Аббревиатура ПЦР обозначает полимеразная цепная реакция. Как расшифровать ПЦР Как работает ПЦР тест Ответы на эти и другие вопросы читайте в статье на нашем сайте.
12 методов в картинках: полимеразная цепная реакция
ПЦР-тест и тест на антитела к коронавирусу: как разобраться в результатах? | Чтобы это сделать, мы разрабатываем ПЦР-тест, который будет «смотреть» конкретно этот вариант из всего генома, есть он у человека или нет. |
HCV, РНК количественно [реал-тайм ПЦР] | Анализ крови на ПЦР – лабораторный анализ, помогающий выявить наличие бактериальных и вирусных возбудителей. |
Контроль взятия материала (КВМ) - что это такое?
Если кровь, то особо готовиться не надо. Для других материалов есть несложные правила — если их соблюдать, анализ будет точнее. Если вам назначили качественный ПЦР-анализ, имеет смысл сдавать его или в государственной лаборатории если обследование положено по ОМС , или в частной, где окажутся подходящие цены. Если вам назначили количественный ПЦР-анализ, врач напишет в направлении не только название исследования, но и предпочтительный метод, которым нужно провести ПЦР-анализ.
Если указания на метод нет — выбирайте ту лабораторию, цены в которой вас устраивают.
Суть реакции в том, что при помощи ферментов копируется определенный участок ДНК. Скопировать можно только участок, который соответствует заданным параметрам и если он есть в представленном образце. Для запуска реакции применяют следующие компоненты: Матричная ДНК с участком, подлежащим копированию.
Праймеры, схожие по строению участку ДНК. Полимераза, то есть фермент, запускающий реакцию. Она должна быть термостабильной, то есть выдерживать перепады температур. Раствор с определенными параметрами, обеспечивающий прохождение реакции.
Реакция проводится в несколько этапов: Денатурация прогревание Сначала раствор нагревают, в результате чего цепочки ДНК расходятся. Стадия отжига Раствор остужают, праймеры связываются с одноцепочечной матрицей. Этап элонгации Полимераза создает дочернюю цепь ДНК, достраиваются все фрагменты цепочки. Цепочка может расти до пределов, которые задаются количеством реагентов, затем достигает состояния плато.
Для обнаружения гепатита в применяют два типа реакции: количественную и качественную. Измерение проводится после каждого этапа, то есть в режиме реального времени. Это достигается при помощи флюоресцентных зондов, которые включаются в цепочку молекул и светятся в определенный период исследования. Данный способ применяют для обнаружения фрагментов ДНК, которые являются маркерами вируса гепатита.
С помощью количественного метода удается точно выделить генотип вируса. Другими словами, подсчитывают количество копий генома ВГВ на количество клеток больного. Количественный анализ дает ответы на следующие вопросы: С какой интенсивностью прогрессирует болезнь. Насколько эффективно проводимое лечение.
Развилась ли резистентность к назначенным препаратам.
Результат теста на антитела IgG и IgM позволяет понять, на какой именно фазе заболевания находится пациент, а также помогает определить, была ли перенесена инфекция в прошлом. Если Вы хотите максимально точно определить болеете ли Вы, на какой стадии заболевания находитесь или же понять, было ли заболевание в прошлом, то лучшим вариантом будет сдача не только ПЦР-теста, но и теста на антитела. В совокупности, результаты этих тестов дадут самый четкий и информативный результат.
Для того, чтобы понять, что означают те или иные результаты, необходимо рассмотреть каждый случай по отдельности: ПЦР — отрицательный, IgG — положительный, IgM — отрицательный. На данный момент, вирус в Вашем организме не выявлен. Вы были инфицированы коронавирусом ранее, но уже перенесли заболевание и теперь у Вас есть иммунитет к инфекции. Вы находитесь на поздней стадии заболевания или выздоровления.
Если продолжать сравнение, то игла — это небольшой участок генетического материала микроорганизма, а стог сена — это организм человека, в котором данный микроорганизм поселился. Что показывает анализ ПЦР Анализ позволяет обнаружить присутствие генетического материала инфекционных возбудителей. ПЦР в гинекологии и в урологии широко применяется для выявления скрытых и труднодиагностируемых инфекций. Принцип работы За генетическую информацию в живом организме любого размера отвечает ДНК — двухспиральная дезоксирибонуклеиновая кислота, состоящая из последовательности четырех нуклеотидов, которые принято обозначать буквами А аденин , Г гуанин , Т тимидин и Ц цитозин. Одно из основных правил генетики — правило комплементарности, то есть нуклеотиды соседних спиралей ДНК соединяются только в определеном порядке: А с Т, Г с Ц, и никак иначе. Рисунок 1.
Схема трех стадий полимеразной цепной реакции. Некоторые виды микроорганизмов, например, вирус иммунодефицита человека, хранят генетическую информацию в другой нуклеиновой кислоте — РНК, но и её фрагменты можно находить с помощью ПЦР. Именно на обнаружении этого небольшого, но уникального для каждого отдельного организма участка и построен принцип ПЦР. Для каждого возбудителя создан свой специфический генетический детектор, эталонный фрагмент ДНК, который по принципу комплементарности точно обнаруживает «свой» фрагмент ДНК и запускает реакцию создания огромного количества его копий. Один цикл ПЦР длится около трёх минут, количество копий растёт в геометрической прогрессии. Таким образом, за несколько часов количество фрагментов увеличивается в несколько миллиардов раз.
Понятно, что теперь определить, какой возбудитель у данной конкретной инфекции, достаточно легко. Достоинства Теория — это, безусловно, замечательно, но что мы имеем на выходе? Какую практическую выгоду получает человек, когда отправляется на поиски вредоносных микроорганизмов, вооруженный ПЦР? Безусловно, одно из главных достоинств — это универсальность метода.
Что такое ПЦР
- Азбука жизни. Зачем в онкологии нужны ПЦР-тесты и какую информацию о болезни хранит в себе ДНК
- Какие ПЦР-анализы можно сдать бесплатно
- Чем отличается ПЦР от антител на КОВИД тест
- Одним мазком: тест на COVID-19 правдивее на восьмой день после заражения | Статьи | Известия
- ПЦР-тест и тест на антитела к коронавирусу: как разобраться в результатах?
- О рекомендациях, как подготовиться к сдаче ПЦР-теста на COVID-19
Результаты ПЦР диагностики
ПЦР-тест на ковид – надежный метод, позволяющий определить наличие ДНК вируса в организме с первого дня инфицирования. Полимеразная цепная реакция (ПЦР) – наиболее информативный, точный и современный метод диагностики инфекционных заболеваний, позволяющий обнаружить возбудителя в организме пациента, даже если количество вредоносных клеток исчисляется единицами. Статья автора «РИА Новости» в Дзене: ПЦР-тест — основной метод обнаружения коронавирусной инфекции.
ПЦР: сверхчувствительная диагностика инфекций
Полимеразная цепная реакция — Википедия | Полимеразная цепная реакция почти для каждого из нас стала обыденностью, даже если этот каждый никогда и слов таких не слышал. |
ПЦР-тест: что это, расшифровка анализа, как его делают | Чтобы диагностировать присутствие вируса в организме, сначала появились тесты ПЦР – полимеразной цепной реакции. |
Что значит ПЦР РНК анализ гепатита С? | ПЦР-тест (Мазок) на Коронавирус. Предназначение у него одно: определить есть ли вирус COVID-19 в организме в данный момент (Real-Time PCR). |
Что все это значит? Как правильно «читать» результаты на COVID-19 | Если ПЦР, экспресс-тест и IgM-антитела отрицательные, это скорее всего значит, что в последние 2-3 недели коронавируса у вас не было. |
Чем отличается ПЦР от антител на КОВИД тест?
Полимеразная цепная реакция, или ПЦР, используется для диагностики язвы желудка, колита, энтерита. Чтобы диагностировать присутствие вируса в организме, сначала появились тесты ПЦР – полимеразной цепной реакции. ПЦР анализ на инфекции 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. Полимеразная цепная реакция (ПЦР) — высокоточный метод диагностики заболеваний, основанный на копировании ДНК или РНК патогена в пробе.
Что такое ПЦР тест на коронавирус и как правильно сдавать мазок
В эти дни концентрация COVID-19 настолько высока, что пациенту не нужны никакие дополнительные приготовления. Токарев отметил, что иногда люди бывают сверхраспространителями вируса. В таком случае ПЦР-тест всегда даст положительный результат.
Соберите образец кала после естественного опорожнения кишечника без применения клизм или слабительных средств. Позаботьтесь о том, чтобы в биоматериал не попали посторонние примеси: вода, моча, выделения половых органов, дезинфицирующие средства и химические вещества, содержащиеся в подгузниках: перед дефекацией вымойте и высушите промежность; соберите кал с чистой и не впитывающей влагу поверхности: это может быть чистый пакет из полиэтилена, клеёнка, чистое судно или горшок. Собирать кал из унитаза, пелёнок или подгузников — нельзя!
Поместите 1—2 чайные ложки биоматериала в герметичный контейнер. Если нужно выполнить несколько анализов, подготовьте для каждого исследования отдельную порцию биоматериала в отдельном контейнере. Доставьте контейнер в лабораторное отделение в течение 2 часов после сбора. Чтобы сохранить температуру контейнера, можно поместить его в термос с кубиком льда или в пакет с хладоэлементами. Если отслеживаете показатели в динамике, сдавайте каждый анализ при одинаковых условиях: в том же лабораторном отделении, тем же методом.
Исследования для оценки эффективности лечения, как правило, проводят через 2—4 недели после приёма антибактериальных препаратов. Подготовка к ПЦР-анализу слюны За 24 часа до исследования по предварительному согласованию с лечащим врачом следует отказаться от терапии полости рта какими-либо лекарственными препаратами. За 3 часа до исследования рекомендуется отказаться от курения, употребления пищи и гигиены полости рта полоскание, чистка зубов, применение освежителей для рта, употребление леденцов, жевательной резинки. Подготовка к ПЦР-анализу мокроты За 2 недели до исследования по согласованию с лечащим врачом следует прекратить приём противомикробных препаратов и иммуномодуляторов. Мокроту следует собирать утром, сразу после пробуждения.
Читайте также: Масло орегано против грибка — основные показания, дозировка и применение Если количественный анализ с расшифровкой показал результат меньше 400 тыс. Нагрузку более 800 тыс. Однако среди специалистов нет согласия в определении минимальной и максимальной концентраций. Границей считают 400 тыс. Вероятность ошибочного результата Получение ошибочного результата возможно. Это может быть объяснено несколькими причинами. Ошибка работы диагностического центра — лаборатории. Иногда нарушаются правила проведения исследования, неверно подготавливаются образцы. Исследуемый образец загрязнен. Определение в крови гепарина — вещества, которое препятствует свертыванию крови.
ПЦР-диагностика метод полимеразной цепной реакции показывает намного более достоверные и ранние результаты: при помощи методики ПЦР возможно выявление генетического материала вируса всего через 10-12 дней после инфицирования, задолго до того момента, когда в крови появятся специфические иммуноглобулины или будет возможным выявление биохимических маркеров нарушения работы печени. Выделяют шесть генотипов и несколько субтипов HCV, которые определяют как особенности болезни и прогнозы для пациента, так и подбор лекарственных средств. Анализ высоко чувствителен и специфичен и считается «золотым стандартом» диагностики заражения и финального контроля эффективности терапии. Так, результат лечения альфа-интерфероном оценивают через 24 недели по окончании курса по наличию или отсутствию РНК HCV в крови. В результатах исследования указывается, есть ли вирус в организме или нет при отсутствии инфицирования или при выздоровлении.
Что такое ПЦР анализ
Когда нужен качественный, а когда количественный анализ ПЦР на гепатит С, и как к нему готовиться? ПЦР-диагностика метод полимеразной цепной реакции показывает намного более достоверные и ранние результаты: при помощи методики ПЦР возможно выявление генетического материала вируса всего через 10-12 дней после инфицирования, задолго до того момента, когда в крови появятся специфические иммуноглобулины или будет возможным выявление биохимических маркеров нарушения работы печени. Выделяют шесть генотипов и несколько субтипов HCV, которые определяют как особенности болезни и прогнозы для пациента, так и подбор лекарственных средств. Анализ высоко чувствителен и специфичен и считается «золотым стандартом» диагностики заражения и финального контроля эффективности терапии.
Так, результат лечения альфа-интерфероном оценивают через 24 недели по окончании курса по наличию или отсутствию РНК HCV в крови.
Чувствительность диагностических инструментов для выявления мутаций онкогенов и генов подавления опухоли была улучшена по крайней мере в десять тысяч раз благодаря ПЦР, что позволяет раньше диагностировать, например, такие виды рака, как лейкемия. Метод ПЦР также позволил разработать индивидуальную терапию для больных раком. Кроме того, ПЦР может использоваться для типирования тканей, которое имеет жизненно важное значение для имплантации органов. Образцы берут либо с помощью амниоцентеза либо с помощью биопсии ворсин хориона. В отличие от многих других тестов, ПЦР тест способен обнаружить признаки заболевания на самых ранних стадиях инфицирования, так как для выделения искомого ДНК или РНК достаточно минимального количества генетического материала патогена в образце биоматериала. Другие виды исследования могут оказаться ложноотрицательными из-за того, что в образце недостаточно много вирусов или бактерий или организм не успел выработать достаточное количество антител. ПЦР-анализ проводится на образце одного из следующих видов биоматериала: кровь, слюна, слизь, ткань, гной, мокрота, моча.
Этот процесс называется ПЦР с обратной транскрипцией. Обнаружение вирусной РНК с помощью ПЦР позволяет обеспечить диагностику COVID-19 на ранней стадии - до того, как организм выработает ответ в виде антител или даже до того, как у человека появятся симптомы заболевания. Тесты ПЦР играют решающую роль в предотвращении распространения заболеваний, так как часто позволяют выявить инфекции на ранней стадии, еще до появления симптомов. Количественный ПЦР-анализ позволяет оценить инфекционную нагрузку на организм, а также используется для анализа изменений экспрессии генов в опухолях. Важна также и высокая скорость проведения исследования.
Первый провоцирует образование папул в полости рта и на губах. Второй — транспортируется половым путем и плохо поддается коррекции.
Третий — это вирус Варицелла-Зостер, которые вызывает ветряную оспу. Четвертый становится виновником мононуклеоза. Пятый — цитомегалии. Шестой влияет на работу головного мозга. Так можно продолжать и далее. Суть в том, что с помощью ПЦР удается выявить сам герпес и его штамм, определить характер и давность поражения, патологического процесса. В этом суть диагностики.
Гепатит Воспаление печени. Полимеразная цепная реакция назначается не только для определения самого факта расстройства. Суть в другом. ПЦР диагностика инфекций дает возможность дифференцировать септические и токсические, прочие формы гепатита, определить конкретный штамм вируса, который спровоцировал патологический процесс. Кандидоз Молочница. Вызывается грибком с идентичным названием. Поражает слизистые оболочки.
В том числе полость рта, половые органы женщины реже — мужчины. Вызывает массу осложнений и дискомфортных ощущений. ПЦР тест назначается в качестве верифицируемого, подтверждающего догадки метода, исследуется параллельно с данными анамнеза, визуальной оценки, симптоматики. Хламидиоз, уреаплазмоз, микоплазмоз и прочие венерические инфекции. На ранних стадиях патологического процесса есть риск не заметить симптомы. Но именно этот момент — лучший для терапии. Поскольку дальше начинаются необратимые изменения в органах и системах.
Болезнь не удается взять под контроль, обеспечить продолжительную жизнь пациенту также невозможно. ПЦР назначается для раннего выявления патологического процесса. Генетические аномалии Любого типа. Потому методика представляет такую ценность для диагностики наследственных аномалий. Способ не до конца освоен, потому считается перспективным. Как уже было сказано, с помощью методики можно установить отцовство. Используется отдельная модификация анализа.
Подготовка к исследованию Меры зависят от того, какой биоматериал будут брать. Вот некоторые варианты: Моча Изучение урины требуется, когда проводят диагностику мочеполовых инфекций, поражений венерического плана у мужчин и женщин. У первых методика применяется не всегда. Часто ее заменяют забором соскоба из уретры. Перед проведением обследования, накануне запрещена гигиена репродуктивных органов.
Кому нужно сдать анализ на ПЦР Любой человек может сдать кровь для исследования. Прямым показанием для исследования является подозрение на инфекции передающиеся половым путем хламидиоз , гарднереллез, ВИЧ-инфекция. При случайном незащищенный половом контакте только ПЦР поможет поставить диагноз на ранней стадии, если человек заразился каким-либо заболеванием. А также женщины, только планирующие беременность. Хотя ПЦР является максимально эффективным методом диагностики, зацикливаться только на нем не стоит. Обследование пациента при любом заболеваний должно носить комплексный подход. Если цепная полимеразная реакция позволяет выявить возбудителя, то серологическое исследование позволяет оценить эффективность лечения, реакцию организма на возбудителя и лекарства. Назначать все исследования должен врач по показаниям.
Маркеры гепатита С и расшифровка результатов количественного анализа HCV RNA
В длительный период коронавирусной инфекции, появилась острая необходимость в сдаче не только ПЦР-теста, который показывает наличие заболевания на данный момент, но и, так называемого, теста на антитела к коронавирусной инфекции IgG и IgM. В связи с этим, многие люди начали сталкиваться с такой проблемой, как интерпретация результатов теста. Как же все-таки интерпретировать результаты? АльфаМед расскажет Вам, что означают те или иные показатели и поможет разобраться! ПЦР-тест необходимо сдавать для установления факта заболевания коронавирусом.
Этот вариант диагностики позволяет обнаружить вирус на его начальной стадии, даже если у пациента еще нет признаков и симптомов болезни. Антитела, в свою очередь, это ответная реакция организма на коронавирус.
Их количество должно снижаться по мере выздоровления. IgG — запоминающая реакция организма на перенесенную инфекцию. Синтезируются через 6 недель после заражения и формируют иммунитет. Если в анализе на антитела есть IgA, значит, человек столкнулся с коронавирусом. Если их сопровождают IgG, то больной выздоравливает, если нет — инфекционное заболевание протекает в данный момент.
Об устойчивости иммунной системы к вирусу говорит показатель IgG более 1,1. Возможен ли экспресс-анализ? Пройти диагностику на антитела можно и в домашних условиях. Брать ее можно как из пальца, так и из вены, хотя второй способ без медсестры реализовать сложно. Проходить экспресс-диагностику на антитела лучше натощак. В набор входит одноразовый ланцет для прокола кожи. Кровь помещается в лунку тестового устройства, где смешивается с буферной жидкостью.
Индикаторная реакция происходит в течение 10-20 минут. В зависимости от окрашивания определенных зон, можно обнаружить наличие IgM, IgG или их отсутствие. Какой метод диагностики лучше? Формулировать вопрос таким образом не совсем корректно. Речь идет о двух методах с разными задачами. Тест на коронавирус, проводимый через полимеразную цепную реакцию, позволяет определить, болеет обследуемый или нет. Сравнивать его можно только с анализом крови и экспресс-наборами.
Картина по итогам полноценного теста более достоверна. Обследование на антитела параллельно может подсказать, нет ли инфекции в организме на данный момент. Однако в первые дни такой метод неэффективен. Иммунный ответ формируется не сразу, поэтому ошибочный вывод об отсутствии вируса не связан с несовершенством анализа. На это требуется до 14 дней, потом по наличию IgA можно судить о состоянии больного.
Эта молекула состоит из двух цепочек, сплетающихся в единую спираль. Для каждого организма, включая вирусы, бактерии и грибки, последовательность нуклеотидов уникальна. Ее можно сравнить с отпечатком пальца или сканом сетчатки глаза человека. Укороченные последовательности нуклеотидов, характерные для каждого вида патогена возбудителя опасных заболеваний , хранятся в базах научных лабораторий в виде праймеров — отдельных участков ДНК, типичных для только конкретного возбудителя. Эти участки значительно короче любой молекулы ДНК. Такие праймеры присоединяются к ДНК возбудителя в пробе и под действием катализаторов многократно воспроизводят свои дубли. Этот процесс называются «репликация» — многократное увеличение, дублирование искомого участка до тех пор, пока он не станет доступен для определения. Процесс репликации возможен только при наличии в пробе ДНК возбудителя. Преимущества метода ПЦР Высокая специфичность. Метод ПЦР определяет заданную последовательность нуклеотидов, присущую конкретному патогену. Исключен риск ложноположительных результатов. Для ПЦР достаточно всего несколько молекул ДНК патогена или даже уже неактивных — разрушенных вирусных частиц, сохранивших специфические участки ДНК в достаточном количестве , чтобы он был обнаружен в ходе исследования. Скорость проведения. Лаборатория получает результат ПЦР-теста через несколько часов, клиент — уже на следующий день. Скорость диагностики имеет принципиально важное значение для своевременного лечения. Например, при диагностике бактериальных инфекций классический посев занимает от нескольких дней, а с ПЦР-анализом пациент сможет принять меры и начать лечение уже через сутки. Для исследования подходит любой биоматериал: кровь, моча, сперма, мокрота, гной, жидкости из абсцессов и пр.
В эти дни концентрация COVID-19 настолько высока, что пациенту не нужны никакие дополнительные приготовления. Токарев отметил, что иногда люди бывают сверхраспространителями вируса. В таком случае ПЦР-тест всегда даст положительный результат.
О рекомендациях, как подготовиться к сдаче ПЦР-теста на COVID-19
Анализы на коронавирус. Какие сдавать и что означают результаты? | Расшифровка ПЦР на гепатит С должна проводиться квалифицированным специалистом. |
Чувствительность определения 60 МЕ/мл — что это значит? - Gepatit ABC | Можно ли употреблять алкоголь перед сдачей теста ПЦР и как это повлияет на результат? |
ПЦР анализ 12: что это такое? Подготовка и сдача анализа, расшифровка результатов | Чтобы диагностировать присутствие вируса в организме, сначала появились тесты ПЦР – полимеразной цепной реакции. |
Анализы на ВПЧ. Что это такое и как его берут | Помимо обследования до начала терапии, анализ на ПЦР РНК ВГС необходим для суждения об исходах лечения. |
ПЦР - что это такое простыми словами, преимущества ПЦР анализов | Метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) обладает высокой специфичностью при выявлении РНК SARS-CoV-2. |
В Минздраве объяснили, от чего зависит результат ПЦР-теста
Молекулярное тестирование, включая тестирование с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР), выявляет генетический материал вируса и, таким образом, может определить, инфицирован ли человек SARS-CoV-2 в настоящее время. Полимеразная цепная реакция (ПЦР). Расшифровка результатов ПЦР требует учета данных прочих исследований, хотя формально находки, полученные в процессе полимеразной цепной реакции исчерпывающе и однозначно описаны в бланке исследования, клиническом заключении лаборантов. Метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) обладает высокой специфичностью при выявлении РНК SARS-CoV-2.
Цепная реакция. Как работают тесты на коронавирус?
Когда разрушенные участки генетического материала уже погибшего возбудителя еще сохраняются в крови или биологических средах. Результат становится отрицательным по истечении шести-девяти месяцев после терапии. Какой врач проводит расшифровку ПЦР-исследований Первично назначается анализ либо венерологом, либо урологом, либо гинекологом для женщин. Оценка анализа и выставление результатов в бланке ответа — это функция врача-лаборанта, проводившего исследование. Дальнейшая интерпретация полученных данных — это функционал узкого специалиста, к которому обращается пациент.
Врач назначает такие исследования обычно при: признаках острого воспаления урогенитального тракта, для уточнения причины воспаления, перед планируемой беременностью или эко, у беременных с отягощенной акушерской историей, для контроля эффекта от проводимого лечения по поводу вензаболевания не раньше, чем спустя месяц после окончания терапии , в качестве скрининга для исключения бессимптомного течения инфекции при наличии более одного партнера за год. Методы молекулярной биологии имеют важное от культуральных или серологических методик отличие. Они не требуют определенного накопления возбудителя или антител к нему и чувствительны практически сразу от момента заражения. Нет смысла выдерживать паузу в течение предполагаемого инкубационного периода венерической инфекции.
Анализ можно сдавать сразу после того, как возникли подозрения о возможном заражении или развитии инфекционного агента.
Компания Cetus получила патент на метод ПЦР. Первое упоминание о ПЦР с обратной транскрипцией в журнале Science. Чтобы увидеть рисунок в полном размере, нажмите на него.
Статьи с описанием работы он отправил в Journal of Biological Chemistry, где их отвергли... Однако в 1958 году в журнале сменился главный редактор, и статьи наконец увидели свет [3]. А уже в 1959 году Артура Корнберга удостоили Нобелевской премии по физиологии и медицине. Норвежский биохимик Хьелль Клеппе рис.
С 1968 по 1970 годы Клеппе работал постдоком в Университете Висконсина, в лаборатории Хара Гобинда Кораны — нобелевского лауреата 1968 года за расшифровку генетического кода. Именно в лаборатории знаменитого индийца чуть раньше разработали методики синтеза олигонуклеотидных праймеров — «затравок», необходимых для работы ДНК-полимеразы. Рисунок 2. Хьелль Клеппе.
Для завершения процесса репаративной репликации нужно будет добавить ДНК-полимеразу. В результате получатся уже две молекулы исходного дуплекса. Цикл можно повторять, каждый раз добавляя свежую порцию фермента». К сожалению, эта гипотеза так гипотезой и осталась.
Может, Клеппе даже и проводил какие-то эксперименты, но результаты не публиковал. Фредерик Сенгер , английский биохимик и лауреат Нобелевской премии 1958 года за работы по структуре белков [6] , предложил метод секвенирования ДНК, сейчас известный как метод Сенгера [7] , [8]. Этим он заработал еще одну нобелевскую медаль, в 1980-м, и стал единственным ученым в истории, получившим две «химических» премии [9]. Долгой трехчасовой дорогой он обдумывал отнюдь не проведение выходных, а предстоящий эксперимент по секвенированию ДНК.
И тут по словам Мюллиса его озарило: он ясно представил процесс амплификации преумножения генов, который позже получит название полимеразной цепной реакции. До работы в Cetus Кэри Мюллис изучал химию в Технологическом институте Джорджии, затем биохимию в Калифорнийском университете в Беркли, а после работал постдоком в Калифорнийском университете Сан-Франциско по направлению «фармацевтическая химия». В 1979 году его пригласили в Cetus синтезировать праймеры для секвенирования, а уже через два года Мюллис возглавил лабораторию синтеза ДНК и автоматизировал производство олигонуклеотидов [10]. Рисунок 3.
Кэри Мюллис. Чтобы проанализировать мутации, биологи проводили секвенирование по Сэнгеру, где используется один праймер для синтеза по одной из цепей ДНК. На серпантине по пути в Мендосино Мюллис предположил, что данные будут точнее, если использовать два праймера — для синтеза одновременно по двум цепям. Тогда можно будет сравнить получившиеся фрагменты и исключить неточности.
И вот тут-то неожиданное прозрение заставило его вздрогнуть: если повторить цикл несколько раз, то можно получить множество копий нужного фрагмента строго определенной длины — она будет ограничена праймерами, от концов которых навстречу друг другу и будут строиться новые цепи ДНК [11]! Вернувшись в понедельник в Cetus, Кэри Мюллис сразу направился в библиотеку, где попросил одного из сотрудников найти всю литературу о ДНК-полимеразе. В результате он не обнаружил ничего, касающегося амплификации. Это утверждение — самое слабое место во всей истории, так как в собранной библиотекарем стопке статей просто не могло не быть работы Хьелля Клеппе.
За следующие полгода Мюллис провел два эксперимента для проверки своей гипотезы, но безуспешно. Тогда он предположил, что отрицательный результат связан с большим размером ДНК-матрицы, используемой в опытах, и решил продолжить работу с маленьким вектором pBR322 , в который вставил намножаемый ген. И 16 декабря 1983 года Мюллис впервые увидел вожделенные, хоть и слабые, полосы в геле для детекции.
Но чтобы провести саму реакцию и получить результат, нужно еще специальное оборудование. Ограничения — как на любом производстве: реагенты и материалы, производственные мощности и должная культура производства — не надо объяснять, что будет, если чихнуть в пробирку, — плюс кадры. Каких объемов реально достигнуть — зависит от того, какие мощности будут задействованы: если, например, какие-то линии, которые сейчас производят ПЦР-тесты для других инфекционных заболеваний, волевым решением перебросить на SARS-CoV-2, производство возрастет. С ИФА диагностика была бы быстрее, дешевле? Или это вообще не имеет значения? За подробностями лучше обратиться к специалистам в области молекулярной диагностики.
Для ПЦР-тестов характерна высокая чувствительность. В их основе лежит амплификация нуклеиновой кислоты, то есть даже при малом количестве копий в образце можно получить хороший сигнал. Кроме того, для разработки таких тестов нужен, по большому счету, только геном вируса или часть генома... То есть для того, чтобы начать их разработку, не нужно было никаких образцов, хватило журнальной публикации и специалистов, способных быстро разработать технологию. В том и прелесть ПЦР-теста, что для него достаточно генома вируса. Зимой, как только первый геном был опубликован, специалисты во всех странах начали заказывать синтез генетического материала nCoV-19. Зная нуклеотидную последовательность генома, в лаборатории можно получить участок этого генома и дальше экспериментировать уже с ним. В частности, проверить чувствительность и специфичность теста, используя вместо клинических образцов растворы ДНК. В январе у ученых большинства стран вообще и не было другого выхода, настоящие пациенты имелись только в Китае.
К такому методу могут быть претензии. Например, если чувствительность теста проверяется по растворам кДНК, не учитываются потери при обратной транскрипции.
Исключение составляет биопсия желудка, которую проводят для определения наличия Helicobacter pylori — бактерии, вызывающей гастрит и язвенную болезнь. Хранение и транспортировка биоматериалов Пробы подлежат отправке в амплификатор не позднее, чем через 2 часа после забора, если они находятся в помещении при комнатной температуре.
После оттаивания они должны быть сразу использованы, повторное замораживание запрещено. В подавляющем большинстве случаев ПЦР-диагностика проводится «день в день»: пациент приходит в клинику, где у него берут мазок или кровь и сразу отправляют биоматериал в лабораторию, поэтому беспокоиться о правилах хранения не стоит. Как подготовиться к ПЦР-диагностике? Правила довольно просты: Мазок или соскоб из половых путей, как у мужчин, так и у женщин, сдается после 72-часового воздержания от сексуальных контактов, непосредственно перед забором нужно произвести туалет интимной зоны и 2-3 часа не мочиться.
Прекрасной половине человечества не следует планировать визит в лабораторию во время менструации и сразу после неё, кроме того, запрещено использовать какие-либо средства, нарушающие естественное состояние микрофлоры влагалища спринцевания, свечи. Всем пациентам необходимо завершить антибактериальную терапию если таковая проводилась не позднее, чем за 2 недели до ПЦР-анализа; Кровь сдается из вены утром натощак; Мочу и сперму собирают в маленькие стерильные контейнеры, которые можно приобрести в аптеке, если процедура забора будет производиться дома. Но не забывайте о сроках хранения и транспортировки биоматериалов — максимум 2 часа; Слюну собирают после 3 часов воздержания от приёма пищи и напитков, допустимо только полоскать рот водой. Непосредственно перед забором рекомендуется помассировать область слюнных желёз.
Прочие, редко используемые виды биоматериалов собирают только в клинике, где вам и предоставят все необходимые пояснения относительно подготовки. Результаты ПЦР-анализа Выше мы упоминали о качественной и количественной ПЦР-диагностике, так вот, в первом случае расшифровка результатов не представляет никакой трудности: ответ либо положительный, либо отрицательный. И если условия подготовки, сбора биоматериала, проведения анализа и оценки итогов не были нарушены, то нет и причин сомневаться в достоверности полученных данных. По-другому дело обстоит в случае с ПЦР количественной.
Её результатом является число, демонстрирующее вирусную нагрузку. Чтобы понять, о какой цифре идёт речь, достаточно произвести умножение. Сколько стоит сдать ПЦР?