Êîðèñí³ ñòàòò³
Ó àíàë³çó ç ÄÍÊ òî÷í³ñòü – ñòîâ³äñîòêîâà

Ó àíàë³çó ç ÄÍÊ òî÷í³ñòü – ñòîâ³äñîòêîâà
Ïîë³ìåðàçíà ëàíöþãîâà ðåàêö³ÿ – îäèí ³ç íàéìîëîäøèõ ³ âîäíî÷àñ òî÷íèõ ìåòîä³â ëàáîðàòîðíî¿ ä³àãíîñòèêè. Ñüîãîäí³ â³í äîçâîëÿº âèÿâëÿòè ð³çí³ áàêòåð³àëüí³ òà â³ðóñí³ ³íôåêö³¿, ä³àãíîñòóâàòè äåÿê³ ãåíåòè÷í³ çàõâîðþâàííÿ, ó òîìó ÷èñë³ ³ â ïðåíàòàëüíîìó ïåð³îä³, à òàêîæ âñòàíîâëþâàòè áàòüê³âñòâî. Éîãî øèðîêî âèêîðèñòîâóþòü ó êë³í³÷íèõ òà á³îìåäè÷íèõ äîñë³äæåííÿõ, ì³êðîá³îëî㳿, êðèì³íàë³ñòèö³, ìîëåêóëÿðí³é àðõåîëî㳿.
Ìåòîäèêà ÏÖÐ
Áóäü-ÿêèé îðãàí³çì, ó òîìó ÷èñë³ é ³íôåêö³éíèé àãåíò, ìຠñâîþ íåïîâòîðíó ïîñë³äîâí³ñòü ãåí³â, ùî çáåð³ãàºòüñÿ ó ìîëåêóë³ ÄÍÊ. Êîæåí ãåí, ñâîºþ ÷åðãîþ, «çàïèñàíèé» ó í³é ó âèãëÿä³ ïåâíî¿ ïîñë³äîâíîñò³ ÷îòèðüîõ òèï³â íóêëåîòèä³â: àäåí³íó, ãóàí³íó, òèì³íó, öèòîçèíó. Ìîëåêóëà ÄÍÊ ñêëàäàºòüñÿ ç äâîõ íèòîê, ÿê³ îáâèâàþòü îäèí îäíîãî ó âèãëÿä³ ñï³ðàë³, â ÿê³é àäåí³í îäí³º¿ íèòêè çàâæäè ïîâ'ÿçàíèé âîäíåâèì çâ'ÿçêîì ç òèì³íîì ³íøèé, à ãóàí³í – ç öèòîçèíîì. Òàêà ñïîëóêà íàçèâàºòüñÿ êîìïëåìåíòàðíîþ. Ùîá ïðîâåñòè ïîë³ìåðàçíó ëàíöþãîâó ðåàêö³þ (ÏÖÐ), äî äîñë³äæóâàíîãî çðàçêà äîäàþòü ãåíåòè÷í³ ïðîáè – ïðàéìåðè. Öå øòó÷íî ñèíòåçîâàí³ ïîñë³äîâíîñò³ ç 15-30 íóêëåîòèä³â, çäàòí³ ñòâîðþâàòè êîìïëåìåíòàðí³ çâ'ÿçêè ç ê³íöÿìè ä³ëÿíêè ÄÍÊ, ùî øóêàºòüñÿ. Äëÿ âèÿâëåííÿ çáóäíèê³â õâîðîá âèêîðèñòîâóþòü ð³çí³ ïðàéìåðè. Ó ðåçóëüòàò³ ÏÖÐ á³îëîã³÷íèé ìàòåð³àë ñïî÷àòêó íàãð³âàþòü äî òåìïåðàòóðè áëèçüêî 90–95 °Ç, ùîá ïîäâ³éíà ñï³ðàëü ÄÍÊ ðîçïëåëàñÿ, òîáòî. ðîçä³ëèëàñÿ íà îêðåì³ íèòêè. Ïîò³ì îõîëîäæóþòü äî 40-60 °Ñ. Ïðè ö³é òåìïåðàòóð³ â³äáóâàºòüñÿ òàê çâàíèé â³äïàë - ïðèºäíàííÿ ïðàéìåð³â äî ôðàãìåíò³â ÄÍÊ, ùî øóêàþòüñÿ, ÿêùî âîíè ïðèñóòí³ â çðàçêó. Íàñòóïíèé åòàï ÏÖÐ, ñèíòåç ëàíöþã³â ÄÍÊ, â³äáóâàºòüñÿ çà òåìïåðàòóðè 72 °Ñ. Êîæíà ç íèòîê ÄÍÊ ñòຠìàòðèöåþ, äå ñïåö³àëüíèé ôåðìåíò ÄÍÊ- ïîëèìåðàçà çà ïðèíöèïîì êîìïëåìåíòàðíîñò³ äîáóäîâóº äðóãó íèòêó íóêëå¿íîâî¿ êèñëîòè. Çãîðòàííÿ äâîíèòêîâî¿ ìîëåêóëè ÄÍÊ ó ñï³ðàëü â³äáóâàºòüñÿ àâòîìàòè÷íî.Òàêèì ÷èíîì, ìåòîä ³ì³òóº ó ïðîá³ðö³ ïðèðîäíó ðåïë³êàö³þ ÄÍÊ. Ó ðåçóëüòàò³ êîæíîãî öèêëó ÏÖÐ ôðàãìåíò øóêàíî¿ ÄÍÊ ïîäâîþºòüñÿ, à ñàì öèêë ïîâòîðþºòüñÿ ñò³ëüêè ðàç³â, ñê³ëüêè öå íåîáõ³äíî. Ñó÷àñí³ ïðèëàäè, ùî âèêîðèñòîâóþòüñÿ äëÿ ïðîâåäåííÿ ÏÖÐ, – àìïë³ô³êàòîðè – çäàòí³ çá³ëüøèòè ôðàãìåíòè ÄÍÊ â³ä ê³ëüêîõ ñîòåíü äî òèñÿ÷ ïàð îñíîâ ïðîòÿãîì ê³ëüêîõ ãîäèí. Çà ò³ºþ æ ñõåìîþ ÏËÐ âèÿâëÿº ãåí õâîðîáè, ðîçòàøîâàíèé ó ãåíîì³. Êð³ì òîãî, çà äîïîìîãîþ öüîãî ìåòîäó âèðîáëÿþòü áåçë³÷ ³íøèõ ìàí³ïóëÿö³é ç ãåíåòè÷íèì ìàòåð³àëîì: çì³íà îñíîâ, çðîùóâàííÿ ôðàãìåíò³â ÄÍÊ òà ³í.
Ïåðåâàãè ³ íåäîë³êè
Ãîëîâíèé ïëþñ ÏÖÐ-ä³àãíîñòèêè – ìîæëèâ³ñòü âèÿâèòè çàõâîðþâàííÿ íà ðàíí³é ñòà䳿, çàäîâãî äî ïîÿâè ïåðøèõ ñèìïòîì³â. Öåé ìåòîä äîçâîëÿº ïðàöþâàòè ïðàêòè÷íî ç áóäü-ÿêèìè á³îëîã³÷íèìè ìàòåð³àëàìè (êðîâ'þ, ñå÷åþ, ìîêðîòèííÿì, ç³ñêð³áêîì åï³òåë³àëüíèõ êë³òèí, íàâêîëîïë³äíèìè âîäàìè òîùî) òà îòðèìóâàòè íå ëèøå ÿê³ñíèé, à é ê³ëüê³ñíèé ðåçóëüòàò.²íøèìè ñëîâàìè, ïðîâ³âøè ÏÖÐ-àíàë³ç, ìîæíà âñòàíîâèòè ñàì ôàêò íàÿâíîñò³ çáóäíèêà, ³ îö³íèòè ê³ëüê³ñòü êîï³é éîãî ÄÍÊ. Öåé ïîêàçíèê çðó÷íî âèêîðèñòîâóâàòèìå êîíòðîëþ åôåêòèâíîñò³ ë³êóâàííÿ. ßêùî ïðè ïîâòîðíîìó àíàë³ç³ î÷åâèäíî, ùî â³í çìåíøóºòüñÿ, òî òåðàï³ÿ ïðàöþº. ×óòëèâ³ñòü ÏÖÐ-ä³àãíîñòèêè íàáàãàòî âèùà, í³æ ³ìóíîõ³ì³÷íèõ òà ì³êðîá³îëîã³÷íèõ ìåòîä³â. Öåé àíàë³ç äîçâîëÿº âèä³ëèòè ñàì çáóäíèê, à ÷è íå ïðîäóêòè éîãî æèòòºä³ÿëüíîñò³, ÿê³ ìîæóòü çáåð³ãàòèñÿ â îðãàí³çì³ ùå äåÿêèé ÷àñ ï³ñëÿ õâîðîáè. Äî òîãî æ, â³í äîçâîëÿº âèçíà÷àòè íàÿâí³ñòü ³íôåêö³é ç³ çíà÷íîþ àíòèãåííîþ ì³íëèâ³ñòþ, âíóòð³øíüîêë³òèííèõ ïàðàçèò³â, à òàêîæ òèõ ì³êðîîðãàí³çì³â, ÿê³ íå ìîæíà êóëüòèâóâàòè.Ñïåöèô³÷í³ñòü ÏÖÐ-àíàë³çó äëÿ âñ³õ â³ðóñíèõ òà á³ëüøîñò³ áàêòåð³àëüíèõ ³íôåêö³é äîñÿãຠ100%. ³í äîçâîëÿº âèÿâèòè íàâ³òü ïîîäèíîê³ êë³òèíè ïàòîãåííèõ ì³êðîîðãàí³çì³â ó òèõ âèïàäêàõ, êîëè ³íø³ ìåòîäè íåñïðîìîæí³, íàïðèêëàä, ïðè á³ëüø³é ÷àñòèí³ õðîí³÷íèõ ïåðñèñòóþ÷èõ ³íôåêö³é, çáóäíèêè ÿêèõ ìîæóòü ïåðåáóâàòè â îðãàí³çì³ òðèâàëèé ÷àñ (âñ³ òèïè ãåðïåñó, òîêñîïëàçìîç, õâîðîáà Ëàéìà, õðîí³÷í³ â³ðóñí³ ãåïàòèòè òà ³í.). Ðîç³áðàòèñÿ, êîëè ïî÷èíàºòüñÿ ðåöèäèâ, ìëÿâèé ïðîöåñ àáî îäóæàííÿ, ìîæíà ëèøå çà äîïîìîãîþ ÏÖÐ-ä³àãíîñòèêè. Öåé ìåòîä ³äåàëüíî ï³äõîäèòü äëÿ îòðèìàííÿ â³äïîâ³ä³ íà çàïèòàííÿ, ÷è º ó çðàçêó òîé ÷è ³íøèé çáóäíèê. Íàáàãàòî ìåíøå â³í ïðèäàòíèé ñêðèí³íãó, òîáòî. âèçíà÷åííÿ, ÿêèé ñàìå ì³êðîîðãàí³çì ³ç áàãàòüîõ ³íøèõ ïðèñóòí³é ó ïðîá³. Ñïðàâà â òîìó, ùî ÏÖÐ íàéêðàùå ïðàöþº ëèøå ç îäí³ºþ àáî äåê³ëüêîìà ïàðàìè ïðàéìåð³â.Çàíàäòî âåëèêà ê³ëüê³ñòü ï³äâèùóº éìîâ³ðí³ñòü ïîìèëêîâèõ ðåçóëüòàò³â. Çâîðîòíèé á³ê ìåäàë³ º ³ â îñíîâíî¿ ïåðåâàãè ÏÖÐ-ä³àãíîñòèêè – ¿¿ ôåíîìåíàëüíî âèñîêî¿ ÷óòëèâîñò³. ßêùî â ïîñóä³ äëÿ çàáîðó ìàòåð³àëó, ï³ïåòêàõ, ïðîá³ðêàõ òà ³íøîìó ëàáîðàòîðíîìó óñòàòêóâàíí³ áóäå ïðèñóòíÿ õî÷à á íàéìåíøà ê³ëüê³ñòü «÷óæîð³äíî¿» ÄÍÊ, àíàë³ç ìîæå äàòè íåïðàâèëüíèé ðåçóëüòàò.Ñàìå òîìó äëÿ ÏÖÐ-ä³àãíîñòèêè âàæëèâî êîðèñòóâàòèñÿ ïîñëóãàìè íàä³éíî¿ ñåðòèô³êîâàíî¿ ëàáîðàòîð³¿, ñï³âðîá³òíèêè ÿêî¿ ñóâîðî äîòðèìóþòüñÿ òåõíîëîã³÷íîãî ðåæèìó – íå ïîðóøóþòü ïðàâèëà çàáîðó ìàòåð³àëó, çàáåçïå÷óþòü éîãî ñòåðèëüí³ñòü ïðè çáåð³ãàíí³ òà òðàíñïîðòóâàíí³. Äåê³ëüêà ñë³â âàðòî äîäàòè ³ ïðî ³íòåðïðåòàö³þ ðåçóëüòàò³â ÏÖÐ-àíàë³çó. Âèÿâëåí³ ç éîãî äîïîìîãîþ ÄÍÊ íå çàâæäè ãîâîðÿòü ïðî æèòòºçäàòí³ñòü ïàòîãåííèõ ì³êðîîðãàí³çì³â ³ îñîáëèâî ïðî ¿õ çâ'ÿçîê ç êîíêðåòíèì çàõâîðþâàííÿì. ² õî÷à öåé àíàë³ç äຠê³ëüê³ñíó îö³íêó çáóäíèê³â, ó áàãàòüîõ âèïàäêàõ âèá³ð ë³êóâàííÿ ïàö³ºíòà çàëèøàºòüñÿ çà ë³êàðåì, ÿêèé ïîâèíåí ìàòè äîñòàòíþ êâàë³ô³êàö³þ äëÿ òîãî, ùîá ïðàâèëüíî îö³íèòè îòðèìàí³ ðåçóëüòàòè, ñïðîãíîçóâàòè ðîçâèòîê ³íôåêö³¿ òîùî.
Ùî äàë³?
ÏÖÐ-ä³àãíîñòèêà ïðîäîâæóº ðîçâèâàòèñÿ òà óäîñêîíàëþâàòèñÿ. Ùîðîêó íà ðèíêó ç'ÿâëÿþòüñÿ äåñÿòêè íîâèõ òåñò-ñèñòåì, ïðèçíà÷åíèõ äëÿ âèÿâëåííÿ íóêëåîòèäíèõ ïîñë³äîâíîñòåé ð³çíèõ çáóäíèê³â. ²ñíóþòü ðîçðîáêè, ÿê³ ðîáëÿòü ÏËÐ-ìåòîä äåäàë³ äîñòóïí³øèì. Òàê, íàïðèêëàä, ìóëüòèïëåêñíà àìïë³ô³êàö³ÿ äîçâîëÿº ïðîâîäèòè äîñë³äæåííÿ â³äðàçó äåê³ëüêîõ ôðàãìåíò³â, ùî âèâ÷àþòüñÿ, â îäí³é ïðîá³ðö³, ùî ³ñòîòíî ïðèñêîðþº ³ çäåøåâëþº àíàë³ç. Ìåòîä ÏÖÐ âæå äàâíî çðîáèâ êðîê çà ìåæ³ òðàäèö³éíî¿ ëàáîðàòîðíî¿ ä³àãíîñòèêè, à îäíèì ³ç íàéïåðñïåêòèâí³øèõ íàïðÿì³â éîãî âèêîðèñòàííÿ º ïåðñîíàë³çîâàíà ìåäèöèíà. ³äîìî, ùî ó ïàö³ºíò³â ³íîä³ âèíèêຠ³íäèâ³äóàëüíà íåïåðåíîñèì³ñòü ïðåïàðàò³â, ïîâ'ÿçàíà ç ïîÿâîþ íåáàæàíèõ òîêñè÷íèõ åôåêò³â ÷è àëåðã³÷íèõ ðåàêö³é.Öå âèçíà÷àºòüñÿ ãåíåòè÷íî çóìîâëåíèì ñòóïåíåì àêòèâíîñò³ òîãî ÷è ³íøîãî öèòîõðîìó – á³ëêà ïå÷³íêè, ÿêèé â³äïîâ³äຠçà ìåòàáîë³çì ÷óæîð³äíèõ ðå÷îâèí. Äëÿ òîãî ùîá âèçíà÷èòè, ÿêèé ð³çíîâèä öèòîõðîìó ìຠïàö³ºíò, ³, â³äïîâ³äíî, ñïðîãíîçóâàòè, ÿê â³í ïåðåíåñå òîé ÷è ³íøèé ïðåïàðàò, ïåðåä ïî÷àòêîì òåðàﳿ ìîæóòü ïðîâîäèòè ÏÖÐ-àíàë³ç, ÿêèé íàçèâàþòü ïîïåðåäí³ì ãåíîòèïóâàííÿì (àíãë. prospective genotyping).Êð³ì òîãî, ñüîãîäí³ íà çì³íó ÏÖÐ ïîñòóïîâî ïðèõîäÿòü ìåòîäè, ùî ´ðóíòóþòüñÿ íà àìïë³ô³êàö³¿ íå ÄÍÊ, à ÐÍÊ, íàïðèêëàä, ìåòîä ³çîòåðì³÷íî¿ àìïë³ô³êàö³¿ íóêëå¿íîâèõ êèñëîò (àíãë. nucleic acid sequencebased amplificaition, NASBA). Òîé ôàêò, ùî ì³øåíÿìè ïðè âèêîðèñòàíí³ NASBA-òåñòó º ðèáîíóêëå¿íîâ³ êèñëîòè, ùî ñòàíîâëÿòü îñíîâó ðèáîñîìè, äຠðÿä ïåðåâàã.Òàê, ÿêùî â îäí³é êë³òèí³ çáóäíèêà, íàïðèêëàä õëàì³ä³¿ àáî ãîíîêîêó, ì³ñòèòüñÿ áëèçüêî äâîõ äåñÿòê³â ä³ëÿíîê ÄÍÊ, ïðèäàòíèõ äëÿ ÏÖÐ-àíàë³çó, ê³ëüê³ñòü ïðèñóòí³õ â í³é ðèáîñîì âèì³ðþºòüñÿ òèñÿ÷àìè àáî íàâ³òü äåñÿòêàìè òèñÿ÷. Îòæå, NASBA ìຠùå á³ëüøó ÷óòëèâ³ñòü, í³æ ÏÖÐ. Äî òîãî æ, ÿêùî ÄÍÊ º äîñèòü ñòàá³ëüíèì ìàòåð³àëîì ³ ¿¿ âèÿâëåííÿ íå çàâæäè îçíà÷ຠíàÿâí³ñòü æèòòºçäàòíèõ ì³êðîîðãàí³çì³â, ÐÍÊ, íàâïàêè, âêðàé íåñòàá³ëüí³. Âîíè øâèäêî ðóéíóþòüñÿ ïðè çàãèáåë³ ì³êðîîðãàí³çì³â, òîìó NASBA òåñò äຠá³ëüø òî÷íó êàðòèíó ïîòî÷íîãî ñòàíó ïàö³ºíòà, ðîçâèòêó ³íôåêö³¿ òà ðåçóëüòàò³â ë³êóâàííÿ.
 1983 ìåòîä ä³àãíîñòèêè çà äîïîìîãîþ ÏÖÐ âèíàéøîâ àìåðèêàíñüêèé â÷åíèé Êåð³ Ìþëë³ñ. Çà öå ÷åðåç 10 ðîê³â â³í îòðèìàâ Íîáåë³âñüêó ïðåì³þ â ãàëóç³ õ³ì³¿.
Èñòî÷íèê ñòàòüè æóðíàë «Ìèñòåð Áëèñòåð».