Полимеразная цепная реакция (ПЦР) – метод высокой точности в области диагностирования наследственных патологий, инфекций, вирусных болезней в любой стадии (острой или хронической), а также - на раннем этапе - до очевидных проявлений болезни путем идентификации возбудителей, на основе их ДНК, РНК, являющихся генетическим материалом, в пробах, которые получают от пациента. И сегодня мы поговорим про суть, этапы диагностики и принципы методов полимеразной цепной реакции (ПЦР), а также о ее стоимости.

Что такое полимеразная цепная реакция

Основа анализа - амплификация (удвоение) – создание множества копий из короткого участка ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты), представляющей генетический комплекс человека. Для исследования нужно очень малое количество физиологического вещества (мокрота, каловые массы, соскоб эпителия, сок простаты, кровь, сперма, околоплодные воды, слизь, ткань плаценты, моча, слюна, жидкость плевральная, цереброспинальная). При этом, например, в мочеполовом тракте больного возможно обнаружение даже единичного вредоносного микроба.

Методику ПЦР (полимеразной цепной реакции) разработал американский ученый К. Мюллисом, в 1993 получивший Нобелевскую премию.

Активно используется:

• в раннем диагностировании инфекций, генетических, ;
• в судебно-медицинской экспертизе при наличии для исследования крайне малого количества ДНК;
• в ветеринарной медицине, фармацевтике, биологии, молекулярной генетике;
• для идентификации личности по ДНК, подтверждения отцовства;
• в палеонтологии, антропологии, экологии (при отслеживании качества продуктов, факторов внешней среды).

О том, что такое полимеразная цепная реакция, расскажет в подробностях данное видео:

Кому ее назначают

Полимеразная цепная реакция в диагностике инфекционных заболеваний - одна из наиболее надежных методик особой точности и достоверности. К примеру, достоверность проведенного анализа ПЦР на хламидии и на многие другие патогены приближается к 100% (абсолютная). Чаще всего процедуру полимеразной цепной реакции назначают пациентам, у которых при диагностировании возникают сложности с идентификацией конкретного возбудителя.

Лабораторный тест ПЦР применяют:

• для обнаружения болезнетворных организмов, вызывающих инфицирование мочевыводящих и половых органов, трудно идентифицируемых при использовании посевов или методов иммунологии;
• для повторного диагностирования ВИЧ на начальной стадии в случае положительного, но вызывающего сомнения результата первичного анализа (например, у новорожденных от инфицированных СПИДом родителей);
• для установления онкологического заболевания на раннем этапе (изучение мутаций онкогенов) и индивидуальной коррекции схемы лечения у конкретного пациента;
• с целью раннего выявления и потенциального лечения наследственных патологий.

Так, будущие родители сдают анализ, чтобы узнать, являются ли они носителями генетической патологии, у детей ПЦР определяет вероятность подверженности болезни, передающейся по наследству.

• для обнаружения патологий плода на раннем сроке вынашивания (отдельные клетки растущего эмбриона исследуют на наличие возможных мутаций);
• у пациентов перед трансплантацией органов – для «тканевого типирования» (определения совместимости тканей);
• для выявления опасных патогенных организмов в донорской крови;
• у новорожденных малышей – для выявления скрытых инфекций;
• для оценки результатов антивирусного и антимикробного лечения.

Зачем проходить такую процедуру

Поскольку ПЦР - высокоэффективный способ диагностики, дающий почти 100% результат, процедуру используют:

• для подтверждения или исключения окончательного диагноза;
• быстрой оценки эффективности проводимой терапии.

Во многих случаях ПЦР - единственно возможный тест для обнаружения развивающегося заболевания, если прочие бактериологические, иммунологические и вирусологические методики диагностирования оказываются бесполезными.

• Вирусы обнаруживаются с помощью процедуры ПЦР сразу после инфицирования и до появления признаков болезни. Раннее выявление вируса позволяет оперативно назначить лечение.
• Так называемая «вирусная нагрузка» (или - количество вирусов в организме) также определяется при анализе ДНК количественным методом.
• Конкретные болезнетворные организмы (например, туберкулезную палочку Коха) сложно и слишком долго культивировать. Анализ ПЦР позволяет быстро выявить минимальное количество патогенов (живых и мертвых) в образцах, удобных для исследования.

Подробный анализ ДНК патогена используется:

• чтобы определить его чувствительность к конкретным видам антибиотиков, что позволяет немедленно приступить к лечению;
• чтобы контролировать распространение эпидемий среди домашних, диких животных;
• чтобы выявить и отслеживать новые заразные виды микробов и подтипы патогенов, которые спровоцировали предыдущие эпидемии.

Виды диагностики

Стандартный метод

Анализ полимеразно-цепной реакции проводится на основе многократной амплификации (удвоения) конкретного фрагмента ДНК и РНК при использовании особых ферментов-праймеров. В результате цепочки копирования получается количество материала, достаточное для исследования.

В ходе процедуры копируется только искомый фрагмент (соответствующий заданным конкретным условиям) и в случае, если он действительно присутствует в пробе.

О том, как проходит ПЦР, рассказывает это подробное видео с полезными схемами:

Другие методы

• ПЦР, проводимая в режиме реального времени . В этом виде исследования процесс выявления заданного фрагмента ДНК запускается после прохождения каждого цикла, а не после осуществления всей цепочки 30 – 40 циклов. Этот вид исследования позволяет получить информацию о количестве патогена (вируса или микроба) в организме, то есть осуществлять количественный анализ.
• ОТ-ПЦР (режим обратной транскрипции) . Этот анализ используют, чтобы найти РНК с одной цепочкой для обнаружения вирусов, генетической базой которых является именно РНК (например, вирус гепатита С, иммунодефицита). При таком исследовании используется особый фермент - обратная транскриптаза и определенный праймер и на базе РНК строится одноцепочная ДНК. Затем из этой цепочки восстанавливают вторую цепь ДНК и выполняется стандартная процедура.

Показания для проведения

Процедура ПЦР применяется в клинике инфекционных болезней, неонатологии, акушерстве, педиатрии, урологии, гинекологии, венерологии, неврологии, нефрологии, офтальмологии.

Показания для назначения анализа:

• выяснение риска развития генетических отклонений у ребенка при вероятности наследственных патологий;
• диагностирование обоих родителей при планировании беременности или тяжелом состоянии матери при протекающей беременности;
• трудности с зачатием, выявление причин бесплодия;
• подозрение на половые инфекции в острой стадии и при симптоматике перехода их в хроническую;
• обнаружение причин воспалительных процессов неясного происхождения;
• незащищенные случайные и постоянные половые контакты;
• определение чувствительности патогенного микроорганизма к конкретным антибиотикам;
• пациентам с подозрением на скрытую инфекцию для обнаружения патогенов до развития явной симптоматики (доклиническое диагностирование);
• больным для подтверждения выздоровления после болезни (ретроспективная диагностика);:

Также используется диагностика при необходимости точного выявления следующих возбудителей::

• вирусы гепатита (A B C G), иммунодефицита человека, цитомегаловирус;
• вибрион холерный;
• вирус простого герпеса, герпетиформные виды;
• ретро – адено – и риновирусы;
• вирусы краснухи, Эпштейна-Барр, варицелла (Зостер – вирус);
• парво – и пикорновирусы;
• бактерия Helicobacter pylori;
• легионеллы, патогенные типы палочки кишечной;
• стафилококк золотистый;
• возбудитель ;
• клостридии, дифтерийная и гемофильная палочка;

Используется и для определения инфекций:

• инфекционный мононуклеоз;
• боррелиоз, листериоз, клещевой энцефалит;
• кандидоз, вызываемый грибками Candida;
• половые инфекции – трихомониаз, уреаплазмоз, бледная трепонема, гарднереллез, гонорея, микоплазмоз, хламидиоз;
• туберкулез.

Противопоказания для проведения

Поскольку процедура проводится не с пациентом, без какого-либо воздействия на организм, а с биологическим материалом, взятым для исследования, то никаких противопоказаний для ПЦР не имеется по причине отсутствия потенциальной опасности.

Однако забор биоматериала из шеечного канала матки не проводят после процедуры кольпоскопии. Сдача мазков, соскобов на анализ разрешена только через 4 – 6 дней после окончания менструации и полного прекращения выделений.

Безопасен ли метод

Никакое негативное влияние на пациента при изолированном исследовании его биоматериала в лабораторных условиях невозможно.

Подготовка к процедуре (сдача биологических веществ на анализ)

В качестве образца для анализа ПЦР, при котором выявляют ДНК чужеродного патогена, служит любая биологическая жидкость, ткань, выделения организма. Забор исследуемого вещества проводят в виде взятия крови из вены, соскоба из гортани, полости носа, мочеиспускательного канала, плевральной полости, шейки матки.

Перед диагностической процедурой врач объясняет пациенту, забор какого материала будет взят:

1. При обследовании на половые инфекции, производится забор выделений из половых органов, моча, мазок из уретры.
2. При анализе на герпетические инфекции, цитомегаловирус, мононуклеоз – берут на анализ мочу, мазок из зева, на гепатит, токсоплазмоз - кровь из вены.
3. С целью диагностирования различных видов проводится забор спинномозговой жидкости.
4. В пульмонологии образцы для анализа - мокрота и жидкость плевральная.
5. Когда проводят исследование возможных внутриутробных инфекций при вынашивании плода для анализа используют околоплодные воды и клетки плаценты.

Достоверность и точность анализа зависит от стерильности условий при взятии материала. Поскольку исследование ПЦР обладает высокой чувствительностью, любое загрязнение исследуемого вещества способно искажать результат.

Грамотная подготовка к сдаче биоматериала не представляет для пациентов никаких трудностей. Имеются определенные рекомендации:

• при анализе на половые инфекции:
  • исключить интимные контакты за 72 часа до сдачи материала;
  • прекратить использование любых вагинальных средств за 3 суток;
  • с вечера предыдущего дня не проводить гигиену исследуемой области;
  • исключить мочеиспускание за 3 – 4 часа при взятии пробы из уретры;
• прекратить прием антибиотиков за месяц до сдачи анализов на инфекции;
• кровь сдают утром до принятия еды и питья;
• сбор первой утренней порции мочи проводится в стерильный контейнер после тщательного интимного туалета.

О том, как проводится диагностика по методике полимеразной цепной реакции, читайте ниже.

Как проходит процедура

При выполнении исследования ПЦР раз за разом в реакторе (амплификаторе или термоциклере) повторяются определенные циклы:

1. Первый шаг – денатурация . Слюну, кровь, биоптат, гинекологические пробы, мокроту, в которых подозревается присутствие ДНК (или РНК) патогена, помещают в амплификатор, где происходит нагревание материала и расщепление ДНК на две отдельные цепочки.
2. Второй шаг – отжиг или небольшое охлаждение материала и добавление к нему праймеров, способных распознавать нужные участки в молекуле ДНК и связываться с ними.
3. Третий шаг – элонгация – происходит после присоединения 2 праймеров к каждой из цепочек ДНК. В ходе процесса фрагмент ДНК патогена достраивается, и формируется его копия.

Эти циклы повторяются по типу «цепной реакции», каждый раз приводя к удвоению копий специфичного фрагмента ДНК (например, отрезка, где запрограммирован определенный вирус). За несколько часов образуется множество копий фрагмента ДНК, и выявляется их присутствие в образце. После этого проводят анализ и сравнение результатов с данными базы различных видов патогенов, чтобы определить вид инфекции.

Про расшифровку результатов и вывод исходя из ПЦР-реакции читайте ниже.

Расшифровка результатов

Окончательный результат исследования выдается через 1 – 2 суток после сдачи биологического материала. Нередко – уже в первые сутки после анализа.

Качественный анализ

• Отрицательный результат означает, что в веществе, сданном на исследование, следов возбудителей инфекции не обнаружено.
• Положительный результат означает выявление патогенных вирусов или бактерий в биологическом образце с очень высокой степенью точности на момент сдачи материала.

Если результат положительный, но признаков активизации инфекции не выявлено – такое состояние организма называют бессимптомным «здоровым носительством». Чаще всего наблюдается при взятии биоматериала из определенного места (цервикальный канал, уретра, полость рта) при вирусных заболеваниях. Лечения в этом случае не требуется, но обязательно постоянное врачебное наблюдение, поскольку существует вероятность:

• распространения вируса от носителей и заражение здоровых людей;
• активизации процесса и переход заболевания в хроническую форму.

Однако - если положительным является анализ крови, это указывает на то, что инфекция поразила организм, и это уже не состояние носительства, а патология, требующая незамедлительной специфической терапии.

Количественный анализ

Количественный результат определяет специалист конкретно для определенного вида инфекции. На его основании можно оценить степень развития, стадию болезни, что дает возможность оперативно назначить правильное лечение.

Средняя стоимость

Цены на проведение полимеразной цепной реакции определяют: вид исследования, сложность идентификации возбудителя, трудность забора биологического материала, вид анализа (качественный или количественный), уровень цен в лаборатории.

С другой стороны, при исследовании ПЦР можно определить сразу несколько патогенов при заборе одного вида материала для анализа. Это позволяет сэкономить на других лабораторных анализах.

Ориентировочно, стоимость анализа ПЦР в рублях:

• гонококк, гарднерелла, трихомонада вагиналис – от 180
• хламидия трахоматис – от 190
• папилломавирус – от 380 до 500
• биоценоз урогенитального тракта у женщин (количественная и качественная оценка микрофлоры) – от 800.

Еще больше полезной информации в отношении исследования ПЦР содержится в видеосюжете ниже:

Описание

Полимеразную цепную реакцию (Polymerase chain reaction, ПЦР, PCR) изобрёл в 1983 году американский биохимик Кэри Б. Мюллис. В 1993 году за это открытие он был удостоен Нобелевской премии.

Сегодня области применения ПЦР как современного метода молекулярной биологии чрезвычайно широки. Особое место диагностика ПЦР занимает в медицинской практике. И причина этому достаточно проста: полимеразная цепная реакция делает невозможное возможным.

Часто диагностику ПЦР образно описывают как метод, с помощью которого можно находить иглу в стоге сена и затем строить стог из этих игл. "Иглой" является крошечный фрагмент генетического материала клеток (ДНК или РНК).

Таким образом, открытие этого метода - одно из наиболее выдающихся событий в области молекулярной биологии за последние десятилетия. Развитие метода ПЦР позволило медицинской диагностике в целом подняться на качественно новый уровень.

Основы ПЦР

Основа метода - многократное избирательное копирование (амплификация) определённого участка ДНК с целью получения такого количества генетического материала, которого будет достаточно для визуальной детекции. При этом многократно копируется (амплифицируется) только заданный участок ДНК при условии, что он присутствует в исследуемом биоматериале.

Кроме того, исследование помимо простого увеличения количества копий участков ДНК позволяет проводить другие манипуляции с генетическим материалом. Поэтому метод широко применяется в научных исследованиях, биологической и медицинской практике: в диагностике инфекционных и наследственных заболеваний, при выявлении мутаций, генотипировании, установлении отцовства, идентификация личности и др.

ПЦР в диагностике инфекционных болезней

Сегодня ПЦР-диагностика инфекций - один из самых точных, чувствительных и эффективных клинических лабораторных методов. Причём спектр выявляемых возбудителей практически неограничен – была бы разработана тест-система для ПЦР-анализа искомого возбудителя.

Благодаря своей высокой чувствительности, ПЦР позволяет выявить возбудителя даже при его минимальном содержании (то есть в исследуемом биоматериале присутствуют всего несколько молекул его ДНК).

ПЦР выявляет возбудителей инфекционных заболеваний тогда, когда это невозможно сделать другими методами (иммунологическими, культуральными, микроскопическими). Поэтому для целого ряда возбудителей инфекций метод полимеразной цепной реакции стал «золотым стандартом», он проверен временем и апробирован клинически. В современной лабораторной диагностике инфекционных болезней ПЦР - самый чувствительный и специфичный метод прямого обнаружения возбудителей. Это позволяет не только установить этиологию заболевания, но и контролировать течение инфекционного процесса и оценивать эффективность проводимого лечения.

Анализ на ИППП методом ПЦР особенно актуальны при бессимптомном течении инфекционного процесса, вызванного безусловно-патогенными микроорганизмами (Хламидия, качественное определение ДНК ; Микоплазма, качественное определение ДНК ; Возбудитель гонореи, качественное определение ДНК ; Возбудитель трихомоноза, качественное определение ДНК). Например, при хронической гонорее у женщин даже с помощью бактериологического метода часто не удается выявить гонококк, несмотря на имеющиеся симптомы хронического воспалительного процесса в шейке матки или уретре.

Современная ПЦР-диагностика позволяет не только выявить генетический материал возбудителей инфекций, но и определить концентрации их ДНК/РНК (количественный формат исследования). Определение количества возбудителей имеет важное значение в решении вопроса о назначении лечения, особенно если выявлены условно-патогенные микроорганизмы (Микоплазма, количественное определение ДНК ; Типирование уреаплазмы, количественное определение ДНК) .

Одним из основных направлений развития метода ПЦР является разработанный в CMD формат «Мультипрайм», позволяющий выявить в одной пробирке (и одной реакции) нескольких патогенов.

• Возбудители инфекций, передающихся иксодовыми клещами

ПЦР-диагностика гепатитов

В настоящее время известно как минимум 5 вирусов, способность которых вызывать поражение печени доказана. Это возбудители гепатита А, В, С, D, Е. В редких случаях гепатит может быть вызван вирусами Эпштейна-Барр и простого герпеса. Способность поражать печень таких агентов как вирусы ТТ и гепатита G сегодня признается не всеми. Все эти вирусы относятся к различным семействам, имеют разные биологические свойства и соответственно, тактика лечения будет тоже значительно отличаться в зависимости от этиологии гепатита.

Учитывая вышеизложенное, весьма актуальной проблемой является адекватная этиологическая диагностика вирусных гепатитов с выявлением конкретного возбудителя. Без использования современных молекулярно-биологических методов это невозможно. Поэтому диагностика гепатитов методом полимеразной цепной реакции - один из самых важнейших шагов в установлении причины заболевания и определения дальнейшей тактики лечения.

ПЦР в диагностике ВИЧ-инфекции

В настоящее время для лабораторной диагностики ВИЧ-инфекции используется наиболее доступный и одновременно чувствительный подход - обнаружение в крови антител к ВИЧ с помощью иммуноферментного анализа (ИФА) – с последующим подтверждением положительных результатов анализа методом иммуноблоттинга (ИБ). Эффективность выявления лиц, инфицированных ВИЧ, с помощью данного подхода может достигать 99% и более.

Но серологическая диагностика ВИЧ-инфекции имеет ряд ограничений:

1. Неэффективность в период т.н. «серологического окна» (в первые недели после заражения антитела не выявляются по причине их отсутствия или низкой концентрации).
2. Антитела к ВИЧ длительное время выявляются у всех детей, рожденных от ВИЧ-инфицированных матерей.
3. Ложноположительные результаты ИФА из-за присутствия в крови антител к антигенам, сходным с антигенами ВИЧ.
4. Ложноотрицательные и сомнительные результаты ИФА и иммуноблоттинга (особенно у пациентов в терминальной стадии заболевания).

Поэтому анализы ПЦР при обследовании на ВИЧ-инфекцию сегодня находят всё более широкое применение. Согласно «Методическим рекомендациям о проведении обследования на ВИЧ-инфекцию» (утв. Минздравсоцразвития РФ 06.08.2007) «при наличии эпидемиологических критериев, свидетельствующих о недавнем риске заражения ВИЧ для пациентов и при этом предположительно ложноположительных или ложноотрицательных результатов в ИФА и ИБ, например, при обследовании детей, рожденных от ВИЧ-инфицированных матерей, или пациентов в периоде «серонегативного окна» используется метод ПЦР, при котором обнаруживается генный материал ВИЧ…..». А в случае уже установленного диагноза ВИЧ-инфекции анализ методом ПЦР используется для прогноза, динамического наблюдения и мониторинга проводимой терапии.

• Вирус иммунодефицита человека качественное определение ДНК провируса, ПЦР
• Вирус иммунодефицита человека количественное определение РНК, ПЦР
• Комплексная диагностика: качественное определение РНК вируса гепатита С/ ДНК вируса гепатита В/ РНК вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) 1 и 2 типа

В Центре молекулярной диагностики (CMD) можно сдать ПЦР-анализ на ВИЧ анонимно.

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.

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

ПЦР анализ стал для большинства инфекций своеобразным «золотым стандартом». Большинство специалистов сталкиваются с ним практически ежедневно и не представляют без него постановку окончательного диагноза. ПЦР нередко становится единственной реакцией для выявления активных стадий заболевания в те моменты, когда не срабатывают другие бактериологические, вирусологические, иммунологические методы диагностики.

Преимущества ПЦР-диагностики в современной медицине:

Непосредственное выявление присутствия возбудителя (а именно, специфического участка ДНК или РНК возбудителя) в исследуемом образце.
Высокая специфичность позволяет определять уникальный участок ДНК или РНК, характерный для конкретного возбудителя, что исключает возможность ложных реакций.
Высокая чувствительность метода ПЦР позволяет обнаружить даже единичные клетки возбудителей (вирусов, бактерий). Чувствительность ПЦР-анализа составляет 10-1000 клеток в исследуемом образце (к примеру, чувствительность иммунологических и микроскопических тестов - всего 103-105 клеток).
Разработка универсальной методики ПЦР для обнаружения различных возбудителей. Объектом для исследования методом ПЦР служит генетический материал (ДНК, РНК) возбудителя. Методика позволяет выявлять несколько возбудителей из одной биологической пробы.
Достаточно быстрое получение результата анализа. Полное исследование проводится за 4-4,5 часа, реже – несколько дольше.
Возможность обнаружения патогенов до возникновения симптомов заболевания (доклиническая диагностика) и после прошедшей болезни (ретроспективная диагностика). Примером доклинической диагностики будет обследование в инкубационный период (с момента заражения до возникновения жалоб больного), а также латентная инфекция (когда симптомов нет совсем, а есть только лабораторные данные – ПЦР, к примеру). Одним из важных моментов ПЦР-диагностики является проведение ПЦР в архивном материале или биологических остатках, что важно для идентификации личности или отцовства.

В настоящее время ПЦР-диагностика подвергается существенному развитию. Происходит совершенствование самого метода, вновь и вновь появляются новые разновидности ПЦР, на медицинский рынок поступают новые тест-системы для данной реакции. Благодаря этому стоимость ПЦР-исследований с каждым годом становится доступнее для широкого круга пациентов.

На чем основан метод ПЦР

Основой полимеразно-цепной реакции является многократное удвоение (амплификация) определённого участка ДНК или РНК при помощи ферментов в лабораторных условиях. В результате образуется то количество ДНК или РНК, достаточное для визуального анализа. В ходе исследования копируется только тот участок, который подходит под заданные условия, и только в ситуации присутствия его в исследуемой пробе.

Например, материал для исследования, в котором предполагается наличие фрагментов ДНК или РНК возбудителя (слюна, кровь, моча, выделения из половых органов), помещается в специальный реактор (амплификатор). Далее к нему добавляются специфические ферменты, которые связываются с ДНК или РНК патогена, и происходит синтез ее копии. Это копирование идет в несколько этапов по типу «цепной реакции», и в конечном итоге из одной копии генетического материала могут образоваться сотни и тысячи копий. Затем идет анализ и сравнение результата с имеющейся базой данных о строении различных возбудителей. Посредством ПЦР можно не только выявить тип возбудителя, но и выдать количественный результат анализа, то есть как много возбудителей в организме человека.

Метод ПЦР в настоящее время расширяет круг возможностей проводимых исследований: введение мутаций, сращивание фрагментов ДНК, и получил широкое распространение в медицине, к примеру, для установления отцовства, появление новых генов и прочее.

Какие инфекции можно выявить с помощью ПЦР-диагностики

1) ВИЧ-инфекция (можно выявить вирус иммунодефицита человека ВИЧ-1)
2) Вирусные гепатиты А, В, С, G (РНК-HAV, ДНК-HBV, РНК-HCV, РНК-HGV)
3) Инфекционный мононуклеоз (ДНК вируса Эпштейн-Барр -ВЭБ)
4) Цитомегаловирусная инфекция (ДНК-CMV)
5) Герпетическая инфекция (ДНК- вируса простого герпеса ВПГ 1 и 2 типа)
6) ИППП (инфекции, передающиеся половым путем) – уреаплазмоз, гарднереллез, хламидиоз, микоплазмоз, трихомониаз,
7) Туберкулез (микобактерия туберкулеза)
8) Онкогенные вирусы – папилломавирусная инфекция (вирус папилломы человека (в том числе его онкогенные виды 16, 18, 31, 33, 45, 51, 52, 56, 58, и 59)
9) Боррелиоз, клещевой энцефалит
10) Листериоз
11) Кандидоз (грибы рода Candida)
12) Хеликобактерная инфекция (Helicobacter pylori)
и другие

Учитывая спектр возбудителей, ПЦР-диагностика активно используется в гинекологической, урологической практике, практике инфекциониста, в пульмонологии, фтизиатрии, гастроэнтерологии, гематологии, онкологии и других.

Материал для исследования и правила его забора

Материалом для ПЦР-исследования, в котором можно выявить чужеродную ДНК бактерии или ДНК или РНК вируса могут служить различные биологические среды и жидкости человека: слизи, моче, крови, мокроте, соскобе эпителиальных клеток, тканях плаценты, крови, соке простаты, околоплодные воды, плевральная жидкость.

При обследовании на инфекции, передающиеся половым путем (ИППП), у мужчин и женщин забираются выделения из половых органов, мазок или соскоб из шейки матки, мазок или соскоб из уретры (мочеиспускательного канала), моча.

При обследовании на инфекции (герпетические инфекции, ЦМВИ, мононуклеоз, токсоплазмоз, гепатиты В, С, ВИЧ-инфекция) на ПЦР забирают кровь.

Для диагностики инфекционного мононуклеоза, ЦМВИ, герпетической инфекции забирается мазок из зева, для обследования на ЦМВИ – моча. Нередко для обследования на поражение нервной системы при ряде исследований забирается спинномозговая жидкость.

В пульмонологии материалом служит мокрота, плевральная жидкость.

При обследовании на внутриутробные инфекции – околоплодные воды, ткани плаценты.

Подготовка к сдаче материала и проведению ПЦР-диагностики

Практически все пациенты, которым проводится ПЦР-диагностика, вправе рассчитывать на достоверный, точный и быстрый результат, зависящий в большой степени от возможности лаборатории, профессионализма врача-лаборанта. Вместе с тем, многие не задумываются, что эта самая достоверность во многом зависит и от нас самих, а именно от рекомендаций лечащего доктора, образа жизни и правильности забора материала. При заборе материала требуются условия, исключающие контаминацию (загрязнение) материала и, соответственно, ставящие под сомнение объективность анализа.

Правильная подготовка к сдаче материала не представляет особых сложностей. Существуют следующие рекомендации врачей для пациентов:

1) не жить половой жизнью за сутки до сдачи материала;
2) кровь для исследования сдается утром натощак (не есть, не пить);
3) при сдаче мочи собирается первая утренняя порция в чистый стерильный контейнер.

Сроки готовности ПЦР-анализа

Окончательный результат готов через 1,5-2х суток после сдачи материала. В некоторых случаях результат готов в первый же день.

Расшифровка результатов ПЦР

Отрицательный результат ПЦР указывает на то, что в исследуемом материале на момент его сдачи не обнаружено никаких следов инфекционных агентов. Большинство случаев показывает отсутствие инфекции, которую пытались найти в исследуемой пробе.

Положительный результат ПЦР указывает на выявление следов инфекции в исследуемой биологической пробе. С большой точностью положительный результат указывает на наличие инфекции в данный момент времени.

Существуют ситуации, когда ПЦР оказывается положительной, а об активной инфекции говорить нельзя – это так называемое «здоровое носительство» без клинических симптомов болезни, которое не требует лечения, но требует динамического наблюдения у врача. Наблюдается чаще при ряде вирусных инфекций (ВПЧ, ЦМВИ, ВЭБ-инфекция, герпетическая инфекция и другие) в таких материалах как слюна, соскоб цервикального канала, уретры, то есть из местного очага. Однако нельзя забывать, что передача инфекции от носителей здоровым людям возможна, как и возможен переход в хроническую форму болезни с активацией процесса. Если же ПЦР положительна в крови, то это уже не носительство и требует специфического лечения.

Количественный результат ПЦР оценивается только врачом индивидуально для той или иной инфекции отдельно и не имеет общих градаций. На основании количественного результата ПЦР врач может установить степень активности инфекции и выставить стадию болезни, что безусловно отразится на курсе и дозах назначенных лекарственных средств.

Один из последних волнующих вопросов: насколько точна ПЦР-диагностика?

Для ПЦР анализа существует 3 определения:

1. Точность (с высокой долей вероятности возможно выявление или отсутствие инфекции).
2. Специфичность (точность выявления конкретной инфекции).
3. Чувствительность (даже при низком содержании генетического материала возбудителей в исследуемом образце инфекция будет обнаружена).

Полимеразно-цепная реакция практически не выдает ложноположительных результатов (то есть не бывает положительных проб там, где инфекция отсутствует). Ложноотрицательные результаты наблюдаются редко (чаще это связано с отсутствием активной инфекции у человека в данный момент). Например, латентная инфекция, хроническая инфекция вне активности.

Врач инфекционист Быкова Н.И.

Видео о том, зачем и как сдавать анализ ПЦР на инфекции

ПЦР (полимеразная цепная реакция) – достижение молекулярной биологии, одна из главных методик клинической лабораторной диагностики конца 20-го и начала 21-го веков, приносящая огромную пользу в различных областях медицинской науки.

Таким образом, даже если среди миллионов клеток человеческого организма затеряется не сам живой вирус, а лишь частица его ДНК, то ПЦР, если ей ничто не помешает, пожалуй, справится с задачей и сообщит о пребывании «чужака» положительным результатом. В этом суть ПЦР и ее основное достоинство.

Достоинства и недостатки

К лаборатории, осуществляющей ПЦР-диагностику, предъявляются высочайшие требования в плане оборудования, тест-систем и квалификации медицинского персонала. Это высокотехнологичная лаборатория, располагающая арсеналом высокочувствительных и высокоспецифичных реагентов, поэтому особых недостатков она не имеет. Разве что выдает положительный результат при отсутствии клинических проявлений и тем самым ставит лечебника перед дилеммой: стоит начинать лечение или нет?

Врач, наблюдающий пациента, начинает сомневаться в достоверности результатов тестирования, поскольку никаких признаков заболевания не видит. Но все же, учитывая высокую чувствительность ПЦР-системы, следует помнить, что она обнаруживает возбудителя даже в доклинической стадии , а положительный результат в таком случае является скорее достоинством, чем недостатком. Исходя из этого, лечащий врач должен сам принять решение о целесообразности терапии, взяв во внимание и другие аргументы «за» и «против».

Преимущества диагностики с помощью полимеразной цепной реакции очевидны:

• Высокая специфичность , достигающая 100%, обусловленная присутствием в отобранном образце частиц нуклеиновых кислот, присущих конкретному организму, но чужеродных человеку;
• Высокая производительность , ведь ПЦР – высокотехнологичная автоматизированная методика, предоставляющая возможность проведения тестирования в день забора материала и избавления, таким образом, пациента от лишних треволнений;
• ПЦР, работая над одной пробой, способна провести несколько исследований и обнаружить несколько возбудителей , если ей будет такое задание. Например, при диагностике хламидийной инфекции, где ПЦР относится к основным методам, наряду с хламидией, можно обнаружить и нейссерию (гонококк) – возбудитель . Причем, на достоверности результатов это негативно не отражается;
• Тестирование методом ПЦР выявляет опасные микроорганизмы в инкубационном периоде , когда они еще не успели нанести ощутимый вред организму, то есть, ранняя диагностика предупреждает о грядущем развитии патологического процесса, что дает возможность подготовиться к нему и принять во всеоружии.

Кроме этого, во избежание недоразумений, иной раз возникающих при диагностике, ПЦР защищает себя еще и тем, что ее результаты могут зафиксироваться (фотография, компьютер) с целью использования их в экспертных целях, если будет на то необходимость.

Нормой в ответах ПЦР считают отрицательный результат , указывающий на отсутствие фрагментов чужеродных нуклеиновых кислот, положительный ответ будет свидетельствовать о наличии инфекции в организме, цифровые значения означают состояние вируса и его концентрацию на момент тестирования. Однако полную расшифровку анализа осуществляет врач, прошедший специальную учебу по теме «ПЦР». Пытаться же интерпретировать результаты самостоятельно не имеет никакого смысла, поскольку можно, что скорее всего и произойдет, неправильно понять и начать заранее волноваться.

Чего «боится» ПЦР, что она умеет и как к ней подготовиться?

Как в любых других исследованиях, иной раз результаты теста оказываются ложноположительными или ложноотрицательными , где ПЦР исключением не является. Подобное может происходить в случаях:

1. Нарушения технологического процесса на одном из этапов реакции;
2. Несоблюдения правил забора материала, его хранения или транспортировки;
3. Присутствие посторонних примесей в материале.

Это говорит о том, что к ПЦР – диагностике инфекций нужно подходить внимательно, осторожно и аккуратно, иначе образцы материала могут поменять свое структурное строение или вовсе разрушиться.

Этапы ПЦР-диагностики. Ложные результаты могут дать нарушения на любом из этапов исследования

ПЦР-диагностика инфекций относится к категории «золотых стандартов» среди других лабораторных методов, поэтому ее можно применить для поиска возбудителей многих заболеваний, на первый взгляд не имеющих ничего общего между собой:

• Туберкулез различной локализации, пневмония (в том числе и атипичная, вызванная хламидией);
• Детские инфекции (коревая краснуха, паротит, корь);
• Дифтерия;
• Сальмонеллез;
• Зоонозная инфекционная болезнь – листериоз (заболевание характеризуется многообразием симптомов с поражением лимфоузлов, ЦНС, внутренних органов);
• Заболевания, обусловленные проникновением вируса Эпштейн-Барра (инфекционный мононуклеоз и др.);
• Онкологическая патология, спровоцированная папилломовирусной инфекцией (ВПЧ и его типы);
• Боррелиоз (болезнь Лайма, клещевой энцефалит);
• Хеликобактерная инфекция, возбудителем которой является проживающий в желудке человека микроб Helicobacter pylori. Доказано, что хеликобактер становится причиной развития рака желудка или 12-перстной кишки;
• и практически все .

ПЦР-диагностика инфекций, передающихся половым путем, имеет особую значимость, поскольку заболевания, вызванные таким образом, часто длительное время протекают без каких бы то ни было клинических проявлений, зато при беременности начинают активизироваться и, таким образом, угрожать здоровью и даже жизни ребенка. Аналогично себя ведут и . Некоторые из них («торч») относятся одновременно и к ИППП, поэтому последние требуют более подробного рассмотрения. Ознакомиться с самыми популярными методиками читатель сможет в следующих разделах статьи.

Как правильно подготовиться, чтобы получить достоверный результат?

Сразу заметим, что подготовка к ПЦР довольно простая, никаких особых усилий со стороны пациента не требующая. Нужно лишь выполнить три несложных задания:

1. Не иметь половых контактов за 24 часа до того, как сдать анализ;
2. Для забора и анализа крови из вены нужно прийти на голодный желудок, пить, кстати, тоже нельзя;
3. Сдать мочу следует ночную (утром – в стерильную баночку, приобретенную накануне в аптеке).

ПЦР может работать в любой биологической среде

Метод ПЦР не отличается «кровожадностью», поэтому приемлет любую биологическую среду, содержащую предполагаемый инфекционный агент.Обычно выбор – что нужно взять для исследования, остается за врачом.

Таким образом, в поисках возбудителя, кроме анализа крови (хотя он тоже подходит и в большинстве случаях берется параллельно другому материалу), можно использовать:

• (выделения урогенитального тракта);
• Соскоб слизистых ротовой полости, конъюнктивы, носоглотки, половых путей (у женщин берут из шейки матки и влагалища, у мужчин – из уретры);
• Слюну;
• Сперму;
• Сок предстательной железы;
• Ткани плаценты и амниотиотическую жидкость (околоплодные воды);
• Осадок мочи (после центрифугирования), например, для выявления некоторых ИППП и микобактерий туберкулеза;
• Мокроту и плевральную жидкость с той же целью;
• Экссудаты;
• Спинномозговую жидкость при подозрении на инфекционное поражение ЦНС;
• Биопсийный материал (биоптат), взятый из печени, 12-перстной кишки, желудка и пр.

К вышеперечисленному хочется добавить, что материала для тестирования во всех случаях, даже в соскобах и выделениях, будет достаточно, так как тестирование методом ПЦР больших объемов не требует, анализу хватает и нескольких микролитров, которые обычно берут в микропробирку типа «эппендорф» и отправляют на исследование.

Болезни и применение ПЦР

ВИЧ и полимеразная цепная реакция

Обычно при прохождении анонимного обследования в случае положительных результатов иммуноблотинга, диагностику повторяют заново. Если диагноз подтверждается, пациенту назначают дополнительные исследования:

1. Определение с помощью иммунологических реакций абсолютных значений количества лимфоцитов CD 4 (иммунокомпетентные клетки – Т-хелперы или помощники), которые инфекция поражает в первую очередь, после чего они теряют свои основные свойства и не могут отличить «свое» и чужое». Циркулирующую в плазме крови РНК вируса они принимают за нормальные клетки организма и не реагируют на них;
2. Обнаружение РНК вируса методом ПЦР и расчет концентрации вирусных частиц с целью установления стадии, тяжести патологического процесса и прогноза с учетом этих данных . Разумеется, слово «норма» в этом плане не существует, поскольку реакция всегда положительна, а расшифровка цифровых значений находится в компетенции врача.

ПЦР и гепатиты

Методом ПЦР можно выявлять возбудителей , чаще всего тест используется для диагностики С гепатита, который плохо определяется другими методами.

Вирус гепатита С (РНК-содержащий) по своему поведению в организме человека напоминает ВИЧ. Вклиниваясь в геном клеток печени (гепатоцитов), он пребывает там в ожидании своего часа, который может наступить хоть через 2 года, хоть через 20 лет, поэтому медики прозвали его «ласковым убийцей». Гепатит С приводит к формированию злокачественного процесса в печеночной паренхиме, который проявляется на поздних стадиях. Все эти события иммунная система не замечает, принимая вирус за гепатоцит. Правда, антитела к вирусу в некоторых количествах вырабатываются, однако они не обеспечивают достойный иммунный ответ. Для диагностики ИФА на гепатит С не очень информативен, поскольку указывает на то, что вирус оставил следы, а ушел ли сам – неизвестно. При ВГС известны случаи самоизлечения, в то время как антитела против вируса остаются и продолжают циркулировать пожизненно (иммунологическая память). ПЦР заметно опережает образование антител и может выявить вирусную частицу уже через 1-1,5 недели, в то время как АТ могут появиться в интервале от 2 месяцев до полугода

ПЦР-диагностика в случае подозрения на разгул вируса гепатита С в организме человека является наиболее оптимальным методом исследования, ибо только она способна распознать присутствие «ласкового врага» в крови или биоптате печени пациента.

Однако иной раз имеют место случаи, когда АТ положительны, а результат ПЦР – отрицательный. Такое иногда происходит при очень низком количестве вируса или при его «дремлющем» состоянии в печени без выхода в кровяное русло. Чтобы все-таки найти истину, у пациента берут повторный анализ, а то и не один.

Папилломовирусная инфекция

Если не произойдет самоизлечение, тоже может, ничем себя не проявляя, долго персистировать в организме хозяина, который об этом даже не подозревает, поскольку ПЦР сделать не доводилось, а симптомы болезни отсутствовали. Однако наличие папилломовирусной инфекции, пусть и латентной, далеко не безразлично для здоровья человека, где особую опасность несут определенные типы вируса, вызывающие онкологические заболевания (типы 16, 18).

Чаще от ВПЧ страдает женская половина населения, так как вирус больше любит женскую половую сферу, а особенно – шейку матки, где некоторые типы вирусов способствуют развитию диспластических процессов, а затем и рака шейки матки, если не лечить дисплазию и дать волю вирусу. Так вот, полимеразная цепная реакция обнаружит вирусную ДНК, а затем укажет «плохой» или «хороший» (онкогенный или неонкогенный) тип поселился в организме женщины.

Другие ИППП и TORCH-инфекции

Очевидно, что полимеразная цепная реакция может найти любую чужеродную структуру, состоящую из нуклеиновых кислот, поэтому данный тест подходит для выявления всех ЗППП и TORCH-инфекций, тем не менее, он далеко не всегда используется. Зачем, скажем, проводить такие дорогие исследования для обнаружения или гонококка, если есть более доступные и дешевые?

TORCH-инфекции и ИППП настолько взаимосвязаны, что, порой, трудно определить, к какой группе следует отнести тот или иной возбудитель. В них вообще бывает сложно разобраться, так как это довольно разнообразные группы микроорганизмов, которые могут передаваться половым путем всегда или только при определенных условиях (иммунодефицит), а могут представлять интерес лишь при беременности, ввиду возможного негативного влияния на ее течение и на плод.

ПЦР – главный метод обнаружения скрытых инфекций

В основе развития клинических проявлений лежат разные возбудители, найти которые бывает под силу только ПЦР, что и является ее основной задачей иногда совместно с ИФА, а иногда в качестве единственного подтверждающего теста, особенно, если симптоматика заболевания отсутствует. Такую непростую ситуацию может создавать полимикробная инфекция, которая, помимо явных возбудителей, включает еще и условно-патогенные.

Уреаплазма зачастую рассматривается в паре с микоплазмой. И это неспроста. Данные виды, как и хламидию, не относят ни к вирусам, ни к бактериям, они проживают внутри клеток и относятся к ИППП, хотя их присутствие в здоровом организме тоже далеко не редкость. Так вот, чтобы отличить здорового носителя от больного человека, нужны особые методы, где ПЦР считается наиболее надежным, поскольку, ввиду особенностей строения и поведения этих микроорганизмов, другие исследования оказываются неэффективными.

Что касается (тип 1, 2) и , который тоже относится к герпесвирусам (тип 5), то здесь тоже ситуация неоднозначная. Инфицированность населения земного шара приближается к 100%, поэтому в данном случае очень важна идентификация вируса и его доза, что особенно играет роль при беременности, ведь взрослому человеку, вирус, прижившийся в его организме, часто не доставляет никаких хлопот и признаков заболевания не дает.

Поэтому не следует игнорировать назначенное врачом подобное обследование, ведь в некоторых случаях полимеразная цепная реакция является обязательным и необходимым методом лабораторной диагностики, способным защитить от серьезных осложнений не только женщину, но и маленького, еще не родившегося, человечка.

В заключение хочется отметить, что такой замечательный метод, как ПЦР, вот уже более 30 лет служит человечеству. При этом, задачи теста не ограничиваются поиском возбудителей инфекционных заболеваний. Полимеразная цепная реакция, рожденная на почве молекулярной биологии, неразрывно связана с генетикой, она успешно применяется в криминалистике для идентификации личности , в судебной медицине для установления отцовства, в ветеринарии, если клиника для животных имеет возможности приобретать дорогое оборудование, а также в других сферах (промышленность, сельское хозяйство и пр.).

Видео: ПЦР – суть и применение

В современной медицине проведение ПЦР анализа биологических жидкостей организма является высокоточным и информативным. При помощи данного анализа выявляют наличие в организме вирусных и микробных частиц, даже если болезни протекают скрыто и не дают никаких симптомов.

Что значит назначение вам ПЦР анализа? Эта аббревиатура расшифровывается как метод полимеразной цепной реакции - это особый способ проведения лабораторных исследований. При данном методе полученный от пациента биологический материал размещается в специальном аппарате. К исследуемой среде прибавляют набор ферментов-реактивов, которые помогают воспроизводить генетический материал возбудителя (вируса или микроба). При реакции воспроизводится большое количество копий ДНК или РНК, что позволяет идентифицировать путем сравнения с базой данных как вирусную, так и микробную инфекцию.

Что означает результат ПЦР анализа? Если в организме человека имеется возбудитель каких-либо инфекций, даже скрытый, при данном анализе будет выявлено не только его наличие, но и в каком количестве данная инфекция присутствует в теле.

Для анализа на инфекции методом ПЦР можно исследовать все биологические жидкости организма - кровь, моча, слюна, выделения половых органов, слизь горла и носа. Для анализа требуется совсем немного материала, так как если возбудители имеются, за счет воспроизведения их копий, концентрация генетической информации доводится до такой, которая выявит микроб или вирус, и определит его вид. Точность анализа ПЦР очень высока, при помощи данного анализа можно на сегодня определить практически все широко распространенные вирусные, микробные и иные инфекции.

Но, что же чаще всего выявляет анализ ПЦР? К списку инфекций, которые можно выявить данным методом можно отнести инфекционные, в том числе и социально опасные инфекции по типу туберкулеза или гепатитов В и С. Этим же методом можно выявить ВИЧ-инфекцию, хламидийную и уреаплазменную инфекции, микоплазмоз как респираторной системы, так и генитальный. При помощи данного анализа выявляют молочницу, бактериальный вагиноз, трихомониаз. Возможности данного метода позволяют выявлять скрытые инфекции - герпес разных типов, ВПЧ (папилломавирус), а также выявление особого микроба, ответственного за развития язв желудка - хеликобатера.

Сегодня сдать анализ методом ПЦР можно практически в любой частной или государственной лаборатории. Данные виды анализов проводят всем, детям и взрослым. В зависимости от того, какую цель преследует анализ, в зависимости от пола проводятся анализ разного биологического материала.

Так, анализ ПЦР у мужчин проводит по крови или моче, секрету уретры, слизи из глотки или носа, соку простаты или даже сперме. Проведение анализа ПЦР у женщин возможно в крови и моче, влагалищном секрете, выделениях из уретры, слизи носа и глотки.

Очень часто применяют анализ ПЦР при беременности, с его помощью во влагалищном секрете или крови выявляют скрытые инфекции, требующие особого наблюдения в этот период, а иногда и адекватного лечения.

ПЦР как берут анализ

Анализ на инфекции данным методом назначает врач, зачастую сбор материала проводится сразу в кабинете доктора - уролога или гинеколога. Как делается анализ ПЦР?

Исследуемый материал в лаборатории смешивают с реактивами и ждут реакции. При наличии возбудителей, копии их ДНК или РНК размножаются. Выявленные фрагменты генетического материала аппарат сравнивает с базами данных и точно выявляет возбудителя инфекции. Пи необходимости, также указывается и количество возбудителя в тех или иных жидкостях тела. Обычно исследование длится не более 1-2 суток, при необходимости - проводят экспресс-анализы.

Откуда берут анализ ПЦР? Это будет зависеть от того, какие виды возбудителя предполагаются. Если это ВИЧ или гепатиты - берется кровь, если это половые инфекции - берется мазок с уретры или влагалища. При подозрении на мононуклеоз или герпес берут мазок с горла. Также могут использоваться моча, спинномозговая жидкость, отделяемое из ран, мокрота и тд.

Анализ крови ПЦР

Для точных результатов и диагностики инфекций важно сдавать кровь в утренние часы натощак. Анализ крови методом ПЦР способен выявить возбудителей опасных заболеваний - ВИЧ, гепатиты, сифилис. В периоды обострения и активности вируса в крови могут быть выявлены вирусы герпеса, папилломы и некоторые другие.

ПЦР анализ: подготовка

Для абсолютной точности анализа важна правильная к нему подготовка. Проще всего подготовиться к анализу крови, никаких ограничений в диете или активности нет, кровь нужно сдать утром, натощак. Анализ мочи сдают после подмывания гениталий, из средней порции в специальный стерильный контейнер. Анализ ПЦР из половых путей заслуживает особого внимания, поэтому важно знать, как подготовиться. За сутки до обследования запрещается секс, перед исследованием рекомендовано не мочиться. При менструации у женщин, дата анализа переносится на 3-5 дней с момента последних выделений.

Сколько времени делается анализ ПЦР

Анализ в зависимости от возможности лаборатории может готовиться от нескольких часов до нескольких дней. В среднем, сколько дней делается анализ ПЦР? Обычно это одни -двое суток. При экстренной ситуации анализ может быть выполнен в этот же день, через несколько часов.