Найти тему
Scientist Biologist

ПЦР тесты не могут определить патоген? Просвещение #7

Оглавление

Всем привет. Мы продолжаем разбор различных мифов про #инфекции. Сегодня на повестке дня у нас ПЦР или #Полимеразная цепная реакция которую используют в науке при исследованиях патогенных микроорганизмов и в медицине при их диагностике. Некоторые люди утверждают, что это всё заговоры, так как #ПЦР не является эффективным методом для выполнения этих функций.

Суть

ПЦР появилась в 1983 году, её изобрёл Кэри Муллис. Эта технология открыла для многих биологических наук разные направления. В частности, микробиологии. Теперь патогенные микроорганизмы можно было легко определять по геному, разрабатывать генетические модификации и.т.д. Медицине эта технология тоже помогла, так как стала высокоточным тестом, который можно было использовать для диагностики инфекционных заболеваний. За разработку ПЦР Кэри Муллис получил Нобелевскую премию, но спустя некоторое время (в 1986 году) он не согласился с тем, что ВИЧ приводит к развитию СПИДа, так как никто из коллег не смог дать ему эту статью. Уже в 2000-ных он начал плотно общаться с другим лауреатом Нобелевской премии Люком Монтанье и стали они двумя самыми известными в мире ВИЧ-диссидентами. И как раз и Кэри Муллис и стал известным вдохновителем ложных данных о том, что ПЦР не может быть использована для диагностики инфекций.

Но всё-таки, что же такое ПЦР? Метод молекулярной биологии, с помощью которого можно секвенировать (т.е. определить нуклеотидную последовательность) геном организма (включая микроорганизмы). Основное преимущество ПЦР в том, что она является одним из самых точных методов определения вируса. К тому же в отличии от других методов, ПЦР может оставаться высокоэффективной даже если материала очень мало, так как циклами, способна многократно увеличить количество нуклеиновой кислоты в материале.

Вокруг ПЦР ходят два основных мифа, которые объединяет одно: использовать их как метод диагностики нельзя. Первый миф — это то, что результат ПЦР можно подогнать под любые #вирусы . Нужен ортомиксовирус? Вот тебе его геном. Нужен вирус Нипах. Вот тебе его геном и.т.д. Второй миф, высокая частота ложноположительных результатов.

Разбор

Для разбора первого мифа, нужно немного вспомнить (или посвятиться) в молекулярную биологию. Ну а точнее нам нужно знать, что такое "полимераза", "принцип комплементарности". Первое слово знакомо наверное всем, кто интересовался микробиологией или цитологией. Полимераза — это фермент, который обеспечивает синтез молекул нуклеиновой кислоты на матрице другой нуклеиновой кислоты. Всего существует 4 вида полимеразы. РНК-зависимая РНК-полимераза, которая обеспечивает синтез молекулы РНК на матрице РНК. РНК-зависимая ДНК-полимераза (она же Обратная транскриптаза) служит для создания ДНК на матрице РНК. ДНК-зависимая РНК-полимераза служит для синтеза молекулы РНК на матрице ДНК. И наконец ДНК-зависимая ДНК полимераза, которая служит для синтеза ДНК на матрице ДНК. И последний интересующий нас термин - принцип комплементарности. Данный принцип - основа всей молекулярной биологии и генетики. Это способность азотистых оснований: Аргинин, Тимин (Урацил для РНК), Цитозин, Гуанин образовывать водородные связи. Причём конкретные, парные: А-Т(У), Ц-Г. Данный принцип справедлив также и для репликации. При ней, каждый нуклеотид в дочерних молекулах заменяется на комплементарный. Поэтому, говорить про то, что путём ПЦР может получится что угодно нельзя, это просто не позволит принцип комплементарности. Для примера: вирус имеет последовательность нуклеотидов АГГЦТТЦЦАЦГТАА, в ходе цикла используются комплементарных им праймер (т.е. фрагмента нуклеиновой кислоты, комплементарной нуклеиновой кислоте мишени) ТЦЦГААГГТГЦАТТ. В ходе циклов, праймеры образовывают с фрагментом нуклеиновой кислоты связь. И после этого с помощью полимеразы начинается синтез матричной цепи нуклеиновой кислоты. И в результате через 25-30 циклов даже из незначительной концентрации нуклеиновой кислоты можно получить достаточное количество нк.

Принцип работы ПЦР на примере ВИЧ. Амплификация — процесс образования дополнительных копий исследуемой нк.
Принцип работы ПЦР на примере ВИЧ. Амплификация — процесс образования дополнительных копий исследуемой нк.

И вот тут и кроется самая главная ошибка всех, кто утверждает, что при ПЦР можно получить любой геном. Праймеры, комплементарные например геному вируса Нипах могут образовать связь только с геномом вируса Нипах. С геномом любого другого вируса праймер просто не сможет соединиться, так как его нуклеотиды не будут комплементарны нуклеотидам вируса, что, по сути, будет отрицательным тестом на исследуемый патоген.

Второй миф более простой для пояснения. Ложноположительный результат — это как понятно из названия, ошибка, которая приводит к постановке ложного положительного результата. На самом деле, такое возможно, но вот частота таких ложноположительных результатов мала и связана она с "человеческим фактором", т.е. медработник может случайно перепутать пробирку с материалом. Чаще встречаются ложноотрицательные результаты, которые тоже могут быть связаны с человеческим фактором: ошибки при заборе материала, ошибки при процедуре проведения ПЦР, также можно и перепутать пробирки. А вот ложноотрицательные результаты по виде самой ПЦР редки, и характерны в основном для дешевых ПЦР тестов, продаваемых в аптеках или в интернете, так как зачастую такие тесты менее чувствительные, чем лабораторные используемые в больницах и лабораториях.

Заключение

Ну вот, собственно, и всё, в заключение можно сказать, что ПЦР является одним из наиболее достоверных методов для диагностики и исследования вирусов. А мифы о них не более чем просто заблуждения, которые были распространены различными диссидентами, в том числе, к сожалению, и самим создателем ПЦР Кэри Муллисом.

P.S. Если нашли в статье ошибку

Если вы нашли в статье ошибку (неверно назван термин или описан процесс), сообщите об этом в комментариях, информация будет исправлена