, а мокроту и частицы эпителия – в стерильных лабораторных условиях.

Частые вопросы

Как работает ПЦР анализ?

ПЦР (полимеразная цепная реакция) анализ используется для увеличения и анализа определенных участков ДНК. Он основан на циклическом нагревании и охлаждении образца, что позволяет получить множественные копии исследуемого ДНК-фрагмента.

Для чего применяется ПЦР анализ?

ПЦР анализ применяется для диагностики инфекционных заболеваний, генетического анализа, идентификации патогенов, а также в судебной медицине и исследованиях родства.

Полезные советы

СОВЕТ №1

ПЦР (полимеразная цепная реакция) анализ – это метод молекулярной биологии, который позволяет увеличить количество определенной ДНК или РНК в образце, что делает возможным их детекцию и анализ.

СОВЕТ №2

ПЦР анализ широко используется в медицине для диагностики инфекционных заболеваний, генетических отклонений, определения родства, идентификации организмов и других целей.