Самый главный элемент в ПЦР — это праймер (короткие участки ДНК, комплементарные (соответствующие) участкам выделенной из образца нуклеиновой кислоты). Праймеры обеспечивают запуск и специфичность реакции. Таким образом, тест-система для ПЦР состоит из смеси нуклеиновых кислот испытуемого образца, праймера и специальных ферментов (полимераз)) с помощью которых эта реакция невозможна. ПЦР-анализ включает несколько циклов (этапов), в результате которых получаются точные копии распознаваемого участка матричной нуклеиновой кислоты. Эти циклы повторяются 30–50 раз в соответствии с заданной программой. Конечный продукт этой реакции распознается с помощью метода электрофореза в геле.
Одним из важнейших критериев диагностической эффективности любого лабораторного анализа является показатель «чувствительности». При этом следует различать аналитическую и диагностическую чувствительность. Аналитическая чувствительность, применительно к ПЦР, представляет собой то минимальное количество копий ДНК или РНК в 1 мл раствора образца, которое может быть определено данной тест-системой. Большинство коммерческих тест-систем позволяет обнаружить в биологической пробе искомую нуклеиновую кислоту, даже если ее концентрация составляет несколько сот копий в 1 мл образца. С этим связано общее положение, определяющее клиническую пригодность любых лабораторных способов диагностики или тест-систем — диагностическая чувствительность метода не должна быть ниже 95–98 %.
Второй универсальный критерий лабораторной эффективности — «специфичность», которая определяется процентом здоровых людей, имеющих истинно отрицательные результаты анализа. Метод ПЦР обладает высочайшей специфичностью, которая достигает 99-100 %.
Диагностическая чувствительность и специфичность ПЦР сопоставимы, а зачастую и превосходят показатели, обеспечиваемые другими методами, которые являются «золотым стандартом» в диагностике инфекционных заболеваний. Результаты ПЦР-анализа можно получить в течение одного рабочего дня, при этом отобранные для анализа пробы могут храниться (накапливаться) в течение даже нескольких недель при соблюдении соответствующих температурных норм. Проведенная недавно в нескольких зарубежных исследовательских центрах суммированная оценка чувствительности различных методов диагностики показала, что ИФА имеет чувствительность 50–70 %, а ПЦР — от 90 до 100 %.
ПЦР, по сравнению с ИФА и другими способами, обладает двумя важными преимуществами: высокой чувствительностью и непродолжительностью анализа по времени, то есть «актуальностью» получения результата исследования врачом и пациентом.
Перед другими методами клинической лабораторной диагностики существуют преимущества ПЦР:
— метод позволяет обнаруживать любые ДНК и РНК даже в тех случаях, когда с помощью других способов это сделать невозможно;
— метод обладает высокой специфичностью (до 100 %). Она обусловлена тем, что в исследуемом «материале определяется уникальный фрагмент нуклеиновой кислоты, характерный только для данного возбудителя или гена;
— возможность проведения не только качественной (наличие), но и количественной (концентрация) оценки содержания нуклеиновой кислоты. В настоящее время с помощью коммерческих тест-систем можно определять несколько сот копий в исследуемом образце;
— высокая технологичность и автоматизация метода позволяют врачу получить результаты исследования и ознакомить с ними пациента в день проведения анализа;
— ПЦР позволяет выявить возбудителя в организме еще до развития заболевания, например, в инкубационном периоде;
— для проведения ПЦР—анализа достаточен минимальный объем пробы (до нескольких микролитров);
— ПЦР-анализ позволяет одновременно диагностировать несколько возбудителей заболеваний в одной пробе без ущерба для чувствительности или специфичности результата;
— полученные результаты ПЦР можно вносить в компьютерные информационные носители или фотографировать для дальнейшей оценки независимыми экспертами.
Несмотря на вышеуказанные достоинства метод ПЦР все же не лишен некоторых недостатков, которые следует учитывать при оценке результатов исследований:
— высочайшие требования к оснащению лаборатории, качеству тест-систем и строжайшее соблюдение регламента исследования во избежание получения ложных результатов. Решение проблемы качества анализов возможно при соответствующей квалификации персонала и обязательной сертификации лаборатории;