Основанные на выявлении нуклеиновых кислот методы обнаруживают определенные для организма последовательности ДНК или РНК, извлеченные из микроорганизма. Последовательности могут быть амплифицированы в пробирке.
Идентификация нуклеиновых кислот (молекулярная) становится обычным явлением в клинической медицине, быстрая идентификация в результате применения данного метода позволяет подобрать пациенту точную антибактериальную терапию и избежать длительного приема эмпирических, потенциально несоответствующих лекарств.
Основанные на выявлении нуклеиновых кислот методы являются в целом специфичными и очень чувствительными и могут использоваться для всех категорий микробов. Результаты могут быть получены быстро. Поскольку каждый анализ, как правило, является специфичным для определенного организма, клиницист должен знать диагностические возможности и запрашивать соответствующий анализ. Например, если у пациента есть симптомы, предполагающие грипп, но сезон гриппа закончился, проведение более общего вирусного диагностического анализа (например, вирусная культура), а не определенного анализа на грипп лучше, потому что другой вирус (например, парагрипп, аденовирус) может быть причиной.
Последние достижения привели к развитию мультиплексных анализов, в котором анализ на одиночную нуклеиновую кислоту может обнаружить и различить ≥ 2 микроорганизма-возбудителя. Мультиплексные анализы в настоящее время доступны для обнаружения биологических боевых отравляющих веществ, вариантов SARS-CoV-2 и некоторых патогенов респираторного тракта (т.е., мультиплексные анализы, охватывающие как панель респираторных вирусов, таких как РСВ [респираторно-синцитиальный вирус], аденовирус, грипп, парагрипп, так и невирусные патогены, такие как пневмококки, микоплазмы и хламидии). Мультиплексные анализы имеют ту же чувствительность и специфичность, что и однотаргетные тесты, но их качество выше и они могут быть более сложными для интерпретации у конкретного пациента.
Эти методы могут быть полезными для диагноза и для мониторинга ответа на лечение. Основанные на определении нуклеиновых кислот тесты качественны, но количественные методы определения существуют для ограниченного, но увеличивающего числа инфекций (например, гепатит B, гепатит С, ВИЧ, цитомегаловирус, Т-лимфотропный вирус человека).
Методы, не требующие амплификации
Методы, мишенью которых являются последовательности аминокислот, не требуют их амплификации, которые используются в тех случаях, когда организм был сначала обнаружен в тест-культуре и присутствует в образце в высокой концентрации (например, при фарингите, вызванном группой А Streptococcus, при генитальных инфекциях, вызванных Chlamydia trachomatis или Neisseria gonorrhoeae).
Методы амплификации нуклеиновых кислот
При методах амплификации нуклеиновой кислоты берут крошечное количество ДНК или РНК, воспроизводят их много раз, и таким образом могут обнаружить небольшие следы микроорганизма в образце. Эти методы особенно полезны для возбудителей, которые трудно культивировать или идентифицировать использованием других методов (например, вирусы, облигатные внутриклеточные болезнетворные микроорганизмы, грибы, микобактерии, некоторые другие бактерии), или для тех организмов, которые присутствуют в малых количествах.
Эти методы могут включать
Амплификацию мишени (например, полимеразная цепная реакция [ПЦР], ПЦР с обратной транскрипцией [ОТ-ПЦР], амплификация с замещением нити, транскрипционная амплификация)
Амплификацию сигнала (например, метод "разветвленной" ДНК, система гибридной ловушки)
Зонд-амплификацию (например, лигазная цепная реакция, инвазивное расщепление зонда, циклическая зондовая технология)
Постамплификационный анализ (например, секвенирование продуктов амплификации, микроматричный анализ и метод HRM с анализом кривых плавления, как это делается при ПЦР в реальном времени)
Соответствующий забор образца и его хранение до прибытия в молекулярную диагностическую лабораторию важны. Поскольку методы амплификации столь чувствительны, легко могут быть установлены ложноположительные результаты от следа заражения образца или оборудования.
Несмотря на высокую чувствительность, иногда случаются ложноотрицательные результаты, даже когда у пациента имеются клинические симптомы (например, при вирусной инфекции Западного Нила). Их можно минимизировать следующим:
Избегайте использования тампонов с деревянными стержнями или хлопковыми наконечниками (необходимо использовать тампон, который был утвержден для анализа амплификации)
Быстрой транспортировкой образцов
Заморозкой или помещением образцов в холодильник, если транспортировка займет > 2 часов
Замораживание – типичный метод хранения анализов амплификации нуклеиновых кислот. Однако образцы должны храниться в холодильнике, а не подвергаться заморозке, если подозреваются неустойчивые вирусы (например, вирус герпес-зостер, вирус гриппа, ВИЧ-2) или если планируется вирусное культивирование (замороженные экземпляры не годятся для стандартного культивирования).
