تفاعل البوليميراز المتسلسل

تفاعل البوليميراز المتسلسل، بي سي آر (من اليونانية بوليميريس — أي المكوَّن من أجزاء عديدة) — هو طريقة عالية الدقة في علم الأحياء الجزيئي، تتيح اكتشاف حتى شظايا مفردة من المادة الوراثية (الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي) لعامل مُعدٍ محدد في المادة البيولوجية (الدم أو اللعاب أو المسحة).

أسباب المرض والفيزيولوجيا المرضية

تحاكي آلية تفاعل البوليميراز المتسلسل العملية الطبيعية لتضاعف الحمض النووي في الخلية الحية، لكنها تحدث في أنبوب اختبار (داخل جهاز التدوير الحراري). تتكوّن العملية من دورات حرارية متكررة:

• تُسخَّن العينة إلى 95 درجة مئوية لفصل اللولب المزدوج لجزيء الحمض النووي الأصلي إلى سلسلتين مفردتين (التمسخ)؛
• تُخفَّض درجة الحرارة، ثم تبدأ البادئات عملها، وهي واسمات قصيرة مُصنَّعة اصطناعيًا «تتعرّف» إلى منطقة فريدة من جينوم الفيروس المطلوب وتلتصق بها؛
• يبدأ إنزيم خاص مقاوم للحرارة، وهو بوليميراز الحمض النووي، في استكمال السلسلة الثانية عن طريق نسخ الشظية الفيروسية.

يتضاعف مقدار الحمض النووي الفيروسي خلال دورة واحدة. بعد 30–40 دورة، ينتج من جزيء فيروسي واحد مليارات النسخ المطابقة التي ترصدها بسهولة المنظومة البصرية الليزرية للجهاز.

إذا كان الفيروس محتويًا على الحمض النووي الريبي (مثل الفيروس العجلي أو فيروسات كورونا)، فتسبق العمليةَ مرحلةُ النسخ العكسي، أي تحويل الحمض النووي الريبي إلى حمض نووي (تفاعل البوليميراز المتسلسل بالنسخ العكسي).

الدلالة السريرية

يُعد تفاعل البوليميراز المتسلسل المعيار الذهبي لتشخيص حالات العدوى الحادة. على عكس اختبارات الأجسام المضادة، لا يكشف تفاعل البوليميراز المتسلسل عن استجابة الجسم للمرض، بل يكشف عن العامل الممرض نفسه.

يُعد اكتشاف العامل الممرض بطريقة تفاعل البوليميراز المتسلسل (نتيجة إيجابية) دليلًا على وجود عدوى نشطة عند وجود أعراض ملائمة أو فيروسيميا. لا غنى عن هذه الطريقة في الحالات التالية:

• خلال فترة الحضانة أو في الأيام الأولى من المرض — حين لا تكون الأجسام المضادة قد تكوّنت بعد؛
• للتقييم الكمي للحمل الفيروسي — مثلًا، في حالات عدوى فيروس نقص المناعة البشرية أو التهاب الكبد الفيروسي (لمعرفة مدى نشاط تكاثر الفيروس وما إذا كان العلاج فعالًا).