Της Κλεάνθης Αποστόλου,
Λόγω των πρωτόγνωρων εξελίξεων στον τομέα της Υγείας μετά από το ξέσπασμα του κορωνοϊού, ακούγονται πολύ συχνά οι φράσεις: «Θα πάω να κάνω PCR, για να δω αν είμαι θετικός στον κορωνοϊό» ή «Πρέπει να κάνω PCR, για να είμαι σίγουρος ότι δε θα κολλήσω τους άλλους μετά από την καραντίνα μου». Πλέον, είναι σε όλους γνωστή αυτή η διαδικασία διάγνωσης του ιού, αλλά πολύ λίγοι αντιλαμβάνονται τι ακριβώς είναι η τεχνική PCR και γιατί τη χρησιμοποιούμε σε τέτοιες περιπτώσεις.
Συγκεκριμένα, PCR (polymerase chain reaction) είναι μία μοριακή μέθοδος ανάλυσης που στηρίζεται στην ανίχνευση ιικού φορτίου. Για να είναι θετικό το τεστ (π.χ. στην περίπτωση του Sars-Cov2), πρέπει να ανιχνευθεί ένας ορισμένος αριθμός ιικών σωματιδίων. Στην περίπτωση ελέγχου νόσησης από τον Sars-Cov2 εφαρμόζεται μια συγκεκριμένη κατηγορία, η αλυσιδωτή αντίδραση αντίστροφης μεταγραφάσης-πολυμεράσης σε πραγματικό χρόνο (RT-qPCR), λόγω της μεγάλης ευαισθησίας και ειδίκευσής της. Ειδικότερα, προσομοιάζει την αντιγραφή του DNA, όπως και οι άλλες κατηγορίες PCR, με τη μόνη διαφορά ότι πρώτα μετατρέπει το RNA γενετικό υλικό του ιού στο αντίστοιχο DNA με την κατάλυση του ενζύμου της αντίστροφης μεταγραφάσης. Επίσης, ονομάζεται real time PCR, διότι έχει την ικανότητα να ανιχνεύει και να μετράει ελάχιστες ποσότητες νουκλεϊκών οξέων σε διαφορετικούς τύπους δειγμάτων από διάφορες πηγές (περιβαλλοντικές ή κλινικές) πολύ γρήγορα και στοχευμένα. Για να γίνει αντιληπτό εάν κάποιος νοσεί, εφαρμόζεται RT-qPCR και ο δείκτης ανιχνεύσιμης ενίσχυσης του ιικού RNA είναι γραφικά γνωστός ως κύκλος ποσοτικοποίησης, που συνήθως αναφέρεται ως τιμή κύκλου-κατώφλι (Ct). Η Ct, για ένα δεδομένο κλινικό δείγμα, αντιπροσωπεύει τον κύκλο ενίσχυσης που διασχίζει τη γραμμή κατωφλιού που έχει προγραμματιστεί από εξειδικευμένους επιστήμονες, χρησιμοποιώντας τον προσδιορισμό σε ένα συγκεκριμένο θερμικό κυκλοποιητή σε πραγματικό χρόνο. Συνήθως, οι τιμές Ct από 25 έως 28 είναι κατάλληλες, για να επιβεβαιώσουν τη θετικότητα του κλινικού δείγματος.
Πέρα από τη real time PCR, η οποία χρησιμοποιείται για ταυτόχρονη και πολύπλευρη ανίχνευση των παθογόνων μικροοργανισμών με τη βοήθεια σύγχρονων θερμικών κυκλοποιητών, υπάρχουν και άλλες κατηγορίες της τεχνικής PCR με πολύ μικρές διαφοροποιήσεις μεταξύ τους. Όλες έχουν, όμως, ένα κοινό χαρακτηριστικό: βασίζονται στον τρόπο δράσης της βασικής αλυσιδωτής αντίδρασης, η οποία προσομοιάζει την αντιγραφή του DNA in vivo, με την έννοια ότι εκτός από το υπόστρωμα DNA που περιέχει το επιθυμητό τμήμα, χρησιμοποιεί εκκινητές που ορίζουν το τμήμα που θα αντιγραφεί, νουκλεοτίδια και πολυμεράση (καθώς και ένα ρυθμιστικό διάλυμα που θα διαμορφώσει τις κατάλληλες συνθήκες για την αντιγραφή του DNA in vitro). Όλες οι καινούριες εκδοχές αυτής της μεθόδου ενισχύουν την επιθυμητή αλληλουχία, είτε με μεγαλύτερη ευαισθησία με τη βοήθεια περισσότερων στοχευμένων εκκινητών (π.χ. Nested PCR, Real Time PCR) είτε δίνουν την ευκαιρία ενίσχυσης αλληλουχιών που προέρχονται από RNA-γενετικό υλικό, κυρίως για ιούς και παθογόνους μικροοργανισμούς (π.χ. RT-PCR).
Οι δυνατότητες της τεχνικής είναι ποικίλες, με κυριότερη την ανίχνευση μολυσματικών παραγόντων. Πέρα από αυτό, πλέον υπάρχει μια μεγάλη γκάμα εξετάσεων που περιλαμβάνει τον μοριακό έλεγχο κληρονομικών παθήσεων υπεύθυνων για την πήξη του αίματος (άμεση σχέση με τις συνεχόμενες αποβολές), τον προγεννητικό έλεγχο (π.χ. κυστική ίνωση, κώφωση), την προδιάθεση για οστεοπόρωση και πολλές άλλες παθήσεις, που αποδεδειγμένα βρίσκονται στο γενετικό μας υλικό και μεταφέρονται από γενιά σε γενιά.
Έχοντας γνώση της γενετικής κληρονομιάς μας, δεν είναι εφικτό να εξαλείψουμε – προς το παρόν – τα «προβληματικά» γονίδιά μας. Μπορούμε, όμως, να προλάβουμε μέσω διατροφής, άσκησης, φαρμακευτικής αγωγής και τακτικού ελέγχου παθήσεις, οι οποίες σε άλλες εποχές θα μας έβρισκαν απροετοίμαστους και να τις ξεπεράσουμε με αίσιο αποτέλεσμα, διότι, όπως γνωρίζουμε, η πρόληψη είναι πάντα καλύτερη από την ίδια τη θεραπεία. Για αυτούς και άλλους τόσους λόγους είναι σημαντικό να γνωρίζουμε την αξία της μοριακής τεχνικής της PCR, διότι φαίνεται ότι θα μας απασχολήσει για πολύ καιρό ακόμα σε νέους τομείς της Ιατρικής Διαγνωστικής, της Μικροβιολογίας, της Γενετικής και πολλών ακόμα επιστημονικών πτυχών.
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
- ‘’Real-time RT-PCR for COVID-19 diagnosis: challenges and prospects’’, Sule Waidi and Oluwayelu Daniel, The Pan African Medical Journal, 2020
- Σύγγραμμα ‘’iGenetics Μια μεντελική προσέγγιση’’, Peter J. Russell, Pearson Benjamin Cummings, 2013, Αλεξανδρούπολη
