Reazione a catena della polimerasi

La reazione a catena della polimerasi, PCR (dal greco polymeres — composto da molte parti), è un metodo di biologia molecolare ad alta precisione che consente di rilevare nel materiale biologico (sangue, saliva, tampone) anche singoli frammenti del materiale genetico (DNA o RNA) di uno specifico agente patogeno infettivo.

Eziologia e fisiopatologia

Il meccanismo della PCR simula il naturale processo di duplicazione del DNA di una cellula vivente, ma avviene in provetta (in un termociclatore). Il processo consiste in cicli termici ripetuti:

• il campione viene riscaldato a 95 °C per separare la doppia elica della molecola di DNA originaria in due filamenti singoli (denaturazione);
• la temperatura viene ridotta e intervengono i primer, brevi marcatori sintetizzati artificialmente che «riconoscono» una regione unica del genoma del virus ricercato e vi si legano;
• uno specifico enzima termostabile, la DNA polimerasi, inizia a sintetizzare il secondo filamento, copiando il frammento virale.

In un singolo ciclo, la quantità di DNA virale raddoppia. Dopo 30–40 cicli, da una singola molecola virale si ottengono miliardi di copie esatte, facilmente rilevate dal sistema ottico laser dello strumento.

Se il virus è a RNA (come il rotavirus o i coronavirus), il processo è preceduto da una fase di trascrizione inversa, ossia di conversione dell’RNA in DNA (RT-PCR).

Rilevanza clinica

La PCR rappresenta il gold standard per la diagnosi delle infezioni acute. A differenza dei test anticorpali, la PCR rileva non la reazione dell’organismo alla malattia, bensì l’agente patogeno stesso.

Il rilevamento dell’agente patogeno mediante PCR (risultato positivo) costituisce una prova di infezione attiva in presenza dei sintomi corrispondenti o di viremia. Il metodo è indispensabile nei seguenti casi:

• durante il periodo di incubazione o nei primi giorni di malattia — quando gli anticorpi non sono ancora stati prodotti;
• per la valutazione quantitativa della carica virale — ad esempio, nell’infezione da HIV o nelle epatiti virali (per determinare l’attività di replicazione del virus e l’efficacia della terapia).