ПЦР-диагностика (полимеразная цепная реакция) применяется для выявления активной стадии заболевания в комплексе с уже традиционными исследованиями.
Определённый период ПЦР-диагностику применяли только в научных целях, и лишь начиная с конца XX-начала XXI века этот анализ стал своеобразным «золотым стандартом», приносящим большую пользу в различных областях медицины.
В чём суть ПЦР-диагностирования?
ПЦР-диагностика, в отличие от иммуноферментного анализа, способного обнаружить следы пребывания антител (АТ), устанавливает не только первопричины патологического состояния, но и выявляет наличие возбудителя инфекции на специфическом определённом участке ДНК или РНК при помощи ферментов в лабораторных условиях.
Анализ методом ПЦР имеет высокую точность, исключая возможность ложных реакций. Совершенно необязательно брать кровь из вены на исследование – достаточно небольшого количества образцов ткани, биологической жидкости.
Кроме вышеперечисленных вариантов биологического материала, содержащего предполагаемый инфекционный возбудитель, для тестирования по решению врача могут быть назначены:
- мазок (выделения из половых органов);
- соскоб со слизистой (рта, носа, половых органов);
- слюна, мокрота или плевральная жидкость;
- сок простаты, исследование секрета предстательной железы на наличие вредителя;
- плацентарная ткань или околоплодная жидкость;
- общий анализ мочи на исследование осадка (после центрифугирования) при необходимости выявления микобактерий туберкулёза;
- спинномозговая жидкость на предмет выявления инфекционного поражения ЦНС;
- забор клеток или тканей (биоптата) из печени, двенадцатиперстной кишки, желудка и пр.
Данные образцы помещаются в специальный реактор и анализируются при многократном удвоении (амплификации) исследуемых фрагментов ДНК путём повторных циклов репликации и денатурации с добавлением специфических ферментов для синтеза. По типу цепной реакции данный метод идентифицирует вид и индивидуальные характеристики ДНК или РНК патогена. В конечном итоге процесс проведения ПЦР при сравнительном анализе клонированного генетического материала позволяет выявить даже единичные клетки живого вируса, легко отличая уреаплазму от микоплазмы или же хламидии.
Преимущества и недостатки ПЦР-диагностики
У ПЦР-диагностики есть как преимущества, так и несколько недостатков.
Преимущества диагностики:
- определение возбудителя даёт прямое указание на наличие в генетическом материале нетипичного участка ДНК или РНК;
- ПЦР-диагностика даёт 100% точности благодаря присутствию в исследуемом материале частиц нуклеиновых кислот (фрагменты ДНК или РНК), характерных только конкретному вирусу или бактерии;
- высокая чувствительность ПЦР-системы по сравнению с иными методами диагностики. ПЦР-анализу для определения наличия возбудителя достаточно одной клетки живого вируса (10-100 клеток в пробе), что даёт возможность обнаружения патогенного микроорганизма на раннем этапе заболевания при отсутствии выраженных симптомов и в запущенных формах;
- высокотехнологичная автоматизированная амплификация методом ПЦР повышает скорость выполнения анализа, проводя тестирование в день забора (выделяя не более 4-6 часов на диагностику). Это повышает производительность и даёт преобладание над культуральными методами исследования;
- универсальность анализа позволяет с помощью генетического материала ДНК или РНК, забранного различными вариантами, обнаружить нескольких возбудителей из одной биологической пробы.
Если говорить о недостатках, то, учитывая чувствительность ПЦР-системы, малоприятными моментами являются:
- мутация микроорганизмов, приводящая к изменению исследуемого генотипа возбудителя. И тест-система ПЦР в амплифицируемом участке генома не может уловить гибрид уже эволюционирующего возбудителя, так же, как и иммунная система человека не распознаёт его, поэтому реакции на определение наличия инфекционного заболевания не произойдёт. Но для этого проходят различные разработки для усовершенствования метода ПЦР;
- возможность получения ложноположительного или ложноотрицательного результата. Чтоб не столкнуться с ложными результатами на одном из этапов ПЦР-диагностики, её нужно проходить внимательно, без нарушения процесса, соблюдая правила забора материала. Образцы могут поменять свою структуру или вовсе разрушиться, что может привести к ложноотрицательному или ложноположительному результату. Следует понимать, что такой результат может быть, когда инфекция уже убита, но мёртвые клетки ещё не успели обновиться и при клонировании были учтены. Поэтому на ранних сроках после проведённого лечения применяют другие методы (например, БАК-посев), и только после полного выведения из организма неактивных возбудителей инфекции проводится анализ-контроль методом ПЦР. И уже лечащий врач принимает окончательное решение о целесообразности терапии, взяв во внимание все аргументы «за» и «против».
Подготовка к ПЦР-диагностике и условия сдачи анализов
Подготовка к ПЦР довольно проста: для этого необходимо строго выполнять все рекомендации лечащего врача и соблюдать несколько неоспоримых условий для более точного результата. В зависимости от метода забора материала на обследование нужно помнить, что:
- для диагностики с помощью венозной крови пациенту необходимо сдавать анализ натощак, исключая даже употребление жидкости;
- для сдачи мазка нужно воздержаться от половых контактов как минимум на пару суток. Допускается провести гигиену половых органов с вечера, но не в день сдачи анализа. Стоит выбрать оптимальное время для проведения исследования с учётом менструального цикла – за два дня до или после него;
- для любого метода забора материала следует прекратить за пару недель до сдачи применение антибактериальных лекарственных препаратов, предварительно проконсультировавшись с лечащим врачом, поскольку это может повлиять на достоверность результата;
- для сдачи анализа мочи на определение наличия возбудителей необходимо не только соблюдать стерильность и гигиеничность, но и качественность собранного материала для исследования, несущего более точную информацию. Поэтому допустимо выдержать 2-3 часа с последнего мочеиспускания до сбора мочи или использовать утренний образец, дающий большую вероятность показать наличие воспалительного процесса.
Применение ПЦР и выявляемые заболевания
Для поиска возбудителей многих заболеваний не следует игнорировать вышеупомянутые рекомендации, а назначенное обследование врачом именно методом ПЦР-диагностики может обезопасить от серьёзных осложнений не только взрослого человека, но и ещё не родившегося ребёнка в утробе матери.
Некоторыми типами вирусов (ВПЧ) чаще страдает именно женская половина населения, существенно увеличивая возможность возникновения рака шейки матки или бесплодия. Ввиду возможного негативного влияния на течение беременности и развитие плода, следует учитывать, что разнообразные группы микроорганизмов, передаваемых половым путём, или при иммунодефиците трудно отнести к той или иной группе возбудителя, так как они очень взаимосвязаны (например, ТОРЧ-инфекции и ИППП). Зато полимеразная цепная реакция способна найти чужеродную структуру, определив конкретный тип вирусного ДНК в женском организме.
Расшифровка результатов анализа позволяет подтвердить или опровергнуть наличие болезней. Охватывая большой спектр возбудителей, такой анализ очень актуален для своевременного выявления многих инфекций, таких как:
- ВИЧ-инфекции в первую очередь поражают иммунокомпетентные клетки, имеющиеся на поверхности иммунной системы на рецепторах СD4. Впоследствии они теряют свою возможность защищаться от инфекций и перестают реагировать на присутствие в плазме крови РНК вируса. В случае положительного результата при анонимном обследовании его проходят повторно с добавлением дополнительных исследований;
- вирусные гепатиты, чаще всего – гепатит С (содержащий РНК возбудитель), который в силу его лёгкой переносимости трудно диагностировать иными методами. ПЦР является самой оптимальной диагностикой для распознания возбудителя в крови или биоптате печени. Острый гепатит проявляет себя на поздней стадии, формируя злокачественный воспалительный процесс. Однако стоит учесть, что если при сдаче анализа на наличие антител в крови (АТ) результат будет положительный, а ПЦР-анализ даст отрицательный результат, это может говорить о наличии вируса в организме в очень низком количестве либо о том, что поражённые клетки находятся в ожидающей стадии в геноме клеток печени без выхода в кровяное русло. В таком случае будет проводиться ряд повторных исследований для окончательного диагноза и выбора методики лечения;
- онкогенные вирусы, такие как ВПЧ (вирус папилломы человека), передающиеся половым путём или во время медицинских манипуляций. Через родовые пути происходит заражение новорождённого от матери, если она – носитель папилломавирусной инфекции;
- ИППП (инфекции, передающиеся половым путём);
- все виды ЗППП (уреаплазмоз и микроплазмоз, гарднереллез, хламидиоз, трихомониаз) и ТОРЧ-инфекций;
- мононуклеоз, характеризующийся поражением лимфатической и ретикулоэндотелиальной систем (увеличение лимфатических узлов, селезёнки, печени), можно выявить с помощью ПЦР-диагностики, взяв в качестве исследуемого материала сыворотку крови. Болезнь Филатова по внешним параметрам может проявиться как высыпания, желчность кожного покрова, белый налёт на языке.
- цитомегаловирусная инфекция, проникающая в кровь больных СПИДом и перенёсших трансплантацию органов с применением препаратов для подавления иммунитета;
- герпетическая инфекция, представляющая тот или иной тип герпеса, способного поразить половые органы, слизистую оболочку глаз или кожный покров;
- туберкулёз. При наличии основных симптомов болезни назначается прохождение ПЦР-анализа после результатов бронхоскопии, позволяя диагностировать активную стадию туберкулёза гораздо быстрее, чем с помощью бактериологического или бактериоскопического метода;
- вирусное инфекционное заболевание, такое как клещевой энцефалит (боррелиоз). Характеризуется поражением клеток нервной системы, интоксикацией, воспалением головного мозга и впоследствии развитием паралича. Для обнаружения антигена с помощью ПЦР-диагностики для выделения РНК-вируса берутся кровь и спинномозговая жидкость;
- выявление хеликобактерной инфекции (приводит к хроническому гастриту, язвенной болезни, опухоли желудка) методом ПЦР-диагностики позволяет обнаружить ДНК (генетический материал) хеликобактер пилори в биоптате, кале, слюне, различая штаммы патогенных бактерий по степени злокачественности.
ПЦР-диагностика инфекций развивается ускоренными темпами и успешно используется в онкологии, гинекологии, урологии, гастроэнтерологии, вирусологии, и список постоянно пополняется, но не ограничивается только поиском возбудителей инфекционных заболеваний. Среди остальных практических применений ПЦР-метода можно также выделить использование исследования для установления отцовства и идентификации личности.
Читайте далее:
