PCR anlayışı son illərdə tibbi diaqnostikanın ən vacib alətlərindən birinə çevrilmişdir. Xüsusilə virus mənşəli xəstəliklərin aşkarlanması və yayılmasının qarşısının alınmasında bu texnologiyanın rolu danılmazdır. PCR, yəni Polimeraz Zəncirvari Reaksiya (Polymerase Chain Reaction), genetik materialın – xüsusən də DNT və ya RNT-nin spesifik bölgələrinin milyonlarla nüsxəyə qədər surətlənməsinə imkan verən molekulyar biologiya metodudur. Bu texnologiya vasitəsilə çox az miqdarda genetik materialdan belə analizlər aparmaq mümkündür. PCR texnikası hələ 1983-cü ildə Keri Mullis tərəfindən kəşf edilsə də, onun real potensialı son 30 ildə, xüsusilə pandemiya dövründə özünü tam göstərmişdir.
PCR testlərinin tətbiqi təkcə tibb sahəsi ilə məhdudlaşmır. Bu texnologiya hüquq-mühafizə orqanlarında kriminal ekspertiza üçün, kənd təsərrüfatında genetik tədqiqatlarda, biologiyada növ identifikasiyasında və bir çox sahədə istifadə edilir. Amma ən çox tanındığı və geniş yayıldığı sahə infeksion xəstəliklərin, xüsusilə də COVID-19, hepatit, HIV və digər viral xəstəliklərin diaqnozudur. Bu üsul sayəsində xəstəliyin erkən mərhələsində belə virusun aşkarlanması mümkündür.
PCR texnologiyasının mahiyyəti və iş prinsipi
Polimeraz zəncirvari reaksiya – PCR, genetik materialın (DNT və ya RNT) müəyyən bir bölgəsini fermentlərin köməyilə çoxaltmaq üçün istifadə olunur. Bu texnologiyanın əsasını üç mərhələdən ibarət dövrlər təşkil edir və hər bir dövr nəticəsində genetik materialın miqdarı eksponensial olaraq artır:
- Denaturasiya: Qarışıqdakı ikiqat DNT zənciri yüksək temperaturda (94–98°C) denaturasiya edilir, yəni iki tək zəncirə ayrılır.
- Primerlərin birləşməsi (annealing): Temperatur 50–65°C-ə endirilərək, xüsusi olaraq dizayn olunmuş primerlər DNT-nin spesifik hissələrinə birləşir.
- Uzatma (elongation): Taq polimeraz fermenti temperatur təxminən 72°C olduqda primerin birləşdiyi yerdən başlayaraq yeni DNT zəncirini sintez edir.
Bu dövrlər 30-40 dəfə təkrarlanır və nəticədə hədəf DNT bölgəsindən milyonlarla surət alınır. Bu isə sonradan analiz üçün kifayət qədər material əldə etmək deməkdir.
PCR testinin növləri və fərqləri
PCR metodunun müxtəlif məqsədlər üçün uyğunlaşdırılmış bir neçə növü mövcuddur. Aşağıdakı cədvəldə onların müqayisəsini təqdim edək:
| Növ | Əsas məqsəd | Xüsusiyyət |
|---|---|---|
| Klassik PCR | Genetik materialın surətlənməsi | Əsasən laborator analizlər üçün |
| Real-time PCR (qPCR) | Genetik materialın kəmiyyətini ölçmək | Flüoressens siqnalla nəticə dərhal alınır |
| Reverse transcription PCR (RT-PCR) | RNT əsaslı virusların təhlili (məsələn, SARS-CoV-2) | Əvvəlcə RNT DNT-yə çevrilir |
| Multiplex PCR | Bir neçə genetik bölgənin eyni anda surətlənməsi | Eyni anda çoxlu analiz imkanı |
Bu müxtəliflik texnologiyanın çevikliyini və geniş tətbiq imkanlarını göstərir.
PCR testinin tibbdə tətbiqi sahələri
PCR testi infeksion xəstəliklərin aşkarlanması üçün qızıl standart sayılır. Onun əsas üstünlükləri aşağıdakılardır:
- Erkən diaqnostika: Xəstəliyin simptomlar başlamamış mərhələsində belə aşkarlanması
- Yüksək dəqiqlik: Hədəf bölgəyə uyğun primerlərin seçilməsi nəticəsində səhv nəticə ehtimalı azalır
- Az miqdarda nümunə ilə analiz: Cəmi bir neçə hüceyrə və ya viral hissəcik kifayət edir
- Xəstəlik dinamikasının izlənməsi: Müalicə prosesində virus yükünün azalıb-artmasını müşahidə etmək mümkündür
PCR COVID-19 pandemiyası zamanı geniş tətbiq olundu və bu texnologiyanın ictimaiyyət tərəfindən tanınmasında mühüm rol oynadı. Həmçinin, hepatit B və C, HIV, herpes, qızılca kimi xəstəliklərin də aşkarlanmasında geniş şəkildə istifadə olunur.
PCR testinin mərhələləri və laboratoriya prosesi
PCR testi aşağıdakı əsas mərhələlərdən ibarətdir:
- Nümunə götürülməsi: Boğaz çökəkliyi, burun yaxması və ya qan nümunəsi
- Nümunədən genetik materialın çıxarılması: Xüsusi reagentlər və cihazlarla DNT və ya RNT ayrılır
- Reaksiya qarışığının hazırlanması: DNT/RNT, primerlər, fermentlər və tampon məhlullar eyni boruya əlavə olunur
- Termosikldə reaksiya: Əvvəlcədən proqramlaşdırılmış temperatur dövrləri ilə reaksiya baş tutur
- Nəticənin oxunması: Flüoressens siqnal və ya elektroforez yolu ilə nəticələr təhlil edilir
Bu proses ümumilikdə 1,5–3 saat davam edir, lakin Real-time PCR texnologiyasında nəticə daha tez alınır.
PCR testinin məhdudiyyətləri və diqqət tələb edən cəhətləri
Bütün üstünlüklərinə baxmayaraq, PCR testinin müəyyən texniki və praktiki məhdudiyyətləri də mövcuddur:
- Yalnız aktiv virusu deyil, ölü genetik materialı da aşkar edə bilər
- Yüksək həssaslıq yanlış pozitiv nəticələrə səbəb ola bilər
- Texniki səhvlər (kontaminasiya) nəticənin etibarsız olmasına gətirə bilər
- Bahalı avadanlıq və təcrübəli kadrlar tələb edir
Bu səbəbdən PCR laboratoriyalarında ciddi protokollar tətbiq edilir və testin nəticələri mütləq təkrar yoxlamadan keçir.
PCR testinin digər sahələrdə istifadəsi
PCR testləri təkcə tibbdə deyil, müxtəlif digər sahələrdə də uğurla tətbiq edilir:
- Kriminalistika: DNT izi ilə şəxsiyyətin müəyyən edilməsi
- Kənd təsərrüfatı: Bitkilərdə genetik mutasiyaların və xəstəliklərin aşkarlanması
- Ekologiya: Biorəngarəngliyin öyrənilməsi, torpaq və su analizləri
- Qida təhlükəsizliyi: Bakteriyaların və genetik modifikasiya olunmuş orqanizmlərin (GMO) təyini
Bu sahələrdə də PCR texnologiyası yüksək dəqiqlik və həssaslığı ilə fərqlənir.
PCR texnologiyasının gələcəyi
Molekulyar diaqnostika sahəsində aparılan son yeniliklər PCR-in daha da inkişaf etdirilməsinə yönəlib. Yeni nəsil cihazlar artıq daha sürətli nəticə verir, portativ PCR cihazları isə sahə şəraitində belə testlərin aparılmasına imkan yaradır. Həmçinin, mikrofluid sistemlər, “lab-on-a-chip” texnologiyaları və avtomatlaşdırılmış analiz sistemləri PCR texnologiyasını daha əlçatan və effektiv edir.
Gələcəkdə bu metod süni intellektlə inteqrasiya edilərək nəticələrin daha obyektiv qiymətləndirilməsinə, xəstəliklərin proqnozlaşdırılmasına və sürətli cavab sistemlərinin qurulmasına imkan verəcək.
PCR texnologiyası müasir biologiyanın və tibbin əvəzolunmaz vasitəsinə çevrilmişdir. Onun sayəsində genetik analizlər sürətli, dəqiq və səmərəli şəkildə həyata keçirilir. Bu metodun tətbiqi sayəsində təkcə fərdi diaqnostika deyil, ümumi səhiyyə strategiyaları da daha dəqiq qurulur. PCR testləri artıq bir texniki prosedurdan daha çox, insan sağlamlığının qorunması və gələcək pandemiyalara hazırlıq baxımından strateji bir vasitə kimi qəbul edilir. Hər bir vətəndaş üçün bu texnologiyanı anlamaq və onun əhəmiyyətini bilmək elmi savadlılıq baxımından vacibdir.
Ən Çox Verilən Suallar
PCR (Polimeraz Zəncirvari Reaksiya) genetik materialın – DNT və ya RNT-nin müəyyən hissəsinin milyonlarla dəfə çoxaldılması üçün istifadə olunan molekulyar biologiya üsuludur. Əsas məqsəd genetik materialın analizini asanlaşdırmaqdır.
PCR testi üç mərhələdən ibarət dövrlərlə işləyir: denaturasiya, primerlərin birləşməsi və uzatma. Bu dövrlər təkrarlanaraq hədəf DNT hissəsi çoxaldılır.
PCR testi infeksion xəstəliklərin, o cümlədən COVID-19, hepatit, HIV və digər virusların diaqnozu üçün, eləcə də kriminalistika, kənd təsərrüfatı və qida təhlükəsizliyi sahələrində istifadə olunur.
PCR DNT üzərində işləyir, RT-PCR isə RNT əsaslı virusların aşkarlanması üçün RNT-ni əvvəlcə DNT-yə çevirərək həmin prinsiplə işləyir.
PCR testi çox yüksək dəqiqliyə malikdir. Hədəf bölgəyə uyğun primer seçildikdə səhv nəticə ehtimalı çox aşağı olur.
Nəticə laboratoriya şəraitindən və texnologiyadan asılı olaraq 1.5 saatdan 6 saata qədər müddətdə əldə edilə bilər. Real-time PCR-da nəticə daha tez çıxır.
Test nəticəsinin pozitiv olması orqanizmdə hədəf virusun və ya patogenin genetik materialının mövcudluğunu göstərir. Bu, aktiv infeksiya və ya yaxın keçmişdə yoluxmanı göstərə bilər.
Bəli, texniki səbəblər, kontaminasiya və ya səhv nümunə götürülməsi hallarında yanlış pozitiv və ya neqativ nəticə mümkündür.
Əksər hallarda xüsusi hazırlıq tələb olunmur. Ancaq bəzi hallarda testdən əvvəl qida və ya dərman qəbulu ilə bağlı məhdudiyyətlər tətbiq oluna bilər.
PCR texnologiyası daha sürətli, portativ və avtomatlaşdırılmış formalarla inkişaf etdirilir. Süni intellektin və mikrosistemlərin inteqrasiyası ilə diaqnostika daha əlçatan və dəqiq olacaq.
