ПЦР и гепатит

Чтобы вылечить заболевание, сначала его нужно правильно диагностировать. И чем быстрее и точнее будет поставлен диагноз, тем больше шансов на выздоровление.

Один из главных прорывов медицины в быстрой и точной диагностике инфекционных заболеваний был совершен 1983г, когда Кэрри Мюллис изобрел полимеразно-цепную реакцию (ПЦР), которая позволяет легко определить, какая инфекция вызвала заболевание. В случае гепатита, к примеру, ПЦР не только позволяет за считанные минуты узнать, какой тип вируса вызвал болезнь, но при помощи ПЦР можно определить, к каким лекарствам вирус устойчив, а какие смогут полностью уничтожить болезнь.

ПЦР, зачем она нужна?

До появления ПЦР существовал единственный способ получить генетический материал – вырастить живое существо, содержащее нужный ген. Открытие ПЦР позволило «размножать», или как говорят биологи – амплифицировать необходимый ген без участия всего остального организма.

Еще сложнее было с определением того, содержит ли живой организм тот или иной ген, или нет. К примеру, одним из лучших лекарств против гепатита В считается ламивудин (Lamivudine). Однако некоторые штаммы вируса, вызывающего гепатит В обладают резистентностью к этому препарату.

Чтобы узнать методами классической вирусологии, поможет ли лавимудин конкретному пациенту, нужно взять образец крови больного, выделить из него чистый вирус, вырастить в куриных эмбрионах культуру вируса, снова очистить его, опять провести тест на куриных эмбрионах, уже с добавкой препарата, снова выделить вирус, определить его количество…

Для проведения подобного исследования требовалось несколько месяцев работы целой лаборатории. К тому же, из-за опасностей работы с живыми вирусами, подобными исследованиями могли заниматься лишь специально оснащенные институты.

Все что оставалось врачам, это наугад подбирать препараты, пока один из них не помогал. Из-за этого уходило драгоценное время, а побочные эффекты от лекарств еще сильнее ослабляли печень.

Появление ПЦР позволило выявлять искомый ген за несколько часов, при помощи аппаратуры, которая вполне поместится на одном столе. К тому же, для проведения ПЦР нужен лишь соответствующий участок генома, поэтому можно деактивировать вирус, что существенно упрощает транспортировку инфекционного материала и работу с ним.

ПЦР, что это такое?

В самых общих чертах ПЦР выглядит следующим образом. В пробирку вносят генетический материал, который потенциально может содержать искомый ген, праймеры – химически синтезированные отрезки искомого гена небольшой длины, особый фермент: ДНК-полимеразу (или РНК полимеразу в случае некоторых вирусов гепатита), который способен выстроить цепочку нуклеиновой кислоты, полностью идентичную первоначальной и набор из 4 видов свободных нуклеотидов – строительного материала для ДНК или РНК, один из которых содержит радиоактивный фосфор.

Затем смесь нагревают до 94-96°С (при этой температуре две спирали ДНК, обычно плотно переплетенные между собою, расплетаются). Затем следует охлаждение. При этом праймеры прикрепляются к искомому участку генома, не давая ДНК (или РНК) вновь образовать двойную спираль. После этого полимераза находит свободную цепочку нуклеотидов. (Для работы этого фермента нужна одиночная цепочка нуклеотидов. Так как полимераза скользит по цепи ДНК, как блок по тросу, на двойных спиралях она работать не способна).

Затем следует повторный цикл нагрева, в результате чего цепочки нуклеотидов разделяются между собой.

При каждом цикле ПЦР количество искомого гена увеличивается в геометрической прогрессии, тогда как количество остального генетического материала растет линейно.

Очистив раствор от остатка нуклеотидов и разделив цепочки ДНК по молекулярной массе при помощи электрофореза, можно без проблем узнать, содержится ли искомый ген в образце, или нет.

Более того, определив уровень радиоактивного излучения, можно узнать, какое количество генетического материала содержалось в образце (в случае гепатитов – определить уровень вирусной нагрузки).

Еще одно достоинство ПЦР – очень высокая чувствительность реакции ПЦР, гораздо выше, чем при классических методах определения вирусов. В идеале, чтобы выявить искомый ген – для ПЦР нужен всего один вирус.

Кроме того, ПЦР полностью специфична – праймеры создают таким образом, чтобы они соответствовали уникальным участкам искомого гена, которых нет ни у какой другой последовательности (как у каждого человека существует уникальный отпечаток пальцев, так и у каждого гена есть участки с уникальной последовательностью нуклеотидов).

ПЦР и диагностика гепатитов

Сегодня известно по меньшей мере пять вирусов, которые способны поражать печень. Хотя по строению и происхождению эти вирусы существенно различаются, но они вызывают сходные клинические симптомы поражений печени. Поэтому их объединили в искусственную группу: вирусы гепатита А, В, С, D, Е.

Но, так как лечить надо не симптомы, а саму болезнь, а подходы к лечению разных типов вирусов, вызывающих гепатит, существенно различаются, одна из главных задач диагностики гепатита – это определение типа вируса, вызвавшего болезнь.

При помощи ПЦР это можно сделать в самом начале заболевания. Не дожидаясь симптомов, которые позволяют различать гепатиты по клинической картине.

ПЦР и гепатит А

ПЦР с успехом применяют для выявления носителей гепатита А в очагах инфекции (к примеру, если в детском саду заболело гепатитом А несколько детей). Непосредственно генетический материал вируса в крови можно выявить гораздо раньше появления антител, еще до начала заболевания.

ПЦР и гепатит В

ПЦР – это самый ранний способ выявления гепатита В. ДНК вируса появляется в крови на 20 дней раньше, чем так называемый «австралийский» антиген, по которому определяют гепатит В иммунологическими методами.

Кроме того, ПЦР позволяет выявить хронический бессимптомный гепатит и мониторить вирусную нагрузку у больных хроническим гепатитом В – то есть оценить эффективность лечения.

ПЦР и гепатит С

ПЦР при выявлении гепатита С просто неоценима! Этот тип гепатита часто протекает вообще без симптомов, но у 85% пациентов переходит в хроническую форму и приводит к циррозу печени. Поэтому ПЦР позволяет выявить вирус еще до того, как заболевание стало неизлечимым.

Также, ПЦР помогает выбрать наиболее эффективную схему противовирусного лечения и оценить ее результативность ее применения.

Материалы подготовлены при информационной поддержке Медицинской лаборатории "SYNEVO" (Синево)