Что такое ПЦР анализ – показания к проведению, достоинства

Что это такое и нормы показателей в анализе на ПЦР, какие заболевания он помогает диагностировать?

ПЦР, или полимеразная реакция, считается одним из высокочувствительных методов диагностики для выявления инфекционных болезней. Что такое анализ на ПЦР? Смысл методики – в выявлении степени увеличения концентрации молекул ДНК. Любой вирус или бактерия имеют в своих структурах уникальное соединение молекул РНК и ДНК. Анализ позволяет без труда выявить инфекцию на начальном этапе развития, определить тип возбудителя, поставить точный диагноз.

В чем особенности и плюсы?

ПЦР – 100 % метод диагностики, способный выявить отдельные фрагменты ДНК инфекции, чем и отличается от других методов исследования – ИФА и анализ крови (общий). Увеличение микробной среды в объеме происходит в искусственных условиях. Таким образом происходит многократное приумножение взятого образца материала у пациентов, не выжидая определенного времени, благодаря добавлению специального фермента ДНК – полимеразы.

ПЦР-исследование

Анализ крови на ПЦР имеет много плюсов, к основным относят:

• быстроту обследования и расшифровку результатов, которые на следующий день после сдачи анализа, ведь выделение возбудителя из питательной среды производится по ходу бактериологического исследования;
• специфичность, так как ПЦР, в отличие от ИФА, не приводит к ложноположительным или ложноотрицательным результатам;
• выявление сразу нескольких возбудителей в одном образце материала, чего невозможно добиться при проведении прочих исследований;
• выявление возбудителя в латентном, спящем состоянии, когда он присутствует в крови, при этом не заявляет о себе, не приводит к развитию болезни, несмотря на то, что человек – носитель инфекции, как бывает при ВИЧ, гепатите С.

Несмотря на высокотехнологичность, анализ крови методом ПЦР требует соблюдения условий, касающихся оснащения лаборатории. Обязательно наличие биофильтров в помещении, без которых невозможно проведение анализа, ведь в воздухе могут присутствовать частицы кожи и слюны пациента с содержанием патологических молекул ДНК.

Создание лабораторных условий для анализа

Кому назначается?

Анализ крови – самый точный метод диагностики. Назначается ПЦР при:

• случайных половых связях;
• подозрении на инфекции, переданные половым путем;
• подозрении на гепатит С, ВИЧ, боррелиоз, энцефалит (после укуса насекомыми), хламидии, микоплазмы для постановки диагноза на начальном этапе развития болезни.

Обязательным условием для сдачи ПЦР является беременность.

Методы проведения ПЦР

Анализы проводятся в разных вариантах.

1. Инвертированный, польза которого в выявлении соседней последовательности после совмещения гена с ДНК-структурой.
2. Вложенный, применяется с целью снижения побочных реакций после присоединения продуктов жизнедеятельности и проведения 2-х последовательных реакций.
3. Количественный, с возможностью проведения в режиме реального времени, используемый с целью наблюдения за видоизменением числа конкретного ПЦР-продукта в каждом из циклов воспроизводимой реакции.
4. Обратная транскрипция, используемая с целью идентификации (амплификации) уже известной из библиотеки РНК-молекулы. Последовательность матрицы нуклеотидная может быть полностью неизвестной и содержать врожденные патологические позиции.

Оборудование для исследования

Что подлежит к исследованию?

Выявление чужеродной ДНК, РНК бактерии в организме возможно благодаря ПЦР путем забора и исследования биологического материала (кал, кровь, слюна, моча). Подлежит исследованиюбиоматериал:

• отходящая при кашле мокрота при диагностике туберкулеза или в целях выявления микоплазмоза, хламидиоза, когда производится сбор в одноразовый флакон в объеме 20 мл;
• биологическая жидкость путем забора и исследования слюны, бронхоальвеолярной, спинномозговой, суставной, плевральной, околоплодной жидкости или сока простаты;
• моча при подозрении на поражение бактериями мочеполовых путей;
• биоптат для обследования 12-перстной кишки и желудка на наличие бактерий хеликобактер пилори;
• сыворотка (плазма) крови с целью обнаружения вирусов герпеса, ЦМВ, гепатита B, C, D;
• соскоб эпителиальный со слизистой оболочки с целью диагностики и выявления инфекций, передающихся ЗППП при уреаплазмозе, микоплазмозе, гонорее, герпесе, ВПЧ, хламидиях.

Есть специальные таблицы в лабораториях с информацией о том, какой материал подлежит забору при исследовании отдельного вида инфекции.

Этапы проведения исследования

Последовательность проведения

Чтобы понимать, что такое ПЦР-анализ, важно обозначить этапы и последовательность проведения:

• берется биоматериал;
• помещается в специальный аппарат совместно со специфичными ферментами для формирования генетического материала;
• копируются РНК и ДНК вирусы с возрастанием копий до того количества, которое необходимо для выявления конкретного возбудителя, когда ждать с проведением исследования уже нельзя.

Забор крови не предполагает специальной подготовки. Для исследования подходит кровь, мазок из зева, моча. Но для получения точных результатов, особенно женщинам, некоторые условия соблюсти необходимо.

• избегать половых контактов за 3-4 дня до исследования ПЦР при сдаче мазка на хламидии, уреаплазмы;
• не мочиться перед процедурой;
• проходить исследование женщинам через 4-6 дней после окончания менструации;
• сдавать кровь натощак, отказаться от приема пищи за 3-4 часа до забора, в случае сдачи слюны прополоскать рот кипяченой водой перед процедурой;
• обеспечить стерильность забранного материала при сборе, например: мочи в домашних условиях и подготовить стерильный пластиковый контейнер, вставить тампон во влагалище женщинам, а мужчинам – максимально оттянуть складку на коже.

Не рекомендуется сдавать материал женщинам в период менструации. Мужчинам при сдаче спермы воздержаться от половых актов на протяжении 2-3 дней до забора.

Врачи рекомендуют не использовать интимные мази, гели, влагалищные свечи и спринцевания за 2 недели до анализа, не посещать сауну и не принимать горячую ванну, не злоупотреблять алкоголем накануне.

Примерно за 2 недели до сдачи биоматериала воздержаться от приема антибактериальных препаратов.

Анализ на ВИЧ

ПЦР при беременности

Важным методом исследования является ПЦР в период вынашивания ребенка и проводится на начальном этапе до 12 недель беременности. Это одна из эффективных методик в гинекологии для выявления болезней на начальном этапе и возможно неоднократное проведение тестов на протяжении всего срока беременности. Анализ проводится путем забора материала из канала шейки матки специальной щеточкой и просто незаменим в целях диагностики при подозрении на папилломавирус, герпес, уреаплазмоз, микоплазмоз, хоминис, цитомегаловирус. Обследование проводится в комплексе под названием ПЦР-6 для выявления чувствительности полимеразной цепной реакции к видоизменениям в организме.

Анализ элементов крови на ПЦР обязательно проводится малышам на 1 году жизни, рожденным от ВИЧ-инфицированной матери, поскольку позволяет показывать инфекционный процесс задолго до формирования антител и симптоматических проявлений заболевания. Но для выявления инфекции и постановки диагноза требуется полное комплексное обследование. Цепная реакция может выявить конкретного возбудителя, в то время как исследование на серологию – оценить эффективность лечебного курса. Именно поэтому оба метода часто назначаются совместно.

Важно правильно подготовиться перед сдачей анализа и понимать, чего нельзя делать накануне сдачи, в противном случае достоверность ПЦР может быть существенно снижена. ВИЧ-тест может дать ложноположительный результат.

Полимеразная цепная реакция чувствительна к любым, даже незначительным, видоизменениям в организме. Но множество негативных факторов способны повлиять на ответы несмотря на всю достоверность методики. Например: ПЦР может не выявить ВИЧ-инфекцию и дать ложноотрицательный результат, тогда уже не обойтись без применения дополнительных методик (ИФА, общий анализ крови). Пройти исследование можно в сети лабораторий Инвитро, где гарантируют правдивость полученных ответов.

Интерпретация результатов

Анализ крови на ПЦР и его расшифровка не представляет особых сложностей для специалистов. Результаты известны через 1,5 дня после забора биоматериала. При отрицательном результате высока вероятность, что искомого инфекционного возбудителя нет в организме. При положительном анализе – ДНК и РНК возбудители в организме человека присутствуют.

При болезнях, вызванных условно-патогенными микробами, разумно определять количественное соотношение микроорганизмов, поскольку только при избыточном накоплении и отклонении от допустимой нормы они начинают проявляться активно и оказывать негативное воздействие. Количественное соотношение определяется с целью выбора правильной тактики лечения и контроля над лечебным процессом при инфекциях, вызванных вирусами гепатита и ВИЧ.

Подробнее о ПЦР можно узнать из видеоролика:

Читайте также: Анализ крови на хеликобактер пилори – расшифровка, норма и отклонения

ПЦР – полимеразная цепная реакция (PCR, Polymerase Chain Reaction)

Что такое ПЦР. Чувствительность и специфичность ПЦР.

ПЦР – это метод ДНК-диагностики, который позволяетвыделить в клиническом материале ничтожно малые количества определенного генетического материала, размножить и идентифицировать его.

Полимеразная цепная реакция, более известная как «ПЦР», не сходит с заголовков статей научных журналов с тех пор, как была открыта Кэри Мюллисом в 1983 году, за что он был удостоен Нобелевской премии. Причина достаточно проста: ПЦР делает невозможное возможным. Часто её описывают как метод, с помощью которого ученые могут находить иглу в стоге сена. “Иглой” является крошечный фрагмент генетического материала – ДНК или РНК, а ПЦР не только точно его обнаруживает, но и позволяет, используя естественное свойство ДНК – репликацию (удвоение), получить множество его копий. Результат? В течение нескольких часов, в результате многократно повторяющихся температурных циклов полимеразной цепной реакции, из одного фрагмента молекулы ДНК можно получить более 50 млрд. идентичных молекул. Таким образом, полимеразная цепная реакция является универсальным методом выявления специфических фрагментов ДНК или РНК в пробе с малым их содержанием.

Рис. Схема ПЦР

Изящность, простота исполнения в лабораторных условиях, непревзойденные показатели чувствительности и специфичности полимеразной цепной реакции принесли новому методу небывалую популярность. За короткое время ПЦР-анализ распространился по всему миру, быстро выйдя из лабораторий научных институтов в сферу практического использования. Метод нашёл применение в археологии, в практике судебной медицины, в области медицинской генетики, прежде всего, для оценки предрасположенности человека к некоторым онкологическим и генетическим заболеваниям. Но особенно широко ПЦР-анализ стал использоваться для диагностики различных инфекционных заболеваний, в частности, заболеваний, передающихся половым путём (ЗППП), диагностики вирусных гепатитов и ВИЧ-инфекции, туберкулёза, клещевого энцефалита, острых респираторных и кишечных инфекций и множества других. На сегодняшний день практически нет инфекционного агента, которого нельзя было бы выявить с помощью метода ПЦР. Для диагностики некоторых урогенитальных инфекций, например, Mycoplasmagenitalium – возбудителя воспалительных заболеваний мочеполового тракта, ПЦР как метод молекулярной диагностики, стал “золотым стандартом”, проверенным временем и тщательно апробированным клиниче

Достоинства ПЦР как метода молекулярной диагностики.
Метод ПЦР, в отличие от других, традиционно используемых для диагностики инфекционных заболеваний (иммуноферментный анализ (ИФА), бактериологический посев, микроскопия и др.), характеризуется целым рядом достоинств, которые позволили вывести лабораторную диагностику на качественно новый уровень.

1. Прямое определение наличия возбудителей Выявление методом ПЦР специфического участка ДНК возбудителя в клиническом материале дает прямое указание на присутствие конкретного возбудителя инфекции. В отличие, например, от иммуноферментного анализа, который, выявляя белки-маркеры – «продукты жизнедеятельности» инфекционного агента, дает опосредованное свидетельство наличия инфекции.

Возможность одновременного выявления нескольких микроорганизмов в одной биологической пробе, в отличие от бактериологических методов, где для разных возбудителей используются разные способы культивирования.

2. Высокая cпецифичность
Высокая специфичность метода ПЦР обусловлена тем, что в исследуемом материале выявляется уникальный, характерный только для данного микро-(макро)-организма участок его генетического материала. Согласно имеющимся данным, специфичность ПЦР-анализа для хламидийных, микоплазменных, уреаплазменных и большинства других бактериальных инфекций достигает 95-99 %.

3. Высокая аналитическая чувствительность Любой лабораторный метод характеризуется таким показателем, как аналитическая чувствительность (АЧ). АЧ отражает то минимальное количество «возбудителя», которое обнаруживается данным методом в конкретном клиническом материале. Среди методов диагностики инфекционных возбудителей, ПЦР обладает наиболее высокими (до 99,7 %) показателями чувствительности за счет экспоненциального накопления продукта реакции – искомого фрагмента ДНК. Так, например, аналитическая чувствительность тест-систем, используемых для выявления большинства бактериальных инфекций, составляет 102 – 103 клеток (копий ДНК) в 1 мл биологической пробы. Для сравнения, чувствительность иммунологических и микроскопических тестов – 103 – 107 клеток.

4. Универсальность процедуры выявления различных возбудителей
Материалом для исследования методом ПЦР служит ДНК или РНК возбудителя. Сходство химического состава нуклеиновых кислот всех микро-(макро)-организмов позволяет применять унифицированные методы проведения лабораторных исследований, а также использовать для диагностики различный биологический материал: соскобы эпителиальных клеток урогенитального тракта, цельную кровь, плазму, сыворотку, мочу, сперму, секрет простаты, фекалии, плевральную и спинномозговую жидкости, мокроту, слюну, биоптаты различных органов и др. Материалом для исследования методом ПЦР могут служить вода, почва, продукты питания.

Для проведения ПЦР-анализа не требуется выделение и выращивание культуры возбудителя, что занимает большое количество времени как, например, при бактериологическом посеве, также нет необходимости сохранять возбудителя в живом состоянии. Особенно эффективен метод ПЦР для диагностики трудно культивируемых, некультивируемых и скрыто существующих форм микроорганизмов, с которыми часто приходится сталкиваться при диагностике скрытых или хронических инфекций.

5. Скорость проведения анализа
Унифицированный метод обработки биоматериала, автоматизация процесса «размножения» искомого фрагмента ДНК и его последующей детекции как продукта реакции, дают возможность провести полный анализ в течение короткого времени (от нескольких часов до одного дня).

6. Возможность одновременной диагностики многих возбудителей (анаэробов и аэробов; вирусов, бактерий и грибов).

7. Для некоторых микроорганизмов ПЦР является практически единственным методом диагностики (например, для Mycoplasma genitalium).

Как это используется?

• Диагностика инфекций
• Генетические анализы, в том числе диагностика наследственных заболеваний
• Исследования в судебной медицине и в других областях

Смотрите также:
ПЦР-диагностика инфекций в ООО «Лаборатории ЦИР»
Подготовка к исследованиям на инфекции методом ПЦР

Для чего проводится ПЦР, расшифровка результатов

Аббревиатуру ПЦР в современной медицине можно встретить достаточно часто. Она расшифровывается как полимеразная цепная реакция. Это современная методика, при которой проводится выявление и идентификация генетического материала (ДНК или РНК) микроорганизмов в исследуемом материале.

Первым разработал и внедрил в практику методику полимеразной цепной реакции американский ученый биохимик Кэри Муллисом в 1983 году, за что он был удостоен Нобелевской премии.

Принцип методики

Основной принцип и механизм методики заключается в многократном копировании участка молекулы ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) или РНК (рибонуклеиновая кислота) в лабораторных условиях (in vitro) при помощи специальных ферментов, катализирующих данную реакцию. Поэтому полимеразная цепная реакция еще имеет название амплификация нуклеотидов. Перед проведением многократного копирования задаются определенные условия, что позволяет увеличивать количество только исследуемых молекул нуклеотидных оснований. То есть накопление генетического материала происходит только при условии его наличия в исследуемом материале. Именно на этом принципе основывается клиническое применение ПЦР, при котором выявляются только молекулы генома исследуемого патогенного (болезнетворного) микроорганизма.

Именно возможность устанавливать условия многократного копирования молекул генетического материала стала основой широкого применения ПЦР в клинической практике для диагностики различных инфекционных заболеваний.

Показания к проведению

В практической медицине ПЦР применяется в качестве метода лабораторной диагностики инфекционных заболеваний, что позволяет выявлять и идентифицировать генетический материал возбудителя для подтверждения диагноза. Идентификация патогенного микроорганизма дает возможность подобрать наиболее эффективную этиотропную терапию, направленную на его уничтожение. Данная методика диагностики применяется в нескольких областях практической медицины:

• Инфекционные болезни – проводится диагностика различных кишечных (сальмонеллез, дизентерия), кровяных (малярия, вирусные гепатиты, ВИЧ СПИД) инфекций.
• Хирургия – определение возбудителя гнойного процесса.
• Урология и дерматовенерология – диагностика возбудителей половых инфекций, вызванных специфическими бактериями (хламидии, уреаплазмы, микоплазмы), вирусами (цитомегаловирус, вирус герпеса и папилломы человека), простейшими одноклеточными микроорганизмами (трихомонады).

Кроме практической отрасли медицины, ПЦР занимает ведущее место в криминологии (выявление генетического материала по потожировым следам для установления личности преступника), диагностика некоторых генетических заболеваний человека (выявление нарушенного гена), экспериментальная медицина (используется для экспериментов по клонированию тканей).

Расшифровка результатов исследования

В большинстве случаев после проведения полимеразной цепной реакции получают качественный результат, который может быть положительным (в исследуемом материале определено наличие патогенного микроорганизма) или отрицательным (микроорганизм не был обнаружен). Также существуют количественные методики ПЦР, дающие возможность оценить количество патогенных микроорганизмов в единице объема материала. В этом случае положительный результат исследования содержит численное обозначение количества возбудителей в 1 мл материала.

Преимущества методики

ПЦР является современной методикой, которую применяет все большее количество различных медицинских клиник. Это связано с рядом преимуществ данного метода лабораторной диагностики, к которым относятся:

• Специфичность – заданные условия амплификации нуклеиновых кислот только к одному виду патогенных микроорганизмов не дают возможность получения ложноположительного результата.
• Высокая чувствительность – для получения положительного результата исследования достаточно нахождения в исследуемом материале только фрагмента ДНК или РНК возбудителя.
• Скорость проведения – в отличие от других методик исследования, результаты ПЦР можно получить уже на следующий день.
• Возможность получения количественного результата, который указывает на количество патогенных микроорганизмов в исследуемом материале.
• Универсальность – для проведения исследования на наличие разных возбудителей аппаратура применяется одна и та же, меняются только наборы реактивов, поэтому методика подходит для проведения диагностики по различным медицинским показаниям.

Единственным существенным недостатком данного метода диагностики является невозможность проведения определения чувствительности выявленных бактерий к антибиотикам. Для этого в спектр диагностических мероприятий включается бактериологическое исследование.

Подготовка к исследованию

В целом большого количества подготовительных рекомендаций перед проведением ПЦР нет. Основным условием получения достоверного результата является наличие возбудителя в исследуемом материале. Поэтому в течение нескольких недель до его проведения рекомендуется исключение проведения этиотропной терапии при помощи антибиотиков, противопротозойных или противовирусных средств.

Боле подробные рекомендации в отношении подготовки к сдаче анализа дает лечащий врач во время консультативного приема. Также он помогает расшифровать полученные результаты, на основании которых назначает лечение или дальнейшую диагностику.