ПЦР. Расшифровка этой аббревиатуры из трёх букв – это годы неустанных исканий и исследований Нобелевского лауреата 1993 года Кэри Муллиса, подарившего миру открытие, сделанное в области молекулярной биологии.Что же за метод анализа предложил он человечеству и чем тот стал так полезен медицине?
Исследования показали: содержащиеся в ядре клетки нуклеиновые кислоты – ДНК и РНК – это не только хранилища генетической информации. Это ещё и матрицы – программы, способные копировать самих себя в сколь угодно больших количествах и объёмах. Благодаря такому свойству живые организмы способны размножаться.
Чем мельче размеры живой субстанции, тем быстрее идёт нарастание общей массы. Наибольшей же стремительностью размножения обладают вирусы и микробы, среди которых – возбудители болезней человека.
При возникновении заболевания необходимо как можно быстрее ответить на два главных вопроса:
Общепринято считать: для установления вида возбудителя болезни необходима идентификация всех звеньев бесконечно длинной цепи являющейся его основой ДНК, что требует затраты большого количества времени.
Сейчас этот вопрос перестал быть актуальным – необходимости такой громоздкой и медленной методики отныне не существует. Потому что появился и работает метод ПЦР. Он основан на том, что ДНК копирует только саму себя.
Несмотря на то, что число нуклеотидов, составляющих генетическую цепь любой степени сложности, ограничено четырьмя, а вариантов их сочетаний – множество, для каждой единицы живой материи это сочетание строго индивидуально.
Поэтому ДНК холерного вибриона отличается от РНК вируса гриппа, а комбинация нуклеотидов ДНК туберкулёзной палочки совсем не похожа на присущую вирусу бешенства. Это и позволяет идентифицировать одну обнаруженную генетическую матрицу от другой, к тому же – быстро.
На помощь здесь приходит метод ПЦР – анализ ДНК возбудителя. Он похож на процедуру открытия замка методом подбора ключей. Поскольку для каждого замка ключ – свой, имея ключ, можно легко выяснить конструкцию замка.
Точно так же обладание эталонным фрагментом ДНК – «ключом», совпадающим с уникальной конструкцией «замком» в ДНК (РНК) микроорганизма – позволяет выяснить «конструкцию» обладателя данного типа ДНК.
Но ПЦР не только обнаруживает «ключевой» участок нуклеотидной цепи – она запускает копирование данного фрагмента нуклеиновой кислоты, подобное по принципу цепной реакции ядерного распада. Изобилие полученного таким способом генетического материала обеспечивает 100% успеха при установлении вида исследуемого возбудителя.
Имеющегося арсенала подобных «ключей» уже достаточно для идентификации микроорганизмов, являющихся причиной самых разнообразных болезней и состояний организма.
ПЦР подходит не только для установления сути микробов-возбудителей – она пригодна для исследования любого живого материала: среза или обрывка ткани, фрагмента отдельной клетки, клеточного состава биологической жидкости или содержимого кишечника в виде кала.
Учитывая единый принцип строения любой живой субстанции, исследование с применением ПЦР позволяет осуществить:
Но наиболее востребованной является методика ПЦР для медицины, когда речь заходит о необходимости уничтожения посетившей тело человека чужой жизни.
Уникальность разработанной методики – крайне высокая чувствительность: она указывает на наличие возбудителя, даже когда представительство его в материале (например, в кале) ограничено всего несколькими молекулами его ДНК.
К достоинствам анализа с помощью метода полимеразной цепной реакции, помимо универсальности (способности выявлять любые типы РНК и ДНК) и высокой специфичности (100% выявления как одного конкретного возбудителя, так и идентификация сразу нескольких различных возбудителей в одном и том же исследуемом материале: рвотных массах, кале, ликворе и прочем), следует отнести:
Такое положительное качество данного метода анализа, как возможность обнаружения возбудителей, растущих сверхдолгое время, относится к заметным преимуществам по сравнению с другими методами диагностики. Сюда же можно причислить и возможность выявления болезнетворных агентов:
А также доступность для диагностики случаев внутриклеточного паразитирования.
Среди наиболее востребованных областей применения анализа методом ПЦР особо следует выделить сферу:
Гастроэнтерология использует методику для проведения изучения состояния развития патологической микрофлоры желудка (хеликобактериоз) и кишечника, для диагностики кала на яйца гельминтов, на содержание в нём:
Анализ кала методом полимеразной цепной реакции позволяет также оценить уровень засеянности патогенной микрофлорой гепато-панкреатической системы, желчевыводящих протоков, состояние которых чувствительно сказывается на функциях этих важнейших пищеварительных желёз, диагностировать паразитоносительство (лямблиоз и иные случаи заражения простейшими, которые иные методики анализа кала диагностировать не способны).
Преимущества ПЦР анализа:
Возможность выявления степени распространённости в организме возбудителей СПИДа, гепатитов, хламидиоза, сифилиса также позволяет высоко оценить новую перспективную методику анализа кала, предлагаемую лабораторной службой.
Оценка результата ПЦР-исследования (его расшифровка) должна производиться врачом, лечащим конкретного больного, ибо получение положительного ответа ещё не означает факта заболевания – погибший при лечении микроорганизм ещё долго будет сигнализировать о своём наличии в теле человека.
Отрицательно же выглядящий результат при выраженной клинике заболевания свидетельствует о случае неправильного забора материала для проведения реакции.
Такое состояние дел невозможно представить в случае, когда и забор образца материала, и его обработку, и расшифровку проводит квалифицированный врач, строго следующий инструкции по применению методики.