ПЦР-анализ: что это такое, когда он назначается и как проводится?

Метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) является одним из самых новых и эффективных способов диагностики различных заболеваний. Кэри Муллис, ученый, заслуживший Нобелевскую премию в 1993 году, разработал этот высокотехнологичный лабораторный метод диагностики, который позволяет выявлять множество заболеваний на ранних стадиях.

Но как именно проходит диагностика с помощью ПЦР-метода, когда назначается это исследование и как нужно готовиться к анализу? На эти вопросы можно найти ответы в данной статье.

Таким образом, ПЦР-диагностика также известна как метод амплификации ДНК. Она основана на процессе увеличения количества копий ДНК, которые могут присутствовать в крови и других органах человека. Для проведения анализа потребуется небольшой образец биоматериала, например, крови.

В ходе ПЦР-диагностики образец подвергается циклическим изменениям в термостатированной лабораторной среде. Каждый цикл включает в себя различные температуры и этапы, такие как денатурация, отжиг, элонгация и охлаждение.

После нескольких циклов реакции увеличивается количество копий ДНК. Затем полученные данные анализируются и интерпретируются специалистами, чтобы выявить наличие патологий в ДНК организма.

В результате, ПЦР-диагностика может быть назначена в различных ситуациях, например, при изучении вирусных, бактериальных и генетических заболеваний, а также при проведении форензических экспертиз. Необходимо иметь в виду, что подготовка к анализу может отличаться для каждой конкретной ситуации, поэтому предварительно следует обратиться к врачу.

После этого специалисты лаборатории проводят анализ полученных фрагментов, сверяя их со специальной базой данных. Это позволяет выявить тип возбудителя болезни и определить его концентрацию в биоматериале.

Для проведения ПЦР-диагностики используется амплификатор - специальное устройство, которое нагревает и охлаждает пробирки с биологическим материалом. Нагревание и охлаждение необходимы для проведения репликации. При этом точность температурного режима оказывает существенное влияние на точность результата.

Области применения метода ПЦР

Метод ПЦР имеет огромный диагностический потенциал, благодаря которому можно обнаружить широкий спектр инфекций.

ПЦР-анализ широко используется для диагностики ВИЧ, герпеса, различных половых инфекций (таких как хламидиоз, уреаплазмоз, гарднереллез, микоплазмоз, трихомониаз), кандидоза, гепатитов, мононуклеоза, листериоза, цитомегаловируса, туберкулеза, вируса папилломы человека и клещевого энцефалита [3,4]. Но это далеко не полный список, поскольку ПЦР-метод широко используется в разных областях медицины.

В свете нынешней сложной эпидемиологической обстановки, метод ПЦР стал незаменимым инструментом для диагностики вирусных заболеваний, включая коронавирусную инфекцию COVID-19.

Кроме медицины, метод ПЦР также используется в криминалистике для идентификации биоматериала, найденного на месте преступления. Также, ПЦР-анализ может быть применен для установления отцовства.

Таким образом, метод ПЦР имеет широкий диагностический потенциал и успешно используется в разных сферах.

Плюсы и минусы ПЦР-диагностики

Диагностика методом ПЦР имеет ряд преимуществ, которые максимально использованы современной медициной. Одним из самых значительных достоинств является высокая чувствительность метода. Даже если в организме находится лишь несколько молекул ДНК возбудителя болезни, ПЦР-анализ позволяет выявить его на очень ранней стадии заболевания. Также метод эффективен при латентных формах болезни, когда она не проявляется вовсе.

ПЦР-анализ может быть проведен на любом биоматериале: на крови, слюне или клетках кожи, что делает его универсальным методом. Кроме того, одновременно можно исследовать несколько возбудителей болезни, что существенно расширяет возможности метода. Результат анализа готов уже через несколько часов, что делает метод быстрым и удобным для пациентов.

Проблемы при использовании ПЦР-диагностики связаны с высокими требованиями к технологии и профессионализму лаборантов. Если образец был загрязнен, анализ может дать ложный результат, что необходимо учитывать при его проведении. Это недостаток метода, который может быть преодолен соответствующими системами контроля качества работы лаборатории. В целом ПЦР-диагностика является точным и эффективным методом исследования, который успешно применяется в современной медицине.

Для диагностики различных заболеваний методом ПЦР, необходимо взять соответствующий биоматериал. Выбор биоматериала зависит от типа инфекции. Например, при анализе на ЗППП методом ПЦР используется соскоб или мазок из шейки матки, уретры или мочи. Кровь, в свою очередь, используется для выявления герпеса, цитомегаловируса, гепатита, токсоплазмоза и ВИЧ. Мазок из зева берется для анализа мононуклеоза и цитомегаловируса. Для анализа состояния нервной системы используется спинномозговая жидкость. Если нужно выявить внутриутробные инфекции, необходимо провести исследование ткани плаценты. А для выявления легочных инфекций используют мокроту или плевральную жидкость.

Готовимся к исследованию

Подготовка к ПЦР-диагностике напрямую зависит от типа биоматериала. Кровь для анализа следует сдавать натощак утром. Что касается мочи, то ее необходимо собирать утром в стерильный контейнер и доставлять в лабораторию в течение двух часов. Если вы собираетесь взять мазок или соскоб из урогенитальной области, необходимо воздержаться от полового контакта несколько дней до исследования, также не следует проводить спринцевания. Убедитесь, что сдача анализа не приходится на время менструации. Пациент, который принимает лекарственные препараты или БАД, обязательно должен сообщить об этом врачу. Существует вероятность того, что будет необходимо остановить курс приема, поскольку действующие вещества могут повлиять на результаты лабораторного анализа.

Существует множество методов ПЦР-диагностики различных заболеваний. К ним относятся, например, ПЦР в реальном времени, секвенирование, пиросеквенирование, микрофлюидные технологии. На данный момент наиболее распространенным является проведение анализа с помощью ПЦР в реальном времени, который практически исключает возможность ложноположительных результатов. Кроме того, обработка образцов при использовании этого метода значительно сокращается. Получить результаты можно уже через один час.

Как правильно понимать результаты ПЦР-исследования

Результат ПЦР-анализа для пациента может быть либо положительным, либо отрицательным. Отрицательный результат означает отсутствие следов враждебной ДНК и хорошее здоровье. Положительный результат, наоборот, указывает на наличие фрагментов ДНК возбудителя болезни, что говорит о заражении и необходимости лечения.

Нередко ПЦР-диагностика показывает положительный результат, хотя пациент не испытывает никакого дискомфорта и не имеет признаков заболевания. Это означает, что болезнь находится в очень ранней стадии. В таких случаях необходимы дополнительные обследования и лечение. Если заболевание было диагностировано рано, то лучше начинать лечение как можно быстрее, так как чем дальше зайдет болезнь, тем труднее будет ее вылечить.

ПЦР-анализ является невероятно точным методом диагностики инфекций: он может обнаружить возбудителя болезни, даже если в собранной пробе находится всего одна молекула его ДНК. Именно это свойство делает ПЦР-диагностику одним из самых эффективных инструментов для проверки наличия инфекции и контроля за эффективностью лечения.

Фото: freepik.com