ПЦР-диагностика: как это работает

ПЦР-диагностика: как это работает

Согласно Временным методическим рекомендациям «Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19)» диагноз устанавливается на основании клинического обследования, данных эпидемиологического анамнеза и результатов лабораторных исследований, в том числе методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с обратной транскрипцией. Что собой представляет этот метод? Почему именно он выбран как основной способ диагностики новой коронавирусной инфекции? Насколько он эффективен? На эти и другие вопросы о ПЦР-диагностике в интервью Genetics-info ответил Александр Бабий, менеджер группы компаний «ДНК-Технология».
 621 •
  0
16.04.2020
www.shutterstock.com
Полимеразная цепная реакция (ПЦР, PCR) – это диагностический метод, который основан на создании большого числа копий (этот процесс называется «амплификация») искомой нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) из исходного образца с его последующим анализом. ПЦР позволяет добиться значительного увеличения малых концентраций определённых фрагментов нуклеиновой кислоты в биологическом материале. В результате концентрация искомой нуклеиновой кислоты увеличивается, а значит, ее легче обнаружить.

Впервые метод ПЦР был описании в журнале Science еще в 1985 году, а в 1993 году Кэри Муллис получил за это открытие Нобелевскую премию по химии. Сегодня метод ПЦР – один из главных инструментов молекулярных биологов, который применяется не только в диагностике инфекционных заболеваний.

– Метод ПЦР-диагностики действительно на сегодняшний день наиболее чувствительный из всех, его специфичность тоже достигает практически 100%. Сегодня мы можем с помощью ПЦР определить видовую принадлежность рода микроорганизма, предрасположенность к генетическим заболеваниям человека, определить пол ребёнка по крови матери на ранних стадиях беременности (от 8 недель) и многое другое - рассказывает Александр Бабий.

Чувствительность диагностического теста – способность анализа давать достоверный результат. Специфичность диагностического теста – способность анализа дать достоверную оценку отсутствия болезни.

Основным видом биоматериала для лабораторного исследования новой коронавирусной инфекции (COVID-19) является материал, полученный при заборе мазка из носоглотки и/или ротоглотки. В качестве дополнительного материала для исследования могут использоваться мокрота (при наличии), промывные воды бронхов, полученные при фибробронхоскопии (бронхоальвеолярный лаваж), (эндо)трахеальный, назофарингеальный аспират, биопсийный или аутопсийный материал легких, цельная кровь, сыворотка, фекалии.

– Мы берем мазок из ротоглотки и/или носоглотки, и из всей микробиоты, которая оказалась в этом мазке, выделяем с помощью специальных реагентов нуклеиновую кислоту, в случае с коронавирусом, РНК. Затем в специальном приборе в процессе циклического нагрева и охлаждения мы искусственно синтезируем эту нуклеиновую кислоту – обычно необходимо около 50 циклов, чтобы получить достаточную концентрацию анализируемого генома. В результате мы получаем автоматическое заключение: обнаружен/не обнаружен микроорганизм – тогда это качественный тест. Именно такой используется при диагностике коронавируса. Также в результате может содержаться информация и о том, сколько именно обнаружено – тогда это количественный тест.

За 30 лет существования метод ПЦР стал очень распространенным: пожалуй, каждый хоть раз в жизни сталкивался с этим методом диагностики. Между тем, метод постоянно совершенствуется и меняется, его нельзя назвать рутинным.

– Сегодня, благодаря тому, что был разработан метод ПЦР в режиме реального времени, значительно снизилась доля ложноположительных результатов. Если, например, в лабораторию доставили три пробирки с биоматериалом 3 разных образцов, один из которых заражен, а два других – нет, очень важно избежать контаминации – то есть загрязнения содержимым одной пробирки содержимого другой. Сейчас практически все лаборатории перешли на приборы, работающие в режиме реального времени, а значит, необходимости открывать пробирки просто нет. Следовательно, возможность контаминации снизилась в разы, – поясняет эксперт.

Между тем, в социальных сетях и СМИ появляется много сообщений о ситуациях, когда первый результат теста на коронавирус отрицательный, человек не самоизолируется, взаимодействует с окружающими, а второй тест, спустя некоторое время, выдаёт положительный результат. Эксперт утверждает, что отрицательные результаты – далеко не всегда обусловлены ограничениями самого метода.

– Во-первых, может хромать организация проведения тестирования.

Во-вторых, проблема может быть в недостаточном понимании человеком серьезности всего происходящего и личной ответственности. Например, первый результат теста оказался отрицательным, человек успокоился и продолжил жить, как привык – трогать дверные ручки, деньги, недостаточно часто мыть руки – и заразился. Результат второго теста будет положительным.

В-третьих, инкубационный период при заражении коронавирусом может достигать 14 дней. И если контакт с больным и заражение произошли сегодня, тест может и не показать этого. Именно поэтому пациентов и потенциальных пациентов держат в изоляции не менее 14 дней.

Но, конечно, причина может быть и в самом тесте – в его пределе обнаружения копий нуклеиновый кислоты. Те тесты, которые используются сейчас, выдают положительный результат при обнаружении 500 копий генома коронавируса в миллилитре образца, по сравнению с тестами, использовавшимися ранее – это высокая чувствительность, – рассказывает Александр Бабий.

Другой повод для критики тестов на коронавирус в России – скорость получения результатов. Хотя в СМИ пишут, что российская тест-система способна выполнить анализ за несколько часов, многие пациенты сталкиваются с тем, что результат им выдают спустя несколько дней.

– ПЦР-анализ занимает всего несколько часов от момента забора материалов до выдачи результатов, но согласно регламенту мы должны все положительные результаты перепроверять, а это перевыделение, перераскапка, а возможно, и перезабор материала. Именно поэтому вы никогда не встретите в прайсах лабораторий информации о том, что результаты будут готовы через 3 часа (разве что за отдельную плату), хотя обычно этого времени достаточно. Возможно, задержки связаны с этим.

В целом, в плане научных исследований, мы идем в ногу с западными коллегами: только узнало человечество про новый коронавирус, и у нас тут же появились реагенты, которые ни в чем не уступают зарубежным, – говорит Александр Бабий.

Напомним, Всемирная организация здравоохранения 11 марта объявила вспышку новой коронавирусной инфекции COVID-19 пандемией. Больше о новом коронавирусе узнаете по ссылке.

Авторы:
Комментарии для сайта Cackle

Актуальное

Главное


Партнеры

Все партнеры