Анализ пцр

Принцип работы

За генетическую информацию в живом организме любого размера отвечает ДНК — двухспиральная дезоксирибонуклеиновая кислота, состоящая из последовательности четырех нуклеотидов, которые принято обозначать буквами А (аденин), Г (гуанин), Т (тимидин) и Ц (цитозин). Одно из основных правил генетики – правило комплементарности, то есть нуклеотиды соседних спиралей ДНК соединяются только в определеном порядке: А с Т, Г с Ц, и никак иначе.

У каждого живого создания (бактерия, вирус, рыба, зверь) – своя ДНК, причём для выявления конкретного организма достаточно иметь лишь небольшой участок этого хранилища генетической информации. Некоторые виды микроорганизмов, например, вирус иммунодефицита человека, хранят генетическую информацию в другой нуклеиновой кислоте – РНК, но и её фрагменты можно находить с помощью ПЦР.

Именно на обнаружении этого небольшого, но уникального для каждого отдельного организма участка и построен принцип ПЦР. Для каждого возбудителя создан свой специфический генетический детектор, эталонный фрагмент ДНК, который по принципу комплементарности точно обнаруживает «свой» фрагмент ДНК и запускает реакцию создания огромного количества его копий.

Один цикл ПЦР длится около трёх минут, количество копий растёт в геометрической прогрессии. Таким образом, за несколько часов количество фрагментов увеличивается в несколько миллиардов раз. Понятно, что теперь определить, какой возбудитель у данной конкретной инфекции, достаточно легко.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Кривая амплификацииКривая амплификации показывает зависимость флуоресценции репортерного красителя от номера цикла. Реакции различаются по времени, когда возможно обнаружить продукты амплификации. Чем больше изначальное количество ДНК-матриц в исследуемом образце, тем раньше возникнет достаточная для детекции флуоресценция.

Базовая линияВо время начальных циклов реакции наблюдаются фоновые флуоресцентные сигналы. В соответствие с этим фоном необходимо настроить значение базовой линии.

Дельта RnЗначение ΔRn представляет собой разницу значений Rn и базовой линии.

Референтный красительКраситель, который создает внутреннюю референтную флуоресценцию, по отношению к которой можно нормализировать репортерную флуоресценцию. Нормализация необходима для того, чтобы скорректировать флуктуации, связанные с различиями концентраций компонентов реакционной смеси, объема и особенностей образца.

Эффективность ПЦРСледующая формула описываю прохождение ПЦР:Cn=Ci*(1+E)n , гдеCi – начальное количество ДНК-матрицы,Cn – количество ампликонов на цикле n,n – количество циклов,E – эффективность данной реакции.Если эффективность максимальная (=1), тогда формула приобретет вид Cn=Ci*2n, при этом количество продуктов реакции (ампликонов) будет увеличиваться в 2 раза с каждым циклом. Если эффективность ниже, то каждый цикл ампликоны будут синтезироваться в меньшем количестве, что отобразиться на кривой амплификации. Оптимальная эффективность – от 90 до 110%.

Репортерный красительРепортерный краситель связан с 5’-концом зонда TaqMan. При гибридизации зонда с ДНК-матрицей, этот краситель дает флуоресцентный сигнал, сигнализирующий об успешной гибридизации. Если используется краситель SYBR Green , то сигнал последует при интеркалляции красителя в двухцепочечеую ДНК, что свидетельствует об успешной амплификации. Специфичность связывания с целевой последовательностью ДНК необходимо проверить по кривой плавления продуктов реакции, либо на гель-электрофорезе.

RnЗначение Rn представляет собой отношение интенсивности флуоресценции репортерного красителя к интенсивности флуоресценции референтного красителя.

Пороговое значение (пороговая линия, порог чувствительности)Это значение ΔRn для CT в данном виде анализа. Порог чувствительности настраивается таким образом, чтобы он был выше базовой линии, но при этом кривая амплификации должна пересекать его в самом начале экспоненциальной фазы.

Пороговый цикл (CT)Цикл, во время которого кривая амплификации пересекает пороговое значение.

Факторы, влияющие на CT

C_T-величина (англ. Threshold cycle – пороговый цикл) – это значение количества циклов реакции, при котором кривая амплификации и прямая порога чувствительности прибора пересекаются (рис. 1B). Это значение является относительным показателем содержания ДНК-матрицы в образце, так как различия в количестве молекул матрицы в начале реакции влияют на количество циклов, необходимых для поднятия уровня флуоресценции выше уровня шума. Кроме того, на абсолютное значение C_T влияет множество других факторов, которые не зависят от изначального количества ДНК-матрицы в реакции. В данной статье мы обсудим самые часто встречаемые факторы, влияющие на значение C_T и выясним, как правильно оценивать эффективность прохождения real-time PCR.

На рисунке 1 изображены некоторые параметры кривой амплификации. Экспоненциальная фаза на рисунке 1B соответствует линейной фазе кривой на рисунке 1C. На рисунке 1C пороговое значение должно пересекать линейный участок кривой амплификации. Значение C_T обратно пропорционально количеству ДНК-матрицы в реакции, то есть чем меньшее количество ДНК-матрицы находится в реакционной смеси, тем большее количество циклов необходимо для достижения порогового количества продукта амплификации. Однако любые изменения в составе реакционной смеси или настройках детектора флуоресценции могут оказывать влияние на значение C_T. Соответственно, значение C_T для реакций, которые были проведены при разных условиях или в которых были использованы разные реактивы, не могут быть непосредственно сравнены друг с другом.

Рисунок 1

Рисунок 1:  A: Значение Rn представляет собой отношение интенсивности флуоресценции репортерного красителя к интенсивности флуоресценции референтного красителя. Другими словами, Rn – это репортерный сигнал, нормализованный к сигналу ROXÔ. На этом рисунке ось X отображает номер цикла ПЦР, ось Y – значение Rn.

B: Значение ΔRn представляет собой разницу значений Rn и базовой линии. На этом рисунке ось X отображает номер цикла ПЦР, ось Y – значение ΔRn.

C: График кривой амплификации представлен в виде логарифмической функции Log(ΔRn) от номера цикла.

Чем опасны урогенитальные инфекции

Как следует из самого названия, данные инфекции затрагивают мочеполовую систему человека, то есть, воспалительный процесс первоначально сосредоточен в органах и структурах урогенитального тракта, хотя в дальнейшем, при отсутствии лечения, может затронуть и другие отделы.

О том, для кого опаснее мочеполовые инфекции, — для женщин или для мужчин — ведется немало споров. Так, женщины более подвержены заражению урогенитальными инфекциями из-за особенностей женской физиологии. В то время как у мужчин некоторые опасные ИППП протекают без всяческих признаков, что значительно отсрочивает выявление и лечение болезни.

«Победителей» в данном споре нет и быть не может. Инфекционные заболевания мочеполовой сферы способны привести к хроническим воспалительным процессам; стать причиной эректильной дисфункции, простатита и бесплодия у мужчин, невозможности забеременеть (женское бесплодие) или выносить плод у женщин; вызвать поражения нервной и иммунной системы, почек, печени, спинного и головного мозга; привести к образованию злокачественных опухолей.

Медицинские офисы KDLmed

• КЛИНИКА 1
• КЛИНИКА 2
• КЛИНИКА 3

АДРЕС:г. Пятигорск, проспект 40 лет Октября, 62/3

ВРЕМЯ РАБОТЫ:пн-пт 7:30 — 18:00
сб 7:30 — 14:00 / вс 8:30 — 13:00
Взятие крови: пн-сб 7:30 — 12:00
вс 8:30 — 12:00
Взятие мазка: пн-пт 7:30 — 16:00
сб 7:30 — 13:30 / вс 8:30 — 12:00

ТЕЛЕФОН:(8793) 330-640
+7 (928) 225-26-74

АДРЕС:г. Пятигорск, проспект 40 лет Октября, 14

ВРЕМЯ РАБОТЫ:пн-пт 7:30 — 18:00
сб 7:30 — 14:00 / вс 8:30 — 13:00
Взятие крови: пн-сб 7:30 — 12:00
вс 8:30 — 12:00
Взятие мазка: пн-пт 7:30 — 16:00
сб 7:30 — 13:30 / вс 8:30 — 12:00

ТЕЛЕФОН:(8793) 327-327
+7 (938) 302-23-86

АДРЕС:г. Пятигорск, ул. Адмиральского, 6А

ВРЕМЯ РАБОТЫ:пн-пт 7:30 — 18:00
сб 7:30 — 14:00
Взятие крови: пн-сб 7:30 — 12:00
Взятие мазка: пн-пт 7:30 — 16:00
сб 7:30 — 13:30

ТЕЛЕФОН:(8793) 98-13-00
+7 (928) 363-81-28

АДРЕС:г. Ставрополь, ул. Ленина, 301

ВРЕМЯ РАБОТЫ:пн-пт 7:30 — 15:00
сб 7:30 — 14:00 / вс 8:30 — 13:00

ТЕЛЕФОН:(8652) 35-00-01
+7 (938) 316-82-52

• КЛИНИКА 1
• КЛИНИКА 2

АДРЕС:г. Невинномысск, ул. Гагарина, 19

ВРЕМЯ РАБОТЫ:пн-пт 7:30 — 16:00
сб 7:30 — 15:00
вс 8:30 — 14:00

ТЕЛЕФОН:(86554) 7-08-18
+7 (928) 303-82-18

АДРЕС:г.Невинномысск, ул. Гагарина, 60

ВРЕМЯ РАБОТЫ:пн-пт 7:30 — 16:00
сб 7:30 — 13:00

ТЕЛЕФОН:8 (86554) 6-08-81
8 (938) 347-42-17

АДРЕС:г. Нефтекумск, 1-й микрорайон, ул. Дзержинского, 7

ВРЕМЯ РАБОТЫ:пн-пт 7:30 — 18:00
сб 7:30 — 13:00

ТЕЛЕФОН:(86558) 4-43-83
+7 (928) 825-13-43

АДРЕС:г. Буденновск, пр. Энтузиастов, 11-Б

ВРЕМЯ РАБОТЫ:пн-пт 7:30 — 18:00
сб 7:30 — 13:00
вс 8:30 — 13:00

ТЕЛЕФОН:(86559) 5-55-95
+7 (938) 302-23-89

АДРЕС:г. Зеленокумск, ул. Гоголя, д.83

ВРЕМЯ РАБОТЫ:пн-пт 7:30 — 18:00
сб 7:30 — 13:00
вс 8:30 — 13:00

ТЕЛЕФОН:(86552) 6-62-14
+7 (938) 302-23-90

АДРЕС:г. Минеральные Воды, ул. Горская, 61, 13/14

ВРЕМЯ РАБОТЫ:пн-пт 7:30 — 16:00
сб 7:30 — 16:00 / вс 8:30 — 15:00

ТЕЛЕФОН:(87922) 6-59-29
+7 (938) 302-23-88

• КЛИНИКА 1
• КЛИНИКА 2

АДРЕС:г. Ессентуки, ул. Володарского, 32

ВРЕМЯ РАБОТЫ:пн-пт 7:30 — 16:00
сб 7:30 — 14:30 / вс 8:30 — 13:00

ТЕЛЕФОН:(87934) 6-62-22
+7 (938) 316-82-51

АДРЕС:г.Ессентуки, ул.Октябрьская 459 а

ВРЕМЯ РАБОТЫ:пн-пт 7:30 — 15:00
сб 7:30 — 14:30

ТЕЛЕФОН:(87934) 99-2-10
+7 (938) 300-75-28

АДРЕС:г. Георгиевск, ул. Ленина, 123/1

ВРЕМЯ РАБОТЫ:пн-пт 7:30 — 16:00
сб 7:30 — 14:00 / вс 8:30 — 13:00

ТЕЛЕФОН:(87951) 50-9-50
+7 (938) 302-23-87

АДРЕС:г. Благодарный, ул. Первомайская, 38

ВРЕМЯ РАБОТЫ:пн-пт 7:30 — 15:00
сб 7:30 — 13:00

ТЕЛЕФОН:(86549) 24-0-24
+7 (928) 363-81-37

АДРЕС:г. Светлоград, ул. Пушкина, 19 (Центр, Собор)

ВРЕМЯ РАБОТЫ:пн-пт 7:30 — 15:00
сб 7:30 — 13:00

ТЕЛЕФОН:(86547) 40-1-40
+7 (928) 363-81-41

АДРЕС:с. Донское, ул. 19 Съезда ВЛКСМ, 4 А

ВРЕМЯ РАБОТЫ:пн-пт 7:30 — 16:00
сб 7:30 — 13:00

ТЕЛЕФОН:(86546) 34-330
+7 (928) 363-81-25

АДРЕС:г. Новоалександровск, ул. Гагарина, 271 (пересечение с ул. Пушкина)

ВРЕМЯ РАБОТЫ:пн-пт 7:30 — 18:00
сб 7:30 — 13:00

ТЕЛЕФОН:8(86544) 5-46-44
+7 (928) 363-81-45

АДРЕС:с. Александровское, ул. Гагарина, 24

ВРЕМЯ РАБОТЫ:пн-пт 7:30 — 15:00
сб 7:30 — 13:00

ТЕЛЕФОН:(86557) 2-13-00
+7 (928) 363-81-35

АДРЕС:с. Кочубеевское, ул. Братская, 98 (ТЦ «ЦУМ»)

ВРЕМЯ РАБОТЫ:пн-пт 7:30 — 13:00
сб 7:30 — 13:00
вс 8:30 — 13:00

ТЕЛЕФОН:(86550) 500-22
+7 (928) 363-81-42

АДРЕС:г. Железноводск, ул. Ленина, 127

ВРЕМЯ РАБОТЫ:пн-пт 7:30 — 17.30
сб 7:30 — 13:00

ТЕЛЕФОН:(87932) 32-8-26
+7 (928) 363-81-30

АДРЕС:с. Арзгир, ул. Кирова, 21 (Рынок)

ВРЕМЯ РАБОТЫ:пн-пт 7:30 — 14:00
сб 7:30 — 13:00

ТЕЛЕФОН:(86560) 31-0-41
+7 (928) 363-81-44

АДРЕС:г.Ипатово, ул. Ленинградская, 54

ВРЕМЯ РАБОТЫ:пн-пт 7:30 — 18:00
сб 7:30 — 13:00

ТЕЛЕФОН:8 (86542) 5-85-15
8 (938) 347-42-16

АДРЕС:ст. Ессентукская, ул. Павлова, 17

ВРЕМЯ РАБОТЫ:пн-пт 7:30 — 16:00
сб 7:30 — 14:30

ТЕЛЕФОН:8 (87961) 6-61-00
8 (938) 347-42-18

АДРЕС:ст. Курская, ул. Калинина, д. 188

ВРЕМЯ РАБОТЫ:пн-пт 7:30 — 18:00
сб 7:30 — 13:00

ТЕЛЕФОН:8(87964) 5-40-10
8(938) 347-43-29

• Пятигорск
• Ставрополь
• Невинномысск

• Нефтекумск
• Буденновск
• Зеленокумск

• Минеральные Воды
• Ессентуки
• Георгиевск

• Благодарный
• Светлоград
• Донское

• Новоалександровск
• Александровское
• Кочубеевское

• Железноводск
• Арзгир
• Ипатово

• Ессентукская
• Курская

Описание

Вирус гепатита В, ДНК HBV, количественный — количественное определение ДНК вируса гепатита В в крови, методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с детекцией в режиме «реального времени».
Аналитическая чувствительность: РНК вируса гепатита С — 50 МЕ/мл или 225 копий/мл.Метод ПЦР — позволяет идентифицировать в биологическом материале искомый участок генетического материала и обнаружить единичные молекулы ДНК вируса, не выявляемые другими методами. Принцип метода основан на многократном увеличении числа копий специфичного для данного возбудителя участка ДНК.
С помощью ПЦР-анализа можно диагностировать инфекцию в остром периоде и выявлять случаи носительства.Гепатит В (HBV или ВГВ) — потенциально опасная для жизни инфекция, одно из самых распространённых в мире инфекционных заболеваний печени, вызванное ДНК-содержащим вирусом гепатита В (HBV).
Пути передачи HBV — кровь и или другие жидкости организма инфицированного человека, через слизистые оболочки, повреждения кожного покрова, при незащищённом половом контакте, бытовой путь, использование нестерильных шприцев, переливание крови и пересадка донорских органов, парентеральный путь (от матери к ребёнку). Мать, также, может заразить новорождённого через трещины в сосках.
Длительность инкубационного периода от 4 недель до полугода. Гепатит В может протекать как в лёгкой форме, которая длится несколько недель, так и в виде многолетней хронической инфекции. Клинические проявления гепатита В
Основные клинические проявления гепатита В: появление слабости, тошнота, снижение аппетита, быстрая утомляемость, лихорадка, желтушность кожных покровов, в лабораторных анализах — нарушения функции печени и специфические антигены вируса гепатита В. Во многих случаях заболевание протекает бессимптомно во время острой стадии инфекции.
Острое заболевание может быстро приводить к летальному исходу, переходить в хроническую инфекцию или заканчиваться полным выздоровлением. После перенесённого ВГВ формируется стойкий иммунитет.
Хронический вирусный гепатит В связан с развитием цирроза и рака печени. Показания:

• положительный качественный тест на наличие ДНК вируса гепатита В в сыворотке крови;
• определение вирусной нагрузки;
• определение тактики лечения пациентов;
• точная оценка эффективности лечения.

Подготовка
Кровь необходимо сдавать утром с 08.00–12.00 натощак или спустя 2–4 часа после последнего приёма пищи. Накануне сдачи исследования нужно исключить физические и психоэмоциональные нагрузки.Интерпретация результатов
Единицы измерения: количество ДНК вируса гепатита В, выраженное в МЕ/мл.
Для пересчёта в копии/мл следует применять соотношение 1 МЕ=4,5 копии ДНК гепатита В. «Не обнаружено»:
ДНК гепатита В не выявлена или значение ниже предела чувствительности метода (50 МЕ/мл или 225 копий/мл). Результат интерпретируют как «ДНК гепатита В не выявлена»;

• < 10^2 МЕ/мл: результат положительный с концентрацией ДНК гепатита В менее 10^2 МЕ/мл;
• от 10^2 до 1х10^8 МЕ/мл: результат положительный. Полученное значение находится в пределах линейного диапазона;
• > 10^8 МЕ/мл: результат положительный с концентрацией ДНК гепатита В более 10^8 МЕ/мл.

Обращаем внимание, что сроки выполнения ПЦР-исследований могут быть увеличены при проведении подтверждающих тестов.

Подготовка материала – выделение РНК.

Принцип выделения для всех нуклеиновых кислот один и тот же – лизис биоматериала, осаждение нуклеиновых кислот на субстрат, очистка от белков, жиров, углеводов, солей и клеточного дебриса, и элюция нуклеиновых кислот в раствор.РНК является намного более лабильной молекулой, чем ДНК. Процесс деградации рибонуклеиновых кислот происходит на порядок быстрее. Этому способствует, во первых, их одноцепочечная структура, во вторых – большое количество РНКаз (ферментов, расщепляющих РНК), которые присутствуют как и в самих клетках, из которых производят выделение, так и на поверхности кожи оператора (и всех предметов и оборудования, с которыми он контактировал). Тем более, во многих протоколах выделения ДНК применяется дополнительная обработка образца РНКазами – появляется еще один источник контаминации рабочего места.Рассмотрев эти особенности, можно выделить ряд обязательных для соблюдения правил подготовки образцов РНК:

• Для уменьшения деградации от эндогенных РНКаз забор биоматериала должен быть проведен непосредственно перед выделением, биоматериал должен быть заморожен в жидком азоте. (Дляразных наборов реактивов условия могут быть разными. Более подробные рекомендации описаны в протоколах выделения.)
• Работать исключительно в перчатках и масках. Перчатки, посуду, оборудование и все рабочие поверхности следует обработать деактиватором РНКаз (чаще всего раствором ДЕПК).
• Использовать воду, свободную от РНКаз (RNAse free).
• Не допускать хранения образцов РНК и реактивов для их выделения рядом с растворами РНКаз.

Инвазионные инфекции и гельминтозы

По данным ВОЗ, причиной 80% заболеваний, являются паразиты, живущие в организме человека, либо последствия, вызванные жизнедеятельностью все тех же паразитов.

Заражение человека паразитами может происходить различными путями: в результате употребления в пищу плохо вымытых овощей и фруктов, недожаренного или недоваренного мяса; при питье воды из водоёмов, в которых содержатся личинки паразитов. C большой долей вероятности можно заразиться и от своих домашних питомцев. Заражение аскаридозом возможно даже с пылью.

• Гельминты (Описторхоз, Трихинеллез, Токсокороз, Эхинококкоз);
• Аскариды;
• Лямблии

Узнать о выполнении исследования, стоимость, уточнить подготовку к анализу Вы можете по телефону лаборатории: 8 (484) 395-22-80.

Адрес Клинико-диагностической лаборатории: г. Обнинск, ул. Аксёнова, д. 6а. 

Специфичность и применение

ПЦР, как метод молекулярной диагностики, хорошо зарекомендовал себя, проверен временем и тщательно апробирован. Метод ПЦР, в частности, позволяет определить наличие патогена даже в случае, если в пробе присутствует всего несколько молекул нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) диагностируемого возбудителя болезни. ПЦР позволяет выявлять и точно идентифицировать наличие патогенов, включая конкретные штаммы, не прибегая к трудоёмким и, порой, дорогостоящим микробиологическим методам и растениям-индикаторам, что сегодня особенно актуально. Чувствительность и специфичность метода значительно превосходит таковую у иммунохимических и микробиологических методов, а его ключевые принципы позволяют диагностировать наличие инфекций независимо от антигенной изменчивости патогенов.

Сегодня свой выбор в пользу диагностики методом ПЦР-анализа делают в первую очередь на основе того, что данный подход позволяет обнаруживать наличие возбудителей инфекционных заболеваний в тех случаях, когда другими методами (иммунологическими, бактериологическими, микроскопическими) это сделать невозможно. Особенно эффективен метод ПЦР для диагностики трудно культивируемых, некультивируемых и скрыто существующих форм микроорганизмов, с которыми часто приходится сталкиваться при латентных инфекциях.

Специфичность ПЦР основана на образовании комплементарных комплексов между матрицей и специально подобранными высокоспецифичными праймерами — короткими синтетическими олигонуклеотидами длиной 18 — 30 нуклеотидов. Каждый из подбираемых праймеров комплементарен одной из цепей двуцепочечной матрицы, фланкируя с 3’- и 5’-концов амплифицируемый фрагмент ДНК. В зависимости от того какие участки были выбраны для амплификпции (консервативные или вариабельные), можно идентифицировать патоген, как в пределах определенного вида или семейства, так и с точностью до конкретного штамма. Именно от правильности анализа последовательности нуклеотидов целевой ДНК или РНК и сделанного на его основе подбора праймеров зависит специфичность конкретной тест-системы.

В ходе ПЦР на первом этапе под действием высокой температуры (~94°С) происходит денатурация ДНК — разделение антипаралельных цепей двойной спирали. На втором этапе температуру понижают до уровня, при котором праймеры могут комплементарно взаимодействовать с участками геномной ДНК или кДНК (этап отжига праймеров). Если на этом этапе установить слишком низкую температуру, то праймеры будут отжигаться не только на строго специфичных местах и в результате мы получим множество неспецифических фрагментов разного размера. Если же температуру слишком завысить, то праймеры будут «сваливаться» со своего «родного» сайта связывания, в результате чего мы или вообще не получим продукта, или чувствительность тест-системы будет существенно снижена. Поэтому оптимизация температуры отжига в каждом конкретном случае очень важна. На третьем этапе, следующем после отжига праймеров, устанавливают температуру на уровне 64-72°С (значение конкретной температуры оптимизируется) — этот диапазон температур оптимален для используемых в ПЦР термостабильных ДНК-полимераз. На этом этапе и происходит достройка новой цепи ДНК, начиная с праймера (элонгация цепи). Точно воспроизводящийся программируемый цикл денатурация-отжиг-элонгация обеспечивается в специальных приборах — амплификаторах, повторяется 25-45 раз. Поскольку при каждом цикле количество фрагментов ДНК удваивается, то за 35 циклов от одной молекулы ДНК образуется около 1010, что и определяет высокую чувствительность метода, позволяющего достоверно определять присутствие всего 10-100 молекул целевой ДНК в анализируемом материале.

Что такое метод ПЦР

ПЦР — диагностика — это один из наиболее современных высокотехнологичных методов исследования, который широко применяется в диагностике инфекционных заболеваний, позволяя обнаруживать даже единичные микроорганизмы в организме человека. В современной клинической практике ДНК-диагностика объединяет несколько методов исследования, самым распространенным из которых является метод ПЦР (полимеразной цепной реакции).

Первоначально сам принцип метода полимеразной цепной реакции (ПЦР) был разработан Кэри Мюллисом в 1983 г. Открытие полимеразной цепной реакции стало одним из наиболее выдающихся событий в области молекулярной биологии в последней четверти ХХ века, и за разработку ПЦР-анализа Кэрри Мюллис уже в 1993 г. был удостоен Нобелевской премии в области химии.

Анализ методом ПЦР основан на обнаружении в материале исследования небольшого фрагмента ДНК возбудителя той инфекции, которую подозревает врач. Под «небольшим фрагментом ДНК» подразумевается «обрывок» нуклеиновой цепочки длиной всего в несколько сотен пар нуклеотидов — тогда как любая, самая простая ДНК включает в себя не менее нескольких тысяч оснований.

Такой подход является наиболее эффективным при диагностике внутриклеточных паразитов и медленно растущих микроорганизмов, требующих сложных условий культивирования для ранее использовавшихся способов диагностики.

Благодаря высокой точности определения появилась возможность поиска возбудителей болезней практически в любом биологическом материале.

Сегодня для метода ПЦР-анализа используются следующие материалы:

— соскоб эпителиальных клеток (соскоб из уретры у мужчин и у женщин, соскоб из цервикального канала);- кровь, плазма, сыворотка крови;- биологические жидкости (сок простаты, плевральная, спинномозговая, околоплодная, суставная жидкости, слюна);- моча;- мокрота;- биопаты желудка и двенадцатиперстной кишки;- слизь и другие биологические выделения.

Попробуем применить полученные знания на примере.

В фермерском хозяйстве выявили нескольких животных с симптомами африканской чумы. Как известно, заболевание это очень «коварно»: оно может проходить как и остро, так и бессимптомно. Из-за этого болезнь распространяется крайне непредсказуемо, что чревато потерей всего поголовья свиней.

Африканская чума свиней – это вирусное заболевание. Особенностью любых вирусных заболеваний является то, что в организме хозяина вирус представлен не только в виде отдельных возбудителей-вирионов, но также и в виде молекул вирусной ДНК.

Все классические методы диагностики – патологоанатомические, иммунологические и т.п. являются косвенными, и иногда невозможно своевременно выявить носителей вируса в во время инкубационного периода или бессимптомного течения болезни. В таком случае, ПЦР-диагностика является наиболее точным, чувствительными и высокоспецифичным методом диагностики. Кроме того, благодаря особенностям Real-time PCR возможно определить количественное содержание вируса у отдельно взятого животного.

Для проведения ПЦР-исследования необходимо отобрать биологический материал – это может быть как и кровь, так и ткани внутренних органов. Далее, проводят выделение и очистку ДНК.

О точности диагностики

В России одобрены к использованию десятки тест-систем для выявления коронавируса. Ключевые характеристики — диагностические специфичность (точность) и чувствительность. Первый параметр показывает способность набора определить конкретный вирус. Второй — возможность обнаружить его части, даже если в биоматериале их очень мало. «Чем эти параметры ближе к ста процентам, тем лучше», — подчеркивает Тамара Силкина.

«Порог чувствительности — общий как для российских, так и для зарубежных тестов: 10³ на миллилитр. То есть должно быть не менее тысячи вирусных геном-эквивалентов на миллилитр образца. «ДНК-технология» заявила о чувствительности 10¹ — десять вирусных единиц на миллилитр. Другой важный показатель — воспроизводимость, то есть возможность получить одинаковый результат в разных условиях. Нужно учитывать и сходимость — отсутствие существенных различий между измерениями, выполненными в одинаковых условиях», — добавляет медик.

Метод ПЦР с обратной транскрипцией хорошо отработан и практически полностью автоматизирован. С момента попадания в лабораторию анализ занимает четыре-шесть часов. В мире эти тесты буквально поставили на поток. Только в Москве, по официальным данным, сделали 12 миллионов анализов.

Поскольку этот метод прямо выявляет возбудителя в организме, его относят к доказательной медицине и рекомендуют учитывать в клинической практике. Однако анализ больших данных говорит, что при массовом использовании ПЦР-тесты часто промахиваются.

Ложнонегативные результаты получаются в 20-66 процентах случаев. Такие данные из литературы приводят исследователи из Сеченовского университета. Вместе с зарубежными коллегами они изучили записи пациентов, госпитализированных в университетскую клинику в апреле — мае. Из 3480 человек, чьи ПЦР-тесты были доступны, примерно половина оказались чистыми. В то же время клиническая картина и КТ легких указывали на коронавирусную инфекцию. Авторы допускают, что в реальной клинической практике ПЦР-анализ не столь и критичен.

«Этиологическая диагностика, которая выявляет причину заболевания, нужна априори, — не соглашается Айрат Мавзютов, заведующий кафедрой фундаментальной и прикладной микробиологии, профессор кафедры лабораторной диагностики Башкирского государственного медицинского университета, руководитель Исследовательского центра «Лаборатория». — При вирусных инфекциях других, сравнимых по чувствительности и специфичности (точности), методов, кроме ПЦР-тестирования, нет».

Важно понимать, объясняет профессор Мавзютов, что клинический диагноз опирается на субъективные данные — анамнез (опрос) и осмотр пациента. На их основании невозможно установить вирусную природу заболевания и тем более какой именно возбудитель его вызвал

Для этого проводятся лабораторные исследования. Получаемые при этом данные, продолжает ученый, намного объективнее, поскольку большинство современных методов лабораторных исследований автоматизировано. Соответственно, на результаты не повлияют случайные факторы: уровень подготовки специалистов, их настроение, «погода в доме» и так далее.

«Диагноз COVID-19 можно поставить, только когда в материале от больного обнаружили РНК вируса SARS CoV-2 методом ПЦР или же антигены этого вируса иммунохимическими методами. Не выявив следов вируса в организме, нельзя говорить о «ковидной» природе заболевания или летального исхода», — утверждает Айрат Мавзютов.

Он обращает внимание на еще один аспект. ПЦР-тест не отличает РНК вируса, способного к репродукции, то есть размножению, от обломков «нежизнеспособных» вирусных частиц

Он лишь позволяет понять, присутствует или нет РНК коронавируса в клетках.

«Пока инфицированные клетки не заменятся на новые, а на это уходит от двух до четырех недель, не исключены положительные результаты. При этом вирус может быть уже «мертвым», человек здоров и никому не опасен», — отмечает профессор. Для уточнения учитываются данные целого ряда дополнительных исследований, позволяющих на лабораторном уровне оценивать остроту воспалительного процесса или образование антител на стадии его завершения.