5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Метод полимеразной цепной реакции пцр

Полимеразная цепная реакция (ПЦР) диагностика: что это такое

В современном мире существует множество способов обнаружить возбудителей заболеваний на разных этапах развития заболевания. Одним из таких методов является PCR (метод ПЦР или полимеразная цепная реакция), позволяющий выявить инфекцию на самом раннем этапе. Буквально одна единица ДНК или РНК уже могут указать на наличие того или иного возбудителя в организме при должном уровне подготовки пациента и профессионализма лаборантов медицинского учреждения.

ПРЦ-исследование, что это такое?

Анализ на ПЦР заключается в копировании ДНК и РНК возбудителя в лабораторных условиях. Так как основным хранилищем генетической информации является ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), образованная 2 нитями, соединенными нуклеотидами, именно при множественном копировании (синтезе) этой кислоты можно установить наличие патогенного организма, если речь идет о бактерии.

Бактерии имеют свою собственную оболочку, защищающую их от внешней среды, которая нередко является агрессивной по отношению к последним. У вирусов же нет собственной оболочки (у некоторых представителей имеется нечто похожее на оболочку), а информацию в себе несет не ДНК, а РНК (рибонуклеиновые кислоты).

РНК устроены таким образом, что они встраиваются в цепи ДНК организма-переносчика и меняют их, позволяя проникать в клетки и жить за счет организма. Грубо говоря, бактерии и вирусы оставляют «отпечатки» своими ДНК и РНК, которые и выявляет анализ ПЦР. Эти «отпечатки», как и отпечатки пальцев, являются уникальными для каждого возбудителя. Поэтому ПЦР позволяет выявить заболевание на любых этапах, даже если развитие патогена происходит бессимптомно.

До широкого внедрения ПЦР в гинекологии и урологии на ИППП широко использовались методы:

  • микроскопия — окрашенные и неокрашенные препараты исследуются через микроскоп. Метод очень завязан на опытности лаборанта. Таким методом хорошо выявляются бактерии, имеющие большой размер (гарднереллы, кандиды,трихомонады,гонококки);
  • бактериология — метод заключается в выращивании возбудителей инфекции на питательном агаре, идентификации возбудителя и определения чувствительности его к антибиотикам. Долгое время считался «золотым стандартом». К минусам относят необходимость быстрой доставке материала в КДЛ (клинико-диагностическая лаборатория), сроки выращивания и выяснения чувствительности к группам антибактериальных препаратов (как правило, 5-7 суток);
  • иммуноферментный анализ — Определение антител организма, возникающих в ответ на внедрение антигена возбудителем инфекции. Из плюсов стоит отметить возможность определения стадии заболевания (острая стадия сопровождается наличием IgG в сыворотке крови, хроническая – IgM.) К минусам относится невозможность определения у людей с ослабленным иммунитетом, а также специфичность ИФА. Другими словами, при наличии только результата иммуноферментного анализа, невозможно было выставить диагноз, а можно было только определить, что организм борется с какой-либо инфекцией.

Как происходит сдача анализов на ПЦР

В зависимости от материала, который забирается для проведения анализа ПЦР, существует несколько обязательных правил для пациента. Кровь сдается строго натощак утром. Мочу тоже стоит сдавать утром, первую порцию. Мокрота также сдается натощак, хотя это и необязательно. Мазки сдаются в любое время суток и имеют специфические требования. Мазок из ротоглотки также следует сдавать утром до приема пищи.

Забор материала производится сертифицированным специалистом стерильными одноразовыми инструментами. Берут анализ крови на ПЦР одноразовым стерильным шприцом, из вены забирают приблизительно 1-2 мл венозной крови для выявления таких инфекций как герпес или ВПЧ (вирус папилломы человека). Мочи достаточно 10 мл, мокроты – субстанции, размером со спичечную головку.

Для каждого вида анализа ПЦР существуют свои требования:

  • кровь, как говорилось выше, забирают из вены натощак;
  • мочу следует сдавать утром, первую порцию. Но, если забор является срочным, то достаточно сдать мочу по прошествии 2 часов после последнего мочеиспускания. Это позволит инфекции набрать необходимую критическую массу на 1 мл для более простого обнаружения патогена;
  • как берут соскоб из уретры. Первым делом обрабатывают раствором NaCl 0.9% наружное отверстие уретры. Затем, совершая циркулярные движения, зонд проводят на 2-4 см в уретру. Головку зонда, которая имеет щетинистое строение отсекают и кладут в пробирку со специальным раствором (своеобразный питательный агар для бактерий);
  • из влагалища производят мазок. Предварительно убирают секрет бартолиновых желез, затем из заднего нижнего свода влагалища специальной ватной палочкой происходит забор материала. При видимых патологических изменениях во влагалище мазок следует брать непосредственно на поврежденном участке;
  • как проводят соскоб из цервикального канала у женщин. Удалив слизь из наружных половых путей, зонд на 0,5 – 1,5 см вводят в шейку матки, совершают циркулярное движение и, не касаясь стенок влагалища, удаляют зонд из половых путей. Затем совершают действия, аналогичные соскобу из уретры;
  • из ротоглотки забор происходит натощак. Придерживая кончик языка, зондом производят мазок с задней стенки глотки, по миндалинам или по небным дужкам. Не соприкасаясь со слизистой ротовой полости и зубами, зонд выводится и отправляется на пцр-исследование;
  • из конъюнктивы, предварительно очистив физиологическим раствором гнойные выделения, производят соскоб слизистой нижнего века от латерального к медиальному краю. Веко при этом придерживается медицинским работником во избежание соприкосновения зонда со слизистой глаза и ресницами.

Подготовка к исследованию

Анализ на ПЦР является самым быстрым и достоверным способом на ранних этапах обнаружить инфекцию, но бывают и ложноположительные/ложноотрицательные результаты.

Для сохранения нервной системы как своей, так и сотрудников медицинского учреждения, следует правильно подготовиться к исследованию.

Подготовка к ПЦР у мужчин

Перед исследованием ПЦР мужчинам следует помнить, чего делать нельзя:

  • мочиться за 3 часа до исследования;
  • производить спринцевание и стерильную обработку члена;
  • мыть член мылом, содержащим антибиотик;
  • заниматься сексом за двое суток до ПЦР на ИППП;

Подготовка к ПЦР в гинекологии

Женщинам перед тем как сдать мазок на ПЦР запрещено:

  • при соскобе из уретры запрещено мочиться за 3 часа до исследования;
  • использовать вагинальные растворы с дезинфицирующими свойствами;
  • за двое суток до исследования применять суппозитории для влагалища;
  • использовать антибиотики местно, в том числе и мыло с антибиотиком;
  • занятия сексом за 48 часов до исследования;
  • применять антибиотик внутрь влагалища и уретры;
  • спринцеваться;
  • принимать антибиотики. После последнего приема антибактериального препарата должно пройти не менее 4 недель;
  • сдавать ПЦР во время менструации.

Общие сведения при исследовании мочи для мужчин и женщин

Следует сдать на анализ первую мочу утром, ее среднюю порцию. Другими словами начинать мочиться следует в унитаз. Затем остановить акт мочеиспускания, подставить под уретру баночку для сбора мочи, продолжить мочиться в течении 2-3 секунд, затем снова остановить мочеиспускание и, убрав контейнер, закончить акт мочеиспускания в унитаз.

Женщинам и мужчинам перед тем как сдать ПЦР следует хорошо вымыть наружные половые органы для исключения попадания в мочу смегмы (смесь секрета сальных желез крайней плоти) и выделений из влагалища.

Баночка для мочи должна быть стерильной. Попросите контейнер в клинике, где вы сдаете анализ, либо заранее приготовьте баночку с плотно закрывающейся крышкой и прокипятите их не менее 10 минут.

Непосредственно перед сдачей ПЦР запрещено:

  • мочиться (необходима самая первая порция мочи за день);
  • изменять количество выпитой за сутки до исследования жидкости. Это необходимо, чтобы поддерживать обычный водно-электролитный баланс организма, в котором себя комфортно чувствует потенциальный возбудитель инфекции;
  • использовать уросептики;
  • применять мыло, содержащее в себе антибиотик;
  • заниматься сексом за 12 часов до исследования;
  • при менструации желателен забор мочи уретральным катетером для исключения попадания крови в контейнер с мочой;

Если один из пунктов был нарушен:

Следует воздержаться от проведения диагностики инфекций методом ПЦР. Если же все-таки анализ был сдан, следует его повторить через двое суток. Если при использовании антисептиков и антибиотиков результат оказался «хорошим» – не стоит радоваться. Скорее всего, при наличии определенных жалоб, это ложноположительный результат.

Расшифровка результатов ПЦР

Расшифровка анализов ПЦР очень просто (см примерный бланк выше). Существует положительный и отрицательный результаты исследования. Положительный означает, что инфекция в организме есть, но это не должно наводить страх на пациента. Наоборот, это значит, что теперь можно начать лечение и вовремя остановить патоген. Отрицательный результат, соответственно, показывать отсутствие инфекции в организме.

Также не стоит забывать о ложноположительных/ложноотрицательных результатах. В медицине золотым стандартом является три одинаковых результата подряд в независимых клиниках. Стоит помнить, что в разных клиниках сама КДЛ (клинико-диагностическая лаборатория) может быть одна. То есть, здания и названия будут разные, но все анализы отправляются в одну лабораторию, связывающую эти клиники. Поэтому, получив результат в одной клинике, для того, чтобы удостовериться в правильности данного результата, стоит обратиться еще в две клиники и узнать, не сдают ли они результаты в одну и ту же КДЛ.

Широкий спектр исследований

Метод ПЦР относится к группе обширных анализов. С помощью ПЦР анализа можно определить практически любое заболевание. К сожалению, это не самый дешевый метод исследования, поэтому его не назначают всем пациентам поголовно. Цены могут варьироваться в зависимости от клиники и количества исследований.

Существует полимеразная цепная реакция (анализы ПЦР) на 12 инфекций. Какие инфекции входят в ПЦР 12:

  • микоплазмы гениталиум (mycoplasma genitalium) и гоминис (hominis);
  • трихомонады (trichomonas);
  • хламидии (chlamydia trachomatis);
  • уреаплазмы (ureaplasma, включающая ureaplasma parvum (уреаплазмы парвум));
  • кандиды (candida);
  • гарднереллы (gardnerella vaginalis);
  • гонококк (neisseria gonorrhoeae);
  • антитела IgG, IgM;
  • герпеса двух типов.

Также есть упрощенная ПЦР 6 диагностика. Она исключает уреаплазму парвум, кандиды, гонококк, IgG, IgM, герпес обоих типов.

ПЦР исследование на ВИЧ

ПЦР на ВИЧ следует выделить отдельным пунктом, так как тут существует специфический набор ограничений.

Во-первых, ПЦР на ВИЧ определяет не ДНК вируса иммунодефицита человека, а ДНК измененной вирусом клетки-лимфоцита. В нем будет храниться информация о вирусе и размножаться, создавая все больше пораженных лимфоцитов.

Сдавать анализ следует через 14 суток после известного контакта с ВИЧ-инфицированным человеком. Стоит помнить, что заразность этого вируса несколько преувеличена из-за тяжести нелеченного заболевания. Если произошел контакт через кровь, то тут шанс заразиться самый высокий, однако и он не превышает 85%. При остальных контактах вероятность заражения составляет от 1% до 10%.

При исследовании ПЦР на ВИЧ вероятность ложноположительного результата составляет около 2%, если не было нарушений среди медицинского персонала (правильно маркированная пробирка, не перепутали пробирки местами, не было загрязнения материала при вскрытии пробирки).

Длительность ПЦР может составлять от 4 часов до 7 суток, в зависимости от организованности медицинского учреждения, где происходит диагностика инфекций.

Плюсы и минусы ПЦР

При отражении плюсов ПЦР следует отметить:

  • чувствительность. Как говорилось выше, даже единичный агент, оставленный возбудителем, позволяет обнаружить инфекцию на ее ранней стадии или если она протекает скрытно;
  • широкий спектр. Например, ПЦР 6 позволяет 1 исследованием выявить целых 6 возбудителей;
  • точность. Ложные результаты при данном методе исследования имеют место быть, но их количество сведено к минимуму;
  • скорость. Как правило, пациент уже на следующий день может забрать готовый результат ПЦР исследования.
  • стоимость. ПЦР-исследование не включено в список исследований в системе ОМС. Дорогое высокоточное оборудование требует оплаты своей работы;
  • требования к соблюдению техники исследования и к профессионализму сотрудников;
  • требования к подготовке.

Видеозаписи по теме

Как проводят анализ методом ПЦР: описание процедуры

Полимеразная цепная реакция известна уже 30 лет. Ее широко используют во многих областях, начиная с археологии и заканчивая генетикой.

Именно метод пцр помогает установить отцовство, но наиболее часто его используют для выявления различных инфекционных болезней в организме человека.

Как проводят анализ методом пцр, и что это такое? На эти вопросы мы постараемся детально ответить.

Анализ ПЦР — что это такое?

Полимеразная цепная реакция (ПЦР) – высокоточный метод молекулярно-генетической диагностики, который позволяет выявить у человека различные инфекционные и наследственные заболевания, как в острой и хронической стадии, так и задолго до того, как заболевание может себя проявить.

Метод ПЦР — абсолютно специфичен и выполненный правильно не может дать ложноположительный результат. То есть, если инфекции нет, то анализ никогда не покажет, что она есть. Поэтому сейчас очень часто для утверждения диагноза дополнительно сдают анализ ПЦР, чтобы определить возбудителя и его природу.

Полимеразную цепную реакцию (ПЦР) в 1983 году разработал Кэри Мюллис (США), за что в 1993 году он удостоен Нобелевской премии в области химии.

В чем преимущество данного метода?

Диагностика этим методом позволяет найти возбудителя непосредственно в гене, который содержится в исследуемых материалах. Это самый точный анализ на половые инфекции, скрытые инфекции, различные венерические заболевания.

Отличия ПЦР-диагностики от других методов лабораторного исследования заключаются в следующем:

  • метод нацелен на выявление самого возбудителя;
  • диагностика методом ПЦР отличается универсальностью: для обнаружения возбудителей нескольких;
  • заболеваний достаточно только одного биологического образца больного;
  • метод обладает высокой чувствительностью и не сопровождается другими перекрестными реакциями.

Кроме этого, преимуществом ПЦР-диагностики является то, что для анализа пригоден любой биологический материал пациента: кровь, выделения из половых органов, моча, сперма.

Какие инфекции позволяет выявить мазок на ПЦР?

В организме может присутствовать большое количество возбудителей инфекций, сюда относятся и «скрытые», которые длительное время никак себя не проявляют.

Анализ мазка на ПЦР позволяет выявить такие инфекции:

  • гепатит;
  • уреплазмоз половых органов;
  • кандидоз (молочница);
  • хламидиоз половых путей;
  • папиллома вирусная инфекция;
  • герпес;
  • наличие раковых клеток;
  • микоплазмоз;
  • бактериальный вагиноз;
  • инфекционный мононуклеоз;
  • трихомониаз;
  • оценить гормональное состояние;
  • СПИД (ВИЧ).

Исследуемым материалом для ПЦР обычно являются мокрота, слюна, моча, кровь. Перед проведением анализа необходимо тщательно подготовиться к нему, получив предварительную консультацию у врача.

Кровь для ПЦР обычно сдается натощак. Хорошие результаты показывает проведение анализа, когда материал для исследования взят из цервикального канала или уретры. В этом случае лучше всего провести ПЦР-диагностику не позже, чем через сутки после полового акта.

Разновидности ПЦР

ПЦР используется во многих областях для проведения анализов и в научных экспериментах. Существуют разные методики проведения анализа:

  1. ПЦР с обратной транскрипцией (Reverse Transcription PCR, RT-PCR (англ.)) — используется для амплификации, выделения или идентификации известной последовательности из библиотеки РНК.
  2. Инвертированная ПЦР (Inverse PCR (англ.)) — используется в том случае, если известен лишь небольшой участок внутри нужной последовательности. Этот метод особенно полезен, когда нужно определить соседние последовательности после вставки ДНК в геном.
  3. Вложенная ПЦР (Nested PCR (англ.)) — применяется для уменьшения числа побочных продуктов реакции. Используют две пары праймеров и проводят две последовательные реакции.
  4. Асимметричная ПЦР (англ. Asymmetric PCR) — проводится тогда, когда нужно амплифицировать преимущественно одну из цепей исходной ДНК. Используется в некоторых методиках секвенирования и гибридизационного анализа.
  5. Количественная ПЦР (Quantitative PCR, Q-PCR (англ.)) или ПЦР в реальном времени — используется для непосредственного наблюдения за измерением количества конкретного ПЦР продукта в каждом цикле реакции.
  6. Ступенчатая ПЦР (Touchdown PCR (англ.)) — с помощью этого подхода уменьшают влияние неспецифического связывания праймеров.
  7. Групп-специфическая ПЦР (англ. group-specific PCR) — ПЦР для родственных последовательностях внутри одного или между разными видами, используя консервативные праймеры к этим последовательностям.
Читать еще:  Можно ли есть арбуз при циррозе печени с асцитом

Если нуклеотидная последовательность матрицы известна частично или неизвестна вовсе, можно использовать вырожденные праймеры, последовательность которых содержит вырожденные позиции, в которых могут располагаться любые основания. Например, последовательность праймера может быть такой: …ATH…, где Н — А, Т или С.

Какие биологические материалы исследуются?

Материалом для ПЦР-исследования, в котором можно выявить чужеродную ДНК бактерии или ДНК или РНК вируса могут служить различные биологические среды и жидкости человека:

  1. Моча. Может использоваться при инфекционном поражении мочеполового тракта у мужчин и мочевыделительных органов у женщин (у мужчин использование в качестве материала мочи заменяет эпителиальный соскоб).
  2. Мокрота. Применяется для диагностики туберкулеза и реже для диагностики респираторных форм хламидиоза и микоплазмоза. Мокроту в количестве 15-20 мл собирают в стерильный (одноразовый) флакон.
  3. Биологические жидкости. Сок простаты, плевральная, спинномозговая, околоплодная, суставная жидкость, бронхоальвеолярный лаваж, слюна забираются по показаниям.
  4. Эпителиальные соскобы со слизистых оболочек. Обычно используются для диагностики заболеваний, передающихся половым путем (ЗППП), таких как гонорея, хламидиоз, микоплазмоз, уреаплазмоз, трихомониаз, гарднереллез, герпетическая и другие инфекции, поражающие слизистые оболочки.
  5. Биоптаты. Чаще всего используют биоптаты желудка и двенадцатиперстной кишки для выявления хеликобактерной инфекции.
  6. Кровь, плазма, сыворотка. Используются для ПЦР анализа вирусов гепатитов B, C, D, G, герпеса, ЦМВ, ВИЧ, исследования генов человека.

Как подготовиться к сдаче анализа?

Достоверность результата ПЦР напрямую зависит от правильности сдачи материала на обследование. Материал не должен быть загрязнен, иначе результат исследования не будет объективен. К наиболее важным рекомендациям перед сдачей анализа ПЦР относятся следующие требования:

  1. Моча сдается утром в стерильный контейнер.
  2. Анализ крови на инфекции необходимо сдавать на голодный желудок в утреннее время.
  3. Не стоит проявлять половую активность за сутки до проведения анализа.

Результат анализа будет готов через 1,5-2 суток после проведения рассматриваемой процедуры. Встречаются такие ситуации, когда результат может быть подготовлен в тот же день.

Расшифровка анализа ПРЦ

Процесс интерпретации представленного исследования отличается своей простотой. Результаты пцр анализа можно получить через 1,5-2х суток после сдачи материала. В некоторых случаях результат готов в первый же день, и вот что они могут означать:

  • Отрицательный результат показывает, что в диагностируемом материале отсутствует искомый инфекционный возбудитель.
  • Пцр положительный обозначает, что в организме человека присутствует ДНК или РНК возбудителя.

В некоторых случаях производят количественное определение микроорганизмов. Это особенно актуально при заболеваниях, вызванных условно-патогенными микроорганизмами. Так как данные бактерии проявляют свое негативное воздействие лишь при избыточном количестве.

Также количественный анализ ПЦР важен для выбора терапевтической тактики и с целью контроля над лечением таких вирусных инфекций, как ВИЧ и вирусы гепатита.

Насколько точна ПЦР диагностика инфекций?

Метод ПЦР отличается высокой точностью, специфичностью и чувствительностью. Это означает, что данный анализ способен:

  • точно определить наличие или отсутствие инфекции;
  • точно указать, что именно это за инфекция (специфичность);
  • обнаружить инфекцию даже при очень низком содержании ДНК микробов в биологическом материале,
  • который был подвергнут исследованию (чувствительность).

ПЦР анализ: цена и сроки

Цена конкретного анализа будет зависеть от того, на какую инфекцию вы будете проверяться. Примерные цены и сроки:

  1. ИППП: 300-500 руб, сроки – 1 день;
  2. Вирус Эпштейна-Барра, вирус папилломы человека, герпеса, цитомегаловирус: 300-500 руб, сроки – 1 день;
  3. Гепатит A, B, C, D, G: качественный анализ 650 руб, количественный анализ 2000 руб. Сроки – до 5 дней;
  4. Антитела к вирусу гепатита С, суммарные ( Anti-HCV ) – 420 руб;
  5. Антитела к вирусу гепатита C, IgM ( Anti-HCV IgM ) – 420 руб;
  6. Хеликобактер пилори (Helicobacter pylori): 300-400 руб, сроки – 1 день;
  7. ВИЧ (антитела и антигены) – 380 руб;
  8. РНК ВИЧ, качественно – 3 500 руб;
  9. РНК ВИЧ, количественно – 11 000 руб.

Чтобы сэкономить средства, можно выбирать фиксированный пакет анализов. Такую услугу предоставляет большинство клиник где можно сдать анализ методом ПРЦ (инвитро, онклиник и т.д).

ПЦР: что это такое? Диагностика инфекционных заболеваний методом полимеразной цепной реакции

Поделиться

ВАЖНО!

Информацию из данного раздела нельзя использовать для самодиагностики и самолечения. В случае боли или иного обострения заболевания диагностические исследования должен назначать только лечащий врач. Для постановки диагноза и правильного назначения лечения следует обращаться к Вашему лечащему врачу.

Кроме простого увеличения числа копий ДНК (этот процесс называется амплификацией), ПЦР позволяет производить множество других манипуляций с генетическим материалом (введение мутаций, сращивание фрагментов ДНК), и широко используется в биологической и медицинской практике, например, для диагностики заболеваний (наследственных, инфекционных), для установления отцовства, для клонирования генов, введения мутаций, выделения новых генов.

Специфичность и применение

ПЦР — метод молекулярной диагностики, ставший для ряда инфекций «золотым стандартом», проверен временем и тщательно апробирован клинически. Метод ПЦР позволяет определить наличие возбудителя заболевания, даже если в пробе присутствует всего несколько молекул ДНК возбудителя.

После соединения (гибридизации) матрицы с праймером (отжиг), последний служит затравкой для ДНК-полимеразы при синтезе комплементарной цепи матрицы.

Для проведения ПЦР в простейшем случае требуются следующие компоненты:

  • ДНК-матрица, содержащая тот участок ДНК, который требуется амплифицировать;
  • два праймера, комплементарные концам требуемого фрагмента;
  • термостабильная ДНК-полимераза;
  • дезоксинуклеотидтрифосфаты (A, G, C, T);
  • ионы Mg2+, необходимые для работы полимеразы;
  • буферный раствор.

Обычно при проведении ПЦР выполняется 20 — 35 циклов, каждый из которых состоит из трех стадий. Двухцепочечную ДНК-матрицу нагревают до 94 — 96°C (или до 98°C, если используется особенно термостабильная полимераза) на 0,5 — 2 минуты, чтобы цепи ДНК разошлись. Эта стадия называется денатурацией — разрушаются водородные связи между двумя цепями. Иногда перед первым циклом проводят предварительный прогрев реакционной смеси в течение 2 — 5 минут для полной денатурации матрицы и праймеров.

Когда цепи разошлись, температуру понижают, чтобы праймеры могли связаться с одноцепочечной матрицей. Эта стадия называется отжигом. Температура отжига зависит от праймеров и обычно выбирается на 4 — 5°С ниже их температуры плавления. Время стадии — 0,5 — 2 минут.

ДНК-полимераза реплицирует матричную цепь, используя праймер в качестве затравки. Это — стадия элонгации. Температура элонгации зависит от полимеразы. Часто используемые полимеразы наиболее активны при 72°C. Время элонгации зависит как от типа ДНК-полимеразы, так и от длины амплифицируемого фрагмента. Обычно время элонгации принимают равным одной минуте на каждую тысячу пар оснований. После окончания всех циклов часто проводят дополнительную стадию финальной элонгации, чтобы достроить все одноцепочечные фрагменты. Эта стадия длится 10 — 15 мин.

Подготовка материала к исследованию и транспорт его в лабораторию

Для успешного проведения анализа важно правильно собрать материал у пациента и правильно провести его подготовку. Известно, что в лабораторной диагностике большинство ошибок (до 70%) совершается именно на этапе пробоподготовки. Для взятия крови в лаборатории ИНВИТРО в настоящее время применяются вакуумные системы, которые с одной стороны минимально травмируют пациента, а с другой — позволяют произвести взятие материала таким образом, что он не контактирует ни с персоналом, ни с окружающей средой. Это позволяет избежать контаминации (загрязнения) материала и обеспечивает объективность анализа ПЦР.

  1. Глик Б., Пастернак Дж. Молекулярная биотехнология. Принципы и применение. Пер. с англ. — М.: Мир, 2002. — 589 с., илл. ISBN 5-03-003328-9
  2. Щелкунов С.Н. Генетическая инженерия — Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2004. — 496 с.; илл. ISBN 5-94087-098-8
  3. Патрушев Л.И. Искусственные генетические системы — М.: Наука, 2005 — В 2 т. — ISBN 5-02-033278-X
  4. http://ru.wikipedia.org/wiki

ВАЖНО!

Информацию из данного раздела нельзя использовать для самодиагностики и самолечения. В случае боли или иного обострения заболевания диагностические исследования должен назначать только лечащий врач. Для постановки диагноза и правильного назначения лечения следует обращаться к Вашему лечащему врачу.

ПЦР анализ: что это такое? На какие 12 инфекций сдается?

Полимеразная цепная реакция (ПЦР) – наиболее информативный, точный и современный метод диагностики инфекционных заболеваний, позволяющий обнаружить возбудителя в организме пациента, даже если количество вредоносных клеток исчисляется единицами, и они пока не успели спровоцировать развитие болезни. Еще 25 лет назад врачи не могли даже мечтать о таких возможностях, а сегодня сдать анализ ПЦР можно в любой крупной лаборатории.

ПЦР-диагностика открыла перед людьми многие другие ценные перспективы – с помощью этой методики можно изучать генные мутации, устанавливать отцовство, вычислять риск развития онкологических заболеваний, оценивать возраст и происхождение археологических артефактов и даже доказывать вину преступников, обнаруживая их ДНК в уликах. Но сегодня мы обсудим именно медицинский аспект этого открытия и расскажем вам, какие заболевания можно диагностировать методом ПЦР, как сдавать анализ и что означают его результаты.

ПЦР — что это такое?

Любое живое существо на Земле, будь то человек, животное или микроб, имеет гены – носители наследственной информации, которые представляют собой участки ДНК или РНК с определенной последовательностью нуклеотидов, уникальной для каждого организма. ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и РНК (рибонуклеиновая кислота) образует длинные молекулы, состоящие из двух нитей, закрученных в спираль друг относительно друга, и эти нити собираются из нуклеотидов, как из бусинок.

Допустим, требуется увидеть, есть ли в биологическом материале пациента ДНК или РНК инфекционного возбудителя или ее фрагменты. Но как это сделать, если молекулы крошечные и их мало? Методика ПЦР дает ответ: можно искусственно размножить вредоносную ДНК или РНК в лабораторных условиях, чтобы без труда ее обнаружить и идентифицировать.

Суть полимеразной цепной реакции состоит в том, чтобы разъединить нити молекул и попытаться «подсадить» к их противоположным концам фрагменты ДНК или РНК возбудителей – если они подойдут, значит, это и есть искомый микроб. А добавленный в пробирку фермент под названием «ДНК-полимераза» запустит синтез новых копий нужных участков молекул, они многократно размножатся и станут заметны. Далее мы опишем простыми словами, как происходит этот удивительный процесс и для чего это необходимо.

Американский ученый Кэрри Муллис изобрел ПЦР в 1983 году, а спустя десять лет, в 1993 году, получил за свое открытие Нобелевскую премию по химии. Однако методика была несовершенной и требовала существенных доработок. На сегодняшний день существует уже более десятка видов ПЦР для разных диагностических целей.

Суть полимеразной цепной реакции

Итак, мы знаем, что длинная молекула ДНК или РНК образована двумя цепочками нуклеотидов, всего их бывает пять типов:

Ген – это устойчивая, многократно повторяемая уникальная комбинация нуклеотидов, и в одном гене их может быть несколько десятков или даже сотен, но все они располагаются друг напротив друга в строгом соответствии с правилом комплементарности. Это означает, что напротив гуанина в одной нити может стоять только цитозин из другой нити, а напротив аденозина – только тимин, иначе молекула ДНК не сложится и не закрутится в спираль. При этом пары «А – Т», «Т – А», «Г – Ц» и «Ц – Г» могут сочетаться в любых комбинациях: повторяться несколько раз подряд или идти вразнобой.

Схематически это можно представить так:

А – Т и так далее

У РНК вместо тимина есть урацил, и такие молекулы выступают носителями генетической информации у некоторых вирусов, называемых ретровирусами. Например, у вируса иммунодефицита человека (ВИЧ).

Вот это свойство – комплементарность – является ключевым для ПЦР-диагностики. Ведь чтобы началась амплификация (синтез дополнительных копий участков ДНК на родительской матрице), нужно чтобы «подсаженный» фрагмент ей подходил. Такой фрагмент называется праймером или попросту «затравкой» и содержит до тридцати нуклеотидов, расположенных в уникальной для каждого возбудителя последовательности. Праймеры для проведения ПЦР-анализов производятся отдельно и доставляются в лабораторию в готовом виде. На сегодняшний день в распоряжении врачей есть праймеры сотен различных бактерий, вирусов и простейших.

Чтобы процесс начался, необходимо соблюсти ряд условий: добавить нужные реагенты и создать особый температурный режим. Все это происходит в приборе под названием «амплификатор» или «термоциклер», который может обеспечить нагревание и охлаждение пробирок с точностью до 0,1°C. Современные модификации амплификаторов могут замораживать и хранить готовые материалы, а некоторые даже имеют встроенный флуоресцентный детектор для определения результатов анализа ПЦР в режиме реального времени, когда нужно вычислить вирусную нагрузку (об этом мы расскажем ниже).

Внутри амплификатора взятый у пациента биоматериал проходит несколько десятков циклов, каждый из которых состоит из трех стадий: денатурации, отжига и элонгации. Это самая интересная часть ПЦР-диагностики, давайте рассмотрим весь процесс в подробностях, а начнем с необходимых реагентов.

Компоненты полимеразной цепной реакции

Стандартный набор выглядит так:

Биоматериал, предположительно содержащий ДНК возбудителя заболевания;

Праймеры, то есть два комплекта нуклеотидов, комплементарных противоположным концам цепочек нужного фрагмента ДНК;

ДНК-полимераза – термостабильный фермент, который выступает катализатором реакции амплификации. К этому ферменту очень серьезные требования: он должен сохранять активность при высокой температуре длительное время – несколько часов, пока повторяются циклы ПЦР. Поэтому для проведения анализа используются ферменты, выделенные из термофильных микроорганизмов: Thermus aquaticus (Taq-полимераза), Pyrococcus woesei (Pwo-полимераза), Thermus thermophilus (Tth-полимераза), Pyrococcus furiosus (Pfu-полимераза) и другие;

Читать еще:  Острый токсический гепатит

Mg2+, то есть ионы магния, двухвалентного металла, необходимого ДНК-полимеразе для эффективной работы;

dATP, dGTP, dCTP и dTTP, четыре дезоксирибонуклеозидтрифосфата, из которых будут строиться новые фрагменты цепочек ДНК;

Буферный раствор, позволяющий поддерживать оптимальные условия – в него входят некоторые соли и сывороточный белок альбумин.

Стадии полимеразной цепной реакции

Итак, реагенты помещены в пробирку, она установлена в амплификатор, что же происходит дальше? Запускается повторяющийся цикл из трех стадий, целью которых является амплификация ДНК инфекционных возбудителей, если таковые будут обнаружены в пробе.

Денатурация

Амплификатор нагревает пробирку до 94-98 °C и сохраняет такую температуру на протяжении 30 секунд – 2 минут, чтобы цепочки ДНК разошлись в стороны. Конкретное значение температуры и времени зависит от типа полимеразы и от того, какого именно микроба ищут. По-другому этот период называется стадией плавления. Большинство видов ПЦР-диагностики требуют прогрева пробирки перед первым циклом в течение 2-5 минут.

Отжиг

В игру вступают праймеры – один из них комплементарен первой нити развалившейся надвое цепочки ДНК, а другой подходит ко второй нити, причем, праймеры ограничивают начало и конец того участка молекулы, который необходимо достроить. Праймеры называют «затравкой», потому что фермент полимераза катализирует производство новых копий нужного фрагмента ДНК именно после соединения праймеров с родительской матрицей.

Чтобы это соединения произошло, амплификатор должен понизить температуру пробирки. Как правило, отжиг с праймерами производится при температуре на 5 °C ниже, чем нужно для их денатурации. Если установить слишком высокую температуру, праймеры будут плохо соединяться с матрицей, а если слишком низкую, они могут прикрепиться не в том месте, где нужно. Поэтому лучше показывают себя праймеры с температурой плавления выше 60 °C, ведь они позволяют проводить отжиг и элонгацию одновременно при 60-75 °C. Стадия отжига длится 30 секунд, и за этот короткий период полимераза уже успевает катализировать синтез двух-трех сотен новых нуклеотидов.

Элонгация

Происходит собственно амплификация, то есть размножение нужного участка вредоносной ДНК, если таковая обнаружена. В рамках одного цикла количество участков увеличивается вдвое, каждый последующий цикл опять приводит к двукратному увеличению их числа, то есть действует принцип геометрической прогрессии. А всего за время ПЦР-анализа проводится 30-50 циклов, что по времени занимает 2-3 часа.

Температура элонгации и длительность этой стадии зависит от того, какая полимераза используется и какова длина размножаемого участка ДНК. Например, для Taq и Pfu-полимеразы оптимальна температура 72 °C, при этом фермент произведет 1000 пар оснований за 1 минуту. По окончанию всех циклов ПЦР, как правило, запускают дополнительную, финальную стадию элонгации – она длится около 10 минут и позволяет достроить все оставшиеся участки ДНК.

Оценка результатов

Существует два способа определения итогов ПЦР-анализа: традиционный – электрофорез, когда в реакции задействуются обычные праймеры, а оценку результатов проводит человек, и более современный – сканирование в режиме реального времени, когда «затравки» меченые, а их свечение регистрирует прибор.

В первом случае все цепочки ДНК сортируются по размерам. У этого способа есть существенные недостатки: во-первых, лаборанту приходится открывать пробирки с материалом, следовательно, в них могут попасть посторонние фрагменты ДНК из соседних пробирок (контаминация ампликонами), и тогда результат анализа ПЦР будет ложноположительным. Во-вторых, оценку производит человек, что называется, «на глаз», поэтому достоверность полученных данных целиком зависит от внимательности и профессионализма специалиста.

В случае с ПЦР-диагностикой в режиме реального времени (Real-Time PCR) влияние человеческого фактора на итоги исследования минимально – пробирки помещаются в современный высокотехнологичный прибор и ни разу не открываются на протяжении всех циклов, включая анализ результатов, который тоже проводит умная машина. У этого способа только два очевидных недостатка – высокая стоимость и ограниченная доступность, поскольку амплификаторами нового поколения оснащена далеко не каждая лаборатория.

Для чего применяется ПЦР?

ПЦР-диагностика активно используется во многих отраслях клинической медицины:

Урогинекология и дерматовенерология. Это, пожалуй, самые заинтересованные в ПЦР врачебные направления. С помощью соответствующего анализа можно диагностировать любые заболевания, передающиеся половым путем: гонорею, трихомониаз, микоплазмоз, уреаплазмоз, хламидиоз, гарднереллез и т. д. Метод ПЦР позволяет обнаружить и вирусы, часто поражающие органы половой сферы человека – например, генитальный герпес или папилломовирус. А эти возбудители, как известно, обладают онкогенной активностью, то есть могут провоцировать развитие злокачественных опухолей (рака шейки матки у женщин, рака предстательной железы у мужчин);

Инфектология и эпидемиология. На втором (а возможно и на первом) месте по частоте использования ПЦР-диагностики находится инфекционная медицина, поскольку обсуждаемая методика позволяет диагностировать все распространенные заразные болезни, некоторые из которых несут смертельную угрозу здоровью людей и представляют эпидемиологическую опасность. Речь идет о ВИЧ, гепатитах, сифилисе, холере, бруцеллезе, токсоплазмозе, дифтерии, туляремии и прочих серьезных заболеваниях;

Донорство и трансплантология. ПЦР-диагностика позволяет службе крови оценивать качество донорского материала: выявлять опасных возбудителей и отсортировывать непригодный материал. А при пересадке органов очень важно оценить совместимость тканей донора и реципиента – тут на помощь тоже приходит методика ПЦР;

Генетика и репродуктология. С помощью специальных разновидностей ПЦР-анализа можно установить отцовство, просчитать риск возникновения опасных генных мутаций у предполагаемого потомства пары, обратившейся в центр планирования семьи, а также изучить взятый у беременной женщины биоматериал (например, амниотическую жидкость) с той же целью – вовремя обнаружить тяжелый порок развития плода;

Акушерство и неонатология. Современные родильные дома тоже часто используют ПЦР-диагностику, а некоторые даже имеют собственную лабораторию. Это нужно для того, чтобы максимально оперативно обследовать новорожденных малышей при подозрении на наличие у них внутриутробной или полученной во время родов инфекции: ВИЧ, сифилиса, хламидиоза, цитомегаловируса, мононуклеоза, краснухи и других;

Пульмонология и фтизиатрия. Метод ПЦР дает возможность специалистам этих врачебных направлений бороться с редкими, устойчивыми штаммами бактерий, вызывающих респираторные заболевания, например, атипичный хронический бронхит. В этом случае успех лечения целиком зависит от того, удастся ли точно идентифицировать возбудителя болезни и назначить адресную терапию. Кроме того, ПЦР-анализ позволяет проводить максимально раннюю диагностику туберкулеза;

Гастроэнтерология и аллергология. Врачи этих двух специальностей тоже крайне заинтересованы в методе ПЦР, поскольку он дает возможность обнаружить главную причину развития гастрита и язвы желудка – коварную бактерию Хеликобактер пилори, а также установить индивидуальную непереносимость продуктов питания у конкретного человека. Существуют врожденные особенности работы пищеварительного тракта, не позволяющие правильно перерабатывать и усваивать некоторые компоненты пищи, например, глютен или лактозу. Эти особенности наследуются генетически, следовательно, могут быть обнаружены методом ПЦР. Кстати, если у кого-то из родителей есть аллергия на определенный продукт (орехи, грибы, цитрусовые), то велика вероятность того, что у ребенка возникнет такая же проблема;

Онкология. Специалисты этого серьезнейшего направления медицины используют ПЦР-диагностику для оценки риска развития злокачественных опухолей у пациента, поскольку те клетки человеческого тела, которые подвергаются мутации и начинают бесконтрольно делиться, меняют структуру своей ДНК и начинают отличаться от здоровых клеток. Необходимо взять пункцию или биопсию подозрительных тканей и изучить материал методом ПЦР, чтобы установить масштабы угрозы.

А вот лишь неполный список тех вредоносных микроорганизмов, которые можно обнаружить с помощью ПЦР-анализа:

Обширное семейство герпес-вирусов, в том числе цитомегаловирус, варицелла-зостер, вирус Эпштейна-Барра и другие;

Полимеразная цепная реакция (ПЦР) диагностика: что это такое

В современном мире существует множество способов обнаружить возбудителей заболеваний на разных этапах развития заболевания. Одним из таких методов является PCR (метод ПЦР или полимеразная цепная реакция), позволяющий выявить инфекцию на самом раннем этапе. Буквально одна единица ДНК или РНК уже могут указать на наличие того или иного возбудителя в организме при должном уровне подготовки пациента и профессионализма лаборантов медицинского учреждения.

ПРЦ-исследование, что это такое?

Анализ на ПЦР заключается в копировании ДНК и РНК возбудителя в лабораторных условиях. Так как основным хранилищем генетической информации является ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), образованная 2 нитями, соединенными нуклеотидами, именно при множественном копировании (синтезе) этой кислоты можно установить наличие патогенного организма, если речь идет о бактерии.

Бактерии имеют свою собственную оболочку, защищающую их от внешней среды, которая нередко является агрессивной по отношению к последним. У вирусов же нет собственной оболочки (у некоторых представителей имеется нечто похожее на оболочку), а информацию в себе несет не ДНК, а РНК (рибонуклеиновые кислоты).

РНК устроены таким образом, что они встраиваются в цепи ДНК организма-переносчика и меняют их, позволяя проникать в клетки и жить за счет организма. Грубо говоря, бактерии и вирусы оставляют «отпечатки» своими ДНК и РНК, которые и выявляет анализ ПЦР. Эти «отпечатки», как и отпечатки пальцев, являются уникальными для каждого возбудителя. Поэтому ПЦР позволяет выявить заболевание на любых этапах, даже если развитие патогена происходит бессимптомно.

До широкого внедрения ПЦР в гинекологии и урологии на ИППП широко использовались методы:

  • микроскопия — окрашенные и неокрашенные препараты исследуются через микроскоп. Метод очень завязан на опытности лаборанта. Таким методом хорошо выявляются бактерии, имеющие большой размер (гарднереллы, кандиды,трихомонады,гонококки);
  • бактериология — метод заключается в выращивании возбудителей инфекции на питательном агаре, идентификации возбудителя и определения чувствительности его к антибиотикам. Долгое время считался «золотым стандартом». К минусам относят необходимость быстрой доставке материала в КДЛ (клинико-диагностическая лаборатория), сроки выращивания и выяснения чувствительности к группам антибактериальных препаратов (как правило, 5-7 суток);
  • иммуноферментный анализ — Определение антител организма, возникающих в ответ на внедрение антигена возбудителем инфекции. Из плюсов стоит отметить возможность определения стадии заболевания (острая стадия сопровождается наличием IgG в сыворотке крови, хроническая – IgM.) К минусам относится невозможность определения у людей с ослабленным иммунитетом, а также специфичность ИФА. Другими словами, при наличии только результата иммуноферментного анализа, невозможно было выставить диагноз, а можно было только определить, что организм борется с какой-либо инфекцией.

Как происходит сдача анализов на ПЦР

В зависимости от материала, который забирается для проведения анализа ПЦР, существует несколько обязательных правил для пациента. Кровь сдается строго натощак утром. Мочу тоже стоит сдавать утром, первую порцию. Мокрота также сдается натощак, хотя это и необязательно. Мазки сдаются в любое время суток и имеют специфические требования. Мазок из ротоглотки также следует сдавать утром до приема пищи.

Забор материала производится сертифицированным специалистом стерильными одноразовыми инструментами. Берут анализ крови на ПЦР одноразовым стерильным шприцом, из вены забирают приблизительно 1-2 мл венозной крови для выявления таких инфекций как герпес или ВПЧ (вирус папилломы человека). Мочи достаточно 10 мл, мокроты – субстанции, размером со спичечную головку.

Для каждого вида анализа ПЦР существуют свои требования:

  • кровь, как говорилось выше, забирают из вены натощак;
  • мочу следует сдавать утром, первую порцию. Но, если забор является срочным, то достаточно сдать мочу по прошествии 2 часов после последнего мочеиспускания. Это позволит инфекции набрать необходимую критическую массу на 1 мл для более простого обнаружения патогена;
  • как берут соскоб из уретры. Первым делом обрабатывают раствором NaCl 0.9% наружное отверстие уретры. Затем, совершая циркулярные движения, зонд проводят на 2-4 см в уретру. Головку зонда, которая имеет щетинистое строение отсекают и кладут в пробирку со специальным раствором (своеобразный питательный агар для бактерий);
  • из влагалища производят мазок. Предварительно убирают секрет бартолиновых желез, затем из заднего нижнего свода влагалища специальной ватной палочкой происходит забор материала. При видимых патологических изменениях во влагалище мазок следует брать непосредственно на поврежденном участке;
  • как проводят соскоб из цервикального канала у женщин. Удалив слизь из наружных половых путей, зонд на 0,5 – 1,5 см вводят в шейку матки, совершают циркулярное движение и, не касаясь стенок влагалища, удаляют зонд из половых путей. Затем совершают действия, аналогичные соскобу из уретры;
  • из ротоглотки забор происходит натощак. Придерживая кончик языка, зондом производят мазок с задней стенки глотки, по миндалинам или по небным дужкам. Не соприкасаясь со слизистой ротовой полости и зубами, зонд выводится и отправляется на пцр-исследование;
  • из конъюнктивы, предварительно очистив физиологическим раствором гнойные выделения, производят соскоб слизистой нижнего века от латерального к медиальному краю. Веко при этом придерживается медицинским работником во избежание соприкосновения зонда со слизистой глаза и ресницами.

Подготовка к исследованию

Анализ на ПЦР является самым быстрым и достоверным способом на ранних этапах обнаружить инфекцию, но бывают и ложноположительные/ложноотрицательные результаты.

Для сохранения нервной системы как своей, так и сотрудников медицинского учреждения, следует правильно подготовиться к исследованию.

Подготовка к ПЦР у мужчин

Перед исследованием ПЦР мужчинам следует помнить, чего делать нельзя:

  • мочиться за 3 часа до исследования;
  • производить спринцевание и стерильную обработку члена;
  • мыть член мылом, содержащим антибиотик;
  • заниматься сексом за двое суток до ПЦР на ИППП;

Подготовка к ПЦР в гинекологии

Женщинам перед тем как сдать мазок на ПЦР запрещено:

  • при соскобе из уретры запрещено мочиться за 3 часа до исследования;
  • использовать вагинальные растворы с дезинфицирующими свойствами;
  • за двое суток до исследования применять суппозитории для влагалища;
  • использовать антибиотики местно, в том числе и мыло с антибиотиком;
  • занятия сексом за 48 часов до исследования;
  • применять антибиотик внутрь влагалища и уретры;
  • спринцеваться;
  • принимать антибиотики. После последнего приема антибактериального препарата должно пройти не менее 4 недель;
  • сдавать ПЦР во время менструации.

Общие сведения при исследовании мочи для мужчин и женщин

Следует сдать на анализ первую мочу утром, ее среднюю порцию. Другими словами начинать мочиться следует в унитаз. Затем остановить акт мочеиспускания, подставить под уретру баночку для сбора мочи, продолжить мочиться в течении 2-3 секунд, затем снова остановить мочеиспускание и, убрав контейнер, закончить акт мочеиспускания в унитаз.

Читать еще:  Оценка результатов исследования

Женщинам и мужчинам перед тем как сдать ПЦР следует хорошо вымыть наружные половые органы для исключения попадания в мочу смегмы (смесь секрета сальных желез крайней плоти) и выделений из влагалища.

Баночка для мочи должна быть стерильной. Попросите контейнер в клинике, где вы сдаете анализ, либо заранее приготовьте баночку с плотно закрывающейся крышкой и прокипятите их не менее 10 минут.

Непосредственно перед сдачей ПЦР запрещено:

  • мочиться (необходима самая первая порция мочи за день);
  • изменять количество выпитой за сутки до исследования жидкости. Это необходимо, чтобы поддерживать обычный водно-электролитный баланс организма, в котором себя комфортно чувствует потенциальный возбудитель инфекции;
  • использовать уросептики;
  • применять мыло, содержащее в себе антибиотик;
  • заниматься сексом за 12 часов до исследования;
  • при менструации желателен забор мочи уретральным катетером для исключения попадания крови в контейнер с мочой;

Если один из пунктов был нарушен:

Следует воздержаться от проведения диагностики инфекций методом ПЦР. Если же все-таки анализ был сдан, следует его повторить через двое суток. Если при использовании антисептиков и антибиотиков результат оказался «хорошим» – не стоит радоваться. Скорее всего, при наличии определенных жалоб, это ложноположительный результат.

Расшифровка результатов ПЦР

Расшифровка анализов ПЦР очень просто (см примерный бланк выше). Существует положительный и отрицательный результаты исследования. Положительный означает, что инфекция в организме есть, но это не должно наводить страх на пациента. Наоборот, это значит, что теперь можно начать лечение и вовремя остановить патоген. Отрицательный результат, соответственно, показывать отсутствие инфекции в организме.

Также не стоит забывать о ложноположительных/ложноотрицательных результатах. В медицине золотым стандартом является три одинаковых результата подряд в независимых клиниках. Стоит помнить, что в разных клиниках сама КДЛ (клинико-диагностическая лаборатория) может быть одна. То есть, здания и названия будут разные, но все анализы отправляются в одну лабораторию, связывающую эти клиники. Поэтому, получив результат в одной клинике, для того, чтобы удостовериться в правильности данного результата, стоит обратиться еще в две клиники и узнать, не сдают ли они результаты в одну и ту же КДЛ.

Широкий спектр исследований

Метод ПЦР относится к группе обширных анализов. С помощью ПЦР анализа можно определить практически любое заболевание. К сожалению, это не самый дешевый метод исследования, поэтому его не назначают всем пациентам поголовно. Цены могут варьироваться в зависимости от клиники и количества исследований.

Существует полимеразная цепная реакция (анализы ПЦР) на 12 инфекций. Какие инфекции входят в ПЦР 12:

  • микоплазмы гениталиум (mycoplasma genitalium) и гоминис (hominis);
  • трихомонады (trichomonas);
  • хламидии (chlamydia trachomatis);
  • уреаплазмы (ureaplasma, включающая ureaplasma parvum (уреаплазмы парвум));
  • кандиды (candida);
  • гарднереллы (gardnerella vaginalis);
  • гонококк (neisseria gonorrhoeae);
  • антитела IgG, IgM;
  • герпеса двух типов.

Также есть упрощенная ПЦР 6 диагностика. Она исключает уреаплазму парвум, кандиды, гонококк, IgG, IgM, герпес обоих типов.

ПЦР исследование на ВИЧ

ПЦР на ВИЧ следует выделить отдельным пунктом, так как тут существует специфический набор ограничений.

Во-первых, ПЦР на ВИЧ определяет не ДНК вируса иммунодефицита человека, а ДНК измененной вирусом клетки-лимфоцита. В нем будет храниться информация о вирусе и размножаться, создавая все больше пораженных лимфоцитов.

Сдавать анализ следует через 14 суток после известного контакта с ВИЧ-инфицированным человеком. Стоит помнить, что заразность этого вируса несколько преувеличена из-за тяжести нелеченного заболевания. Если произошел контакт через кровь, то тут шанс заразиться самый высокий, однако и он не превышает 85%. При остальных контактах вероятность заражения составляет от 1% до 10%.

При исследовании ПЦР на ВИЧ вероятность ложноположительного результата составляет около 2%, если не было нарушений среди медицинского персонала (правильно маркированная пробирка, не перепутали пробирки местами, не было загрязнения материала при вскрытии пробирки).

Длительность ПЦР может составлять от 4 часов до 7 суток, в зависимости от организованности медицинского учреждения, где происходит диагностика инфекций.

Плюсы и минусы ПЦР

При отражении плюсов ПЦР следует отметить:

  • чувствительность. Как говорилось выше, даже единичный агент, оставленный возбудителем, позволяет обнаружить инфекцию на ее ранней стадии или если она протекает скрытно;
  • широкий спектр. Например, ПЦР 6 позволяет 1 исследованием выявить целых 6 возбудителей;
  • точность. Ложные результаты при данном методе исследования имеют место быть, но их количество сведено к минимуму;
  • скорость. Как правило, пациент уже на следующий день может забрать готовый результат ПЦР исследования.
  • стоимость. ПЦР-исследование не включено в список исследований в системе ОМС. Дорогое высокоточное оборудование требует оплаты своей работы;
  • требования к соблюдению техники исследования и к профессионализму сотрудников;
  • требования к подготовке.

Видеозаписи по теме

ПЦР (полимеразная цепная реакция). Как производится ПЦР диагностика, показания, как подготовиться к исследованию, результат ПЦР

Чем объясняется популярность ПЦР в настоящее время?

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.

В чем суть и механика ПЦР диагностики?

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.

ПЦР диагностика – генетическое исследование биоматериала.

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.

Помимо ДНК такую же структуру имеет РНК – рибонуклеиновая кислота, отличающаяся от ДНК тем, что вместо тимина в ней используется урацил. РНК – является хранителем генетической информации у некоторых вирусов, которые называются ретровирусами (например, ВИЧ).

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.

Этапы проведения ПЦР исследования

Забор биологического материала для исследования

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.

Этапы непостредственно ПЦР реакции, копирование генетического материала

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.

Этап идентификации размноженного генетического материала

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.

Почему ПЦР диагностика обладает такой ценностью?

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.

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.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector