Какой биоматериал нужен для генетического анализа методом ПЦР

Выбор подходящего биоматериала для генетического анализа методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) — ключевой этап, от которого напрямую зависит точность и достоверность результата. Вопреки распространенному мнению, для исследования подходит не только венозная кровь. Современные технологии позволяют работать с различными типами образцов, выбор которых определяется целью диагностики, возрастом пациента и его состоянием. Понимание, какой именно материал необходим в вашем случае и как правильно к этому подготовиться, снимает лишнее беспокойство и обеспечивает высокое качество исследования.

Что такое полимеразная цепная реакция и почему выбор материала так важен

Полимеразная цепная реакция, или ПЦР, — это высокочувствительный метод молекулярной биологии, который позволяет обнаружить и многократно скопировать (амплифицировать) определенный фрагмент ДНК или РНК в биологическом образце. Представьте, что это молекулярная «копировальная машина», способная из одной-единственной молекулы генетического материала создать миллионы идентичных копий. Именно эта особенность делает метод ПЦР незаменимым для выявления возбудителей инфекций, генетических мутаций, установления родства и многих других задач.

Выбор биоматериала критически важен, потому что искомый генетический материал (например, ДНК вируса или мутировавший ген) должен в нем присутствовать в достаточном количестве и быть хорошего качества. Для диагностики инфекционного заболевания необходимо брать образец из того места, где предполагается наибольшая концентрация возбудителя. А для определения наследственных заболеваний или предрасположенностей подходит практически любой материал, содержащий собственные клетки человека, так как его геном одинаков во всех ядросодержащих клетках организма.

Основные виды биоматериала для ПЦР-диагностики

Для проведения полимеразной цепной реакции может использоваться широкий спектр биологических образцов. Выбор зависит от клинической задачи, которую ставит врач. В таблице ниже представлены наиболее распространенные типы биоматериала и цели, для которых они подходят.

Неинвазивные и инвазивные методы сбора: что нужно знать пациенту

Все методы сбора биоматериала можно разделить на две большие группы: инвазивные и неинвазивные. Понимание разницы между ними помогает снизить тревожность перед процедурой.

Неинвазивные методы — это те, которые не требуют нарушения целостности кожных покровов или слизистых оболочек. К ним относятся сбор слюны, мочи и, самый популярный в генетике, буккальный (щечный) соскоб. Основное их преимущество — полная безболезненность и безопасность. Именно поэтому такие методы предпочтительны для скрининга новорожденных, обследования маленьких детей и пациентов, испытывающих сильный страх перед уколами. Для анализа на наследственные заболевания ДНК из клеток щечного эпителия так же информативна, как и ДНК из лейкоцитов крови.

Инвазивные методы подразумевают проникновение через естественные барьеры организма. Классический пример — взятие крови из вены. К этой же группе относятся биопсия тканей, амниоцентез (прокол плодного пузыря для получения околоплодных вод) и другие сложные процедуры. Несмотря на вызываемый дискомфорт, инвазивные методы часто являются единственно возможными для решения определенных диагностических задач, например, для количественной оценки вирусной нагрузки в крови или анализа мутаций в опухолевой ткани. Важно помнить, что все инвазивные манипуляции проводятся квалифицированным медицинским персоналом с соблюдением правил асептики, что сводит риски к минимуму.

Как правильно подготовиться к сдаче анализа и собрать биоматериал

Правильная подготовка — это залог качественного образца и, как следствие, точного результата генетического анализа. Несоблюдение простых правил может привести к загрязнению пробы или деградации ДНК, что потребует повторного сбора материала. Вот ключевые рекомендации в зависимости от типа биоматериала:

• Венозная кровь. Обычно сдается утром натощак или через 8–12 часов после последнего приема пищи. Можно пить чистую негазированную воду. За 24 часа до анализа рекомендуется исключить алкоголь, интенсивные физические нагрузки и жирную пищу.
• Буккальный соскоб или слюна. Это наиболее требовательные к подготовке виды материала. За 1 час до сбора необходимо воздержаться от приема пищи, питья (кроме чистой воды за 30 минут), курения, жевания жвачки и чистки зубов. Непосредственно перед процедурой можно прополоскать рот чистой водой. Это делается для того, чтобы в образец не попала посторонняя ДНК из пищи или большое количество бактерий ротовой полости, которые могут помешать проведению полимеразной цепной реакции.
• Мазки из урогенитального тракта. Женщинам не рекомендуется сдавать анализ во время менструации. За 2–3 дня следует исключить использование вагинальных свечей, тампонов и спринцевания. Мужчинам рекомендуется воздержаться от мочеиспускания за 2–3 часа до взятия мазка.
• Общие правила. Всегда используйте только стерильные контейнеры или специальные наборы, выданные лабораторией. Строго следуйте инструкциям по сбору и транспортировке. Образец должен быть доставлен в лабораторию в кратчайшие сроки, соблюдая указанный температурный режим, так как длительное или неправильное хранение может разрушить генетический материал.

Влияет ли тип биоматериала на точность генетического анализа

Это один из самых частых вопросов, волнующих пациентов. Ответ зависит от цели исследования. Если речь идет об анализе собственного генома человека — например, для выявления наследственных заболеваний, определения предрасположенностей или установления родства, — то точность результата не зависит от того, взят ли для анализа буккальный соскоб, слюна или кровь. ДНК во всех ядросодержащих клетках организма идентична. Главное условие — получить из образца достаточное количество качественной, неразрушенной ДНК.

Однако если цель — выявить чужеродный генетический материал (ДНК вируса или бактерии), выбор биоматериала становится решающим фактором. Например, для диагностики вирусного гепатита C необходимо исследовать кровь, так как вирус циркулирует именно в ней. А для выявления вируса папилломы человека высокого онкогенного риска информативен только мазок из пораженного органа (например, шейки матки). Таким образом, для инфекционной диагностики материал всегда берется из предполагаемого места локализации возбудителя. Выбор биоматериала в каждом конкретном случае определяет врач, основываясь на клинической картине и диагностических задачах.

Список литературы

1. Гинтер Е.К. Медицинская генетика: Учебник. — М.: Медицина, 2003. — 448 с.
2. Патрушев Л.И. Искусственные генетические системы. В 2-х томах. Том 1: Генная и белковая инженерия. — М.: Наука, 2004. — 526 с.
3. Щёлкин А.Г., Джанси-Род А.А., Джанси-Род Д.А. Биочипы в биологии и медицине. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. — 416 с.
4. Клинические рекомендации «Правила проведения преаналитического этапа при осуществлении молекулярно-генетических исследований». Российская ассоциация медицинской лабораторной диагностики, 2020.
5. Nussbaum R.L., McInnes R.R., Willard H.F. Thompson & Thompson Genetics in Medicine. 8th ed. — Philadelphia: Elsevier, 2016. — 546 p.