Полимеразная цепная реакция

Полимеразная цепная реакция, ПЦР (от греч. polymeres — состоящий из многих частей) — это высокоточный метод молекулярной биологии, позволяющий обнаружить в биологическом материале (крови, слюне, мазке) даже единичные фрагменты генетического материала (ДНК или РНК) конкретного возбудителя инфекции.

Этиология и патофизиология

Механизм ПЦР имитирует естественный процесс удвоения ДНК живой клетки, но происходит он в пробирке (в амплификаторе). Процесс состоит из повторяющихся температурных циклов:

• образец нагревают до 95 °C, чтобы разорвать двойную спираль исходной молекулы ДНК на две одиночные нити (денатурация);
• температуру снижают, и в дело вступают праймеры — искусственно синтезированные короткие маркеры, которые «узнают» уникальный участок генома искомого вируса и прикрепляются к нему;
• специальный термостойкий фермент ДНК-полимераза начинает достраивать вторую нить, копируя вирусный фрагмент.

За один цикл количество вирусной ДНК удваивается. Через 30–40 циклов из одной молекулы вируса получаются миллиарды точных копий, которые легко регистрируются лазерной оптикой прибора.

Если вирус РНК-содержащий (как ротавирус или коронавирусы), то процессу предшествует этап обратной транскрипции — перевода РНК в ДНК (ОТ-ПЦР).

Клиническое значение

ПЦР является золотым стандартом диагностики острых инфекций. В отличие от анализов на антитела, ПЦР выявляет не реакцию организма на болезнь, а самого возбудителя.

Обнаружение патогена методом ПЦР (положительный результат) является доказательством активной инфекции при наличии соответствующих симптомов или вирусемии. Метод незаменим в следующих случаях:

• в инкубационном периоде или в первые дни болезни — когда антитела еще не успели выработаться;
• для количественной оценки вирусной нагрузки — например, при ВИЧ-инфекции или вирусных гепатитах (чтобы понять, насколько активно размножается вирус и работает ли терапия).