Mi az a PCR teszt?
A PCR teszt a molekuláris biológiában és az orvostudományban használt laboratóriumi módszer. A teszt a genetikai anyag közvetlen kimutatására és jellemzésére szolgál. A PCR módszert a szakemberek könnyen kivitelezhetőnek, univerzálisan alkalmazhatónak és robusztusnak tartják.
A laboratóriumban a PCR-teszt két lépésből áll. Első lépésben a meglévő genetikai anyagot polimeráz láncreakcióval (PCR) amplifikálják. Ez lehetővé teszi a DNS legkisebb nyomainak vizsgálatát. Ez az oka annak is, hogy a PCR-tesztek olyan érzékenyen reagálnak.
Második lépésben a genetikai anyagot tulajdonságainak megfelelően szétválasztják, „válogatják” és így jellemzik. Más szavakkal, a DNS finom szerkezete meghatározott.
Számos alkalmazási lehetőség létezik: az orvosok PCR-tesztet használnak például koronavírus jelenlétének vizsgálatára, véradásra vagy újszülöttek esetleges örökletes betegségekre való szűrésére. A bakteriális fertőzések – például a tuberkulózis kórokozójával – vagy a parazita fertőzések (malária) is tisztázhatók PCR segítségével.
Segítenek az elkövetők elítélésében is az igazságügyi orvosszakértők genetikai ujjlenyomata alapján, vagy apasági vizsgálatként használják őket.
Meddig érvényes a PCR teszt?
A PCR-teszt eredménye általában a mintavételtől számított 48 óráig érvényes.
Mennyire megbízható a PCR teszt?
A PCR egy jól bevált kimutatási módszer a molekuláris diagnosztikában és az orvostudományban. Az úgynevezett aranystandardnak tekintik, nagyon alacsony hibaaránnyal. A teszteket különösen nagy érzékenység és specifitás jellemzi.
Az érzékenység azt a megbízhatóságot jelenti, amellyel a teszt megtalálja a kimutatandó genetikai anyagot.
A specifitás azt a bizonyosságot jelenti, amellyel a teszt megállapítja, hogy a szóban forgó genetikai anyag nincs jelen a mintában.
Mikor működnek a PCR-tesztek Sars-CoV-2 fertőzés esetén?
A PCR-teszt általában két-három nappal a tünetek megjelenése előtt és legfeljebb 20 nappal azután észleli a koronafertőzést. Még azoknál a fertőzött embereknél is, akik teljesen tünetmentesek maradnak, a teszt hatékony egy olyan kritikus időablakban, amikor másokat is megfertőzhetnek.
Egyedi esetekben a felismerés akár a tünetek megjelenése után 60 nappal is lehetséges.
Lehetséges hibaforrások
A DNS-másolási folyamat hibaaránya a gyakorlatban elhanyagolható. Bár a DNS polimerázok soha nem hibamentesek, alig játszanak szerepet a PCR vizsgálati eljárásban.
A gyakorlatban a lehetséges hibaforrások inkább a mintavételben rejlenek: ezért fontos, hogy képzett egészségügyi szakemberek végezzék a mintavételezést. A nyál- és gargarizáló minták esetleg csökkenthetik a teszt pontosságát, mivel itt hígító hatások lépnek fel.
Hogyan működik a PCR teszt?
A PCR-vizsgálatot például háziorvos vagy speciális vizsgálati központok végzik. Először az orvosok vagy képzett egészségügyi szakemberek mintát vesznek. A vizsgálathoz általában a felső légutakból vesznek tampont. Ez általában száj- vagy nasopharyngeális tampon formájában történik.
Öblítőoldattal történő gargarizálás is lehetséges. A vérminta atipikus a korona kimutatására – de széles körben alkalmazzák például az újszülöttek szűrésében.
A vett minta típusától függetlenül genetikai anyag található a pamut törlőkendőn, az öblítő oldatban vagy a vércseppben. Ezt a mintaanyagot laboratóriumba küldik, ahol izolálják és megtisztítják.
A PCR-teszt ezután két lépésre oszlik:
- PCR: Ebben a lépésben a kiindulási genetikai anyag mennyiségét amplifikálják.
1. lépés: PCR – „A polimeráz láncreakció”
A „PCR” a két lépés közül az első: Itt amplifikálódik a rendelkezésre álló kiindulási DNS mennyisége. A genetikai anyag ugyanis csak akkor elemezhető, ha az elegendő mennyiségben rendelkezésre áll. A legtöbb esetben ez emberi DNS; a koronavírus-tesztek esetében vírus RNS-ről van szó.
A PCR rövidítés a „polimeráz láncreakció” rövidítése.
Mi szükséges a PCR-hez?
A kiindulási DNS-t speciális anyagokat tartalmazó reakcióedénybe helyezik. A meglévő genetikai anyag templátként szolgál, amelyet bizonyos enzimek (Taq polimeráz) és bizonyos alapvető DNS építőelemek jelenlétében másolnak.
A másolási folyamat több ismétlődő futtatásban (ciklusban) történik.
Pontosabban a következő anyagokat adják hozzá:
- Kezdő DNS: Másolandó mintaanyag.
- Alapvető DNS építőelemek: Ezek a nukleobázisok: adenin, timin, citozin és guanin.
- DNS-polimeráz: Olyan enzim, amely az egyes DNS-építőköveket összekapcsolja, és így egy jól meghatározott DNS-szálat alkot. Az újonnan kapott szál az eredeti kiindulási anyag tükörképe (komplementere).
- Alapozók: 16-24 bázispárból állnak, és kiindulási pozícióként és kiindulási jelként szolgálnak. A primerek megmutatják a DNS-polimeráznak, hogy (a kiindulási DNS-nél) a másolási folyamat melyik pozícióban kezdődik.
Hogyan történik a PCR teszt?
Most, hogy a PCR-hez szükséges összes anyag jelen van a reakcióedényben, megkezdődhet a genetikai anyag tényleges másolási folyamata. Ezt kizárólag a hőmérséklet indítja, szabályozza és ismét leállítja.
A reakcióedényt ezért egymás után különböző hőmérsékletekre melegítjük vagy hűtjük. Ez egy speciális, termikus ciklusú készülékkel történik. A teljes reakció körülbelül egy-két órát vesz igénybe.
A PCR ciklus egyes lépései a következők
- A DNS kettős szálak denaturálása: A mintát körülbelül 90 Celsius fokra melegítjük. Ez az eredeti DNS kettős szálat két egyedi (komplementer) egyszálra választja szét.
- Az alapozók rögzítése: A hőmérsékletet valamivel 60 Celsius-fok alá csökkentjük. Ez azt eredményezi, hogy a primerek (forward primer, reverse primer) a megfelelő egyedi DNS-szálak meghatározott pozícióihoz kapcsolódnak.
A ciklus befejezése után a hőmérséklet ismét 90 Celsius-fok körülire emelkedik – a ciklus elölről kezdődik.
A PCR-módszer legfeljebb három kilobázispár (kbp) DNS-szekvenciák amplifikálására használható. Ez körülbelül 3,000 alapvető DNS-építőelemnek felel meg, amelyek összekapcsolódnak, és „láncot” alkotnak. Összehasonlításképpen: az emberi genom mintegy hárommilliárd bázispárban tárolja a sejt működéséhez szükséges tervrajzokat és információkat – a koronavírus genom viszont 30,000 XNUMX bázispárból áll. A PCR-teszt ezért csak a teljes DNS rövid szakaszait képes amplifikálni és megvizsgálni.
Az alapozók döntőek
A primerek kiválasztása kulcsfontosságú a PCR-eljárás szempontjából. A Sars-CoV-2 diagnosztikában például többféle primert használnak (multiplex PCR).
A Corona PCR tesztek így három különböző vírusgént keresnek: Ez az általános specificitást majdnem 99.99%-ra növeli. Ez azt jelenti, hogy ennél a magas találati aránynál 10,000 XNUMX vizsgálatonként csak egy álpozitív teszt van (ha a mintavétel helyes).
Mennyi másolt genetikai anyag áll jelenleg rendelkezésre?
Tegyük fel, hogy az első ciklus után két azonos DNS kettős szál van jelen.
Minden ciklus után a (másolt) genetikai anyag mennyisége megduplázódik. A DNS mennyisége ezért exponenciálisan növekszik.
Az orvosok általában húsz-harmincszor megismétlik ezt a folyamatot.
Képletesen szólva ez azt jelenti, hogy ha kezdetben csak egyetlen DNS-kettős szál található is a mintában, húsz ciklus után már millió egyforma másolat van a reakcióedényben.
Mit jelent a Ct érték?
A lefutott PCR ciklusok számát az úgynevezett Ct érték formájában jelzik. A „Ct” az angol „cycle threshold” kifejezésből származik. Ez a Ct érték lehetővé teszi a keresett genetikai anyag mennyiségére vonatkozó megállapításokat.
Alacsony, 20-as Ct érték mellett sok a kiindulási genetikai anyag. Ha azonban a Ct érték magas – körülbelül 30 ciklus – ennek megfelelően kevés a DNS. A PCR ciklust ezért gyakrabban kell futtatni.
2. lépés: Elektroforézis „Méret szerinti rendezés”
Amint elegendő „dúsított” genetikai anyag áll rendelkezésre, elvégezhető az elektroforézis. Ebben a folyamatban a tudósok a DNS egy sajátos tulajdonságát használják ki: az elektromos töltését.
Az egyes DNS-építőelemek egy (negatívan) töltött cukor-foszfát gerincen keresztül kapcsolódnak egymáshoz. Minél hosszabb egy adott DNS-szekvencia, annál nagyobb az elektromos töltése.
Ez lehetővé teszi a genetikai anyag vizsgálatát és jellemzését. A gyakorlatban egy ismeretlen mintát általában egy ismert referenciához viszonyítva ábrázolnak egy „kezdővonalon”, és egy bizonyos idő elteltével összehasonlítják egymással.
Ha a „vándorlási sebesség” mindkét szekvenciánál azonos, ez azt jelenti, hogy a kimutatás nagy valószínűséggel pozitív: A kimutatás nagy valószínűséggel pozitív – a keresett gén benne van a mintában.
A koronavírus speciális esete: mintaelőkészítés és RT-PCR
A koronavírus kimutatása speciális eset. A Sars-CoV-2 az úgynevezett RNS-vírusok egyike. Ez azt jelenti, hogy a Sars-CoV-2 genetikai anyag RNS (ribonukleinsav) formájában van jelen.
Az RNS csak néhány tekintetben különbözik a DNS-től. Többek között egyetlen szálként van jelen, és a 2′-dezoxiribóz helyett a cukorribózon alapul. A nukleobázis timint szintén uracil helyettesíti negyedik bázisként.
Ezt a vírus RNS-t DNS-be kell „átírni” a szokásos PCR-teszt előtt. Ezt a folyamatot reverz transzkripciónak (RT) nevezik – innen ered az RT-PCR kifejezés. Ennek az eljárásnak a részeként egyetlen cDNS-szálat („komplementer DNS”) nyernek. Egy további lépésben a cDNS egyszálát egy második, tükörképes DNS-szál egészíti ki.
Mennyi ideig tart az eredmény?
Miután a mintát elküldték a laboratóriumba, általában egy-két munkanapon belül megkapja az eredményt. Azokban a tesztközpontokban, amelyek gyakran közvetlenül a helyszínen vizsgálják a mintákat, ez is csak néhány órát vesz igénybe. Az időtartam nagymértékben függ az adott tesztközponttól és annak logisztikától.
A bonyolult munkafolyamatok ellenére a modern laboratóriumok nagy áteresztőképességgel képesek PCR-vizsgálatokat végezni. Speciális automatizált eszközök segítik a tesztek elvégzését.
Ennek ellenére a PCR-teszt viszonylag „lassú”, de annál megbízhatóbb kimutatási módszernek számít.
Mi történik, ha az eredmény pozitív?
Ha a mintát helyesen veszik, a pozitív PCR-teszt azt jelenti, hogy nagyon nagy a valószínűsége annak, hogy a vizsgált személy Sars-CoV-2-vel fertőzött.
Ha PCR-teszttel igazolták a koronavírus-fertőzöttséget, a népegészségügyi osztály értesítést kap a pozitív vizsgálati eredményről az illetékes laboratóriumtól. Ebben az esetben a közegészségügyi osztály elkülönítést vagy karantént rendel el.
Automatikusan fertőző vagyok, ha pozitív a PCR-teszt?
Általában igen. De nem mindig. A PCR-teszt eredményét mindig összefüggésben kell értelmezni. A pozitív teszt mindenekelőtt azt jelenti, hogy vírusos anyagot hordoz.
Egy kiegészítő antitest-teszt néha hasznos
Ilyen esetekben egy antitest-teszt biztosít bizonyosságot, amely megerősíti a PCR-teszt érvényességét. A legjobb, ha ezt megbeszéli orvosával. Segíthetnek a PCR-teszt eredményének helyes értelmezésében.
Mi a teendő, ha az eredmény negatív?
A negatív PCR-teszt eredménye nagy valószínűséggel azt jelenti, hogy a mintavétel időpontjában nem volt Covid-19-fertőzése, ezért jelenleg nem fertőző. Ön azonban a fertőzés korai szakaszában lehet.
A koronafertőzés általában csak a fertőzést követő második-harmadik napon észlelhető. Az eredmény tehát nem szabad passz. Ezért továbbra is tartsa be a szociális távolságtartást és a higiéniai szabályokat, és továbbra is viseljen FFP2 maszkot – saját és mások védelme érdekében.
PCR teszt gyerekeknek
A gyermekek PCR-tesztje nem különbözik a felnőttek PCR-tesztjétől. A mintagyűjtés és az eredmények értelmezése egyaránt vonatkozik a gyerekekre és a felnőttekre is.
Milyen kockázatokkal jár a PCR teszt?
A PCR teszt nem jár semmilyen fizikai kockázattal. Egyesek csak a minta nasopharyngealis tamponnal történő gyűjtését tartják zavarónak vagy kellemetlennek.
Mennyibe kerül egy PCR teszt?
Kérjük, vegye figyelembe: Ha otthoni tesztet végzett és pozitív eredményt kapott, azonnal kérjen időpontot háziorvosához telefonon. Orvosa telefonon megbeszéli Önnel a következő lépéseket.
Alternatív megoldásként a legjobb, ha felhívja a 116 117-es telefonszámot, hogy regisztráljon PCR-vizsgálatra. Ideális esetben a megerősítő tesztig otthon kell maradnia, hogy megvédje magát és másokat.
