Анализы крови пцр

Высокотехнологичные лабораторные методы диагностики дают возможность выявить множество заболеваний на самых ранних стадиях. Метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) — один из самых новых и точных способов диагностики. За его разработку ученый Кэри Муллис получил в 1993 году Нобелевскую премию. Сегодня этот метод хотя и считается экспериментальным, но уже широко и успешно применяется в медицине.

ПЦР-диагностика: суть подхода

Метод ПЦР использует принципы молекулярной биологии. Его суть заключается в применении особых ферментов, которые многократно копируют фрагменты РНК и ДНК возбудителей болезни, которые находятся в пробах биоматериала, например в крови.

После этого работники лаборатории сверяют полученные фрагменты с базой данных, выявляют тип возбудителя болезни и его концентрацию.

ПЦР проводят в амплификаторе — приборе, охлаждающем и нагревающем пробирки с пробами биоматериала. Нагрев и охлаждение необходимы для проведения репликации. Точность температурного режима влияет на точность результата.

Сферы применения метода

Диагностические возможности метода ПЦР огромны, с его помощью можно выявить самые разные инфекции. Чаще всего ПЦР-метод применяют для диагностики:

• ВИЧ;
• герпеса;
• различных половых инфекций, в частности хламидиоза, уреаплазмоза, гарднереллеза, микоплазмоза и трихомониаза;
• кандидоза;
• гепатитов;
• мононуклеоза;
• листериоза;
• цитомегаловируса;
• туберкулеза;
• вируса папилломы человека;
• клещевого энцефалита.

Это далеко не полный список, метод ПЦР-анализа используется в разных областях медицины.

Преимущества и недостатки подхода

У диагностики методом ПЦР много плюсов:

Высокая чувствительность. Метод позволяет выявить возбудителя болезни даже при наличии нескольких молекул его ДНК, то есть на очень ранних стадиях, при хронической форме заболевания, а так же в случаях, когда болезнь никак себя не проявляет, протекая латентно.

Универсальность. Для проведения ПЦР анализа подходит почти любой биоматериал — от крови и слюны до клеток кожи.

Широкий охват. Исследование одного образца может выявить сразу нескольких возбудителей болезни.

Оперативность. Результат, как правило, готов через 5–7 часов, то есть получить заключение можно уже на следующий день после забора биоматериала.

Точность. Метод ПЦР практически никогда не дает ложноположительных или ложноотрицательных результатов, если была соблюдена технология проведения этого анализа.

Невысокая стоимость. По цене ПЦР-анализ сравним с любыми другими лабораторными анализами крови.

Однако следует понимать, что совершенных методов анализа не бывает. У ПЦР есть и минус — высокие требования к соблюдению технологии и к профессионализму лаборантов. Если образец был загрязнен, анализ может дать ложный результат. Поэтому проводить ПЦР-диагностику лучше только в самых лучших лабораториях, где внедрены системы контроля качества работы.

Исследуемый биоматериал

Для ПЦР-диагностики заболеваний на анализ берут разные виды биоматериала. Выбор зависит от типа инфекции. При анализе на ЗППП методом ПЦР берут соскоб или мазок из шейки матки или уретры, а также мочу. Для выявления герпеса, цитомегаловируса, гепатита, токсоплазмоза и ВИЧ на анализ берут кровь. При анализе на мононуклеоз и цитомегаловирус берут мазок из зева. Спинномозговая жидкость используется для анализа при поражениях нервной системы, для диагностики внутриутробных инфекций исследуются ткани плаценты, для выявления легочных инфекций — мокрота или плевральная жидкость.

Подготовка к исследованию

Подготовка к ПЦР-диагностике напрямую зависит от типа биоматериала. Кровь сдается натощак утром. Моча также сдается утром, в лабораторных условиях, в стерильный контейнер. Перед сдачей мазка или соскоба из урогенитальной области нельзя вступать в половые контакты за несколько дней до исследования, не следует проводить спринцевания. Мазок или соскоб нельзя сдавать во время менструации и в течение 2-х дней после ее окончания.

Методы ПЦР-диагностики заболеваний

Существует немало различных методик ПЦР-диагностики: ПЦР в реальном времени, секвенирование, пиросеквенирование, микрофлюидные технологии. Сейчас наиболее распространенным способом проведения анализа является ПЦР в реальном времени — этот метод практически не допускает ложноположительных результатов, к тому же срок обработки образцов при исследовании таким способом сокращается — результат можно получить уже через час.

Расшифровка результатов

Для пациента результат ПЦР-анализа может быть либо положительным, либо отрицательным. Отрицательный означает, что следов враждебной ДНК не обнаружено и человек здоров. Положительный подразумевает наличие фрагментов ДНК возбудителя болезни — это значит, что человек заражен и ему требуется лечение.

Нередко ПЦР-диагностика дает положительный результат, но пациент не чувствует никакого недомогания, а признаки болезни отсутствуют. Однако это означает не ошибку, а очень раннюю стадию заболевания. В этом случае необходимы дополнительные исследования и лечение. Если заболевание было диагностировано на столь ранней стадии, следует начинать терапию как можно скорее, ведь чем дальше зайдет болезнь, тем сложнее будет ее вылечить.

ПЦР-диагностика инфекций невероятно точна — она позволяет обнаружить возбудителя болезни, даже если в пробе находится всего одна-единственная молекула его ДНК. Именно это качество сделало ПЦР-анализ одним из эффективнейших диагностических инструментов как для определения наличия инфекции, так и для контроля за ходом лечения.

Диагностика инфекционных заболеваний разного типа – как вирусных, так и бактериальных – направлена на выявление возбудителей на ранней стадии, что даёт возможность назначить своевременное и особенно эффективное лечение. Самым современным методом обнаружения инфекций является ПЦР, который расшифровывается как полимеразная цепная реакция. В чём суть данного метода и с какой целью он проводится?

Сущность полимеразной реакции

В структуре любого вируса и микроорганизма содержатся молекулы РНК или ДНК. Характерно, что у каждого данные соединения являются уникальными, в связи с чем, выделяя в анализе крови у взрослых или у детей нуклеиновые кислоты, можно поставить диагноз с абсолютной точностью.

К несчастью, концентрация ДНК как в образцах крови, так и в иных биологических материалах, довольно низкая, поэтому посредством обыкновенных диагностических методов её не получается определить. Для того чтобы справиться с данной проблемой, в своё время изобрели цепную полимеразную реакцию.

Итак, сущность данного анализа заключается в специфической обработке кровяного образца, благодаря которой в ней повышается концентрация молекул ДНК, и установление их типа в дальнейшем даёт возможность выявить вид возбудителя, а также поставить верный диагноз.

Как проводится анализ крови на ПЦР

Метод ПЦР осуществляется только в лабораторных условиях. Чтобы его провести, используются особые ферменты, увеличивающие структуру РНК и ДНК пациента в несколько раз. При этом должно сформироваться такое их количество, чтобы стало возможным проведение визуального исследования. В течение обследования осуществляется копирование такого участка, который подходит под требуемые условия по всем параметрам. Что такое анализ крови ПЦР на РНК, интересно многим.

В лаборатории имеется в наличии необходимая база данных, где указывается точная структура разнообразных инфекционных агентов. Использование метода ПЦР позволяет не просто установить вид возбудителя, но и высчитать его количественную пропорцию.

ПЦР-диагностика включает в себя также и некоторые новшества, в числе которых выделяются следующие:

– соединение различных фрагментов ДНК;

– установление отцовства и т. п.

Какие заболевания выявляются благодаря ПЦР?

Благодаря ПЦР возможно выявление практически всех бактериальных и вирусных патологий. Для исследования может использоваться не только кровь, но и иные биологические материалы, такие как мазки из уретры и из маточной шейки, слюна, сперма. Анализ становится достаточно информативным тогда, когда возбудитель определённого заболевания попадает в кровь человека. Именно поэтому анализ крови на ПЦР назначается при следующих патологиях:

– вирусные гепатиты типа А, В, С, D и TT;

– инфекция герпетического характера (то есть вирусы первого, второго и четвёртого типов);

Если принять во внимание осуществление ПЦР с помощью иных биоматериалов, то в перечень патологий, которые можно выявить благодаря данному способу, нужно добавить следующие:

– папилломавирусную инфекцию (около ста разнообразных штаммов вируса человеческой папилломы).

Особую актуальность приобрёл в настоящее время ПЦР-анализ крови в период беременности на TORCH-инфекции, к которым относятся токсоплазмоз, цитомегаловирус, герпесвирусная инфекция и краснуха. Это связано с тем, что вышеперечисленные заболевания способны вызвать отклонения в развитии плода.

Плюсы ПЦР

В чём же заключаются преимущества данного метода?

• Стопроцентная точность диагностики: при наличии в крови хотя бы нескольких ДНК-фрагментов возбудителя они будут определены реакцией ПЦР, а значит, будет поставлен правильный диагноз. Именно в этом заключается основное отличие подобного метода от иных способов диагностики – общего анализа крови, ИФА и других.
• Специфичность. Во время осуществления анализа крови ПЦР на боррелиоз, например, нет такого понятия, как ложноотрицательный или ложноположительный результат, что отличает его от иммуноферментного анализа, или ИФА.
• Анализ можно проводить с целью определения сразу нескольких возбудителей на основе одного образца биоматериала, благодаря чему данный метод становится удобным для пациента, ведь ему не придётся сдавать анализ несколько раз.
• Быстрота. Нет необходимости в выделении и выращивании возбудителя на особых питательных средах, что необходимо во время бактериологического обследования. Получить готовый результат можно уже непосредственно в день сдачи анализа.

• Посредством анализа крови ПЦР на гепатит, к примеру, производится определение скрытого возбудителя заболевания в организме, когда пациент выступает в качестве носителя инфекции (ВИЧ или гепатита).
• Доступная цена. Стоимость анализа ПЦР для определения одного возбудителя колеблется в пределах от двухсот пятидесяти до пятисот рублей. Полуколичественное обследование на вирусы стоит немного дороже – около тысячи рублей.

Недостатки метода

ПЦР представляет собой высокотехнологичный исследовательский метод, предъявляющий повышенные требования к лабораторному оснащению. Помещение для проведения анализа должно обязательно иметь фильтр биологической очистки, поскольку в воздухе всё время имеются частицы слюны и кожи, в составе которых содержатся молекулы ДНК. Если не соблюдать технические требования к работе с биоматериалами, то это способно стать причиной неправильного диагноза.

Кто должен сдавать анализ крови на ПЦР?

Пройти исследование может любой человек. Показанием к нему выступает подозрение на передающиеся половым путем инфекции (ВИЧ-инфекция, гарднереллез, хламидиоз). Если случайно произошёл незащищенный половой контакт, исключительно ПЦР позволит поставить верный диагноз ещё на раннем этапе, в случае если человек заразился тем или иным заболеванием.

Кровь на TORCH-комплекс в обязательном порядке сдаётся беременными женщинами, а также теми, кто пока только планирует зачать ребёнка.

Хотя ПЦР – это максимально эффективный способ диагностики, только на нём зацикливаться не нужно. Обследовать пациента при наличии любой патологии необходимо комплексно. Если цепная полимеразная реакция даёт возможность определения возбудителя, то благодаря серологическому исследованию можно оценить уровень эффективности терапии, реакцию организма человека на возбудителя и медикаментозные средства. Анализ крови ПЦР на ВИЧ должен назначаться врачом.

Особенности процедуры и подготовки

Пациенты, которые обследуются с помощью ПЦР-методики, получают самый достоверный результат. Нужно сказать, что при этом вероятность ошибок практически полностью исключается. Довольно быстро готовятся и результаты данного анализа, благодаря чему облегчается определение диагноза и становится возможным своевременное назначение необходимых лечебных процедур.

Достоверность результата, полученного методом ПЦР, обусловливается правильностью сдачи биологического материала на обследование. Он не должен быть чем-либо загрязнен, в противном случае результат не будет объективным.

• запрет на половые контакты за сутки до процедуры;
• анализ крови для выявления инфекций нужно сдавать утром и только на голодный желудок;
• моча также сдаётся в утреннее время в стерильный контейнер.

Через полтора или два дня после проведения процедуры будет произведена расшифровка анализа крови ПЦР и готов результат. Бывают даже такие случаи, когда получить результат можно в тот же день.

Как подготовить материал к анализу?

Для того чтобы максимально успешно провести исследование, необходимо правильно взять у пациента материал и провести грамотную его подготовку. Общеизвестным является тот факт, что в лабораторном исследовании большое количество ошибок (примерно до семидесяти процентов) случается как раз-таки во время пробоподготовки.

В настоящее время в некоторых лабораториях кровь берётся с помощью вакуумных систем. С одной стороны, они в минимальной степени травмируют пациента, с другой – дают возможность взять материал так, чтобы он не контактировал ни с окружающей средой, ни с персоналом. Благодаря этому можно избежать загрязнения биологического материала и максимально обеспечить достоверность анализа.

Расшифровка результатов

Результат анализа крови на ПЦР может быть положительным и отрицательным. Если анализ крови отрицательный, то это свидетельствует об отсутствии инфекционных возбудителей в сданном пациентом материале. Положительный анализ выступает подтверждением того, что в крови имеются инфекционные агенты, а значит, требуется в максимальной степени эффективное и качественное лечение пациента.

Полученный результат может быть положительным даже при отсутствии каких-либо симптомов заболевания. Это свидетельствует или о начале патологического процесса, или о том, что человек является носителем. В случае выявления последнего не требуются какие-либо лечебные процедуры. Пациенту в таком случае рекомендуется постоянно наблюдаться у врача, что подразумевает, например, периодическое исследование анализа крови ПЦР на герпес и другие инфекции.

Чаще всего они обнаруживаются в уретре, в соскобе, произведённом из цервикального канала, в слюне. Однако нужно помнить о том, что больной человек способен заразить совершенно здоровых людей, даже в том случае, если его никак не беспокоит данное заболевание. Оно может приобрести хронический характер. Нужно сказать, что при положительном результате, полученном с помощью ПЦР, необходимо назначение соответствующих лечебных процедур.

Количественная характеристика ПЦР

Анализ крови ПЦР на инфекции характеризуется ещё и количественно. Такой результат может оцениваться исключительно специалистом, поскольку для различных инфекций он индивидуален. Именно количественная характеристика позволяет врачу определить степень активности такого патологического процесса, определить точный этап развития определённого заболевания.

Исследование полученных результатов поможет специалисту выбрать соответствующее лекарственное средство, конкретизировать необходимую дозировку.

Точность диагностики

Выделяется три самых важных характеристики ПЦР, а именно:

Диагностика инфекций с помощью ПЦР отличается высокой вероятностью обнаружения в организме инфекционных агентов. Анализ крови и иных жидкостей является высокоспецифичным. Благодаря ему можно с лёгкостью определить конкретный инфекционный процесс, сдав, к примеру, анализ крови ПЦР на гепатит или ВИЧ. Также диагностика ПЦР отличается повышенной чувствительностью. При наличии в исследуемом материале минимального количества инфекционных агентов способ ПЦР всегда будет положительным.

В очень редких случаях может быть получен ложноположительный результат. При отсутствии инфекции он, соответственно, будет отрицательным.

Выявление скрытых заболеваний

При подозрении у человека ИППП назначается анализ крови на определение скрытых инфекций. Любые заболевания половой сферы можно определить только с помощью обследования пациента.

• уреаплазмоз;
• хламидиоз;
• микоплазмоз;
• герпес;
• гонорея;
• гарднереллез.

Данные инфекции являются достаточно распространёнными и очень коварными. В начале заболевания они не имеют хорошо выраженных симптомов, поэтому пациенты не обращаются к специалисту. Результаты своевременного анализа крови ПЦР на хламидии, боррелиоз и прочие инфекции помогут врачу назначить эффективное лечение.

ИППП отрицательно воздействуют на репродуктивную систему. Они могут стать причиной бесплодия либо появления у плода пороков. Именно поэтому важно перед планированием беременности сдать анализ ПЦР.

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.