Tìm Hiểu Về Kỹ Thuật Xét Nghiệm PCR

Kỹ thuật PCR đã giúp các nhà sinh học chẩn đoán ra các loại vi khuẩn, xác định được bệnh di truyền hiện nay. Đây là phương pháp còn rất lạ với nhiều người. Bài viết sau sẽ cung cấp đầy đủ thông tin, cùng theo dõi nhé!

Ngày nay, với những bệnh nhiễm trùng, di truyền ngành y đang áp dụng định đề Koch, tìm ra virus gây bệnh. Kỹ thuật xét nghiệm PCR (Polymerase Chain Reaction) hiện nay được đánh giá rất cao và thực hiện từ giai đoạn đầu. Đây là phương pháp có độ đặc hiệu và độ nhạy cao giúp chẩn đoán khá nhiều căn bệnh khó trước đây khi y học chưa phát triển. Vậy PCR là gì?

Kỹ thuật xét nghiệm PCR có ý nghĩa lớn trong y học

1. Nguồn gốc của PCR

PCR (Polymerase Chain Reaction) là kỹ thuật tìm ra ADN hoặc ARN của mầm bệnh trong bệnh phẩm, nhờ vào các phản ứng của chuỗi enzyme polymerase khuếch đại gấp triệu lần chỉ trong thời gian rất ngắn. Nhờ công nghệ PCR mà từ một mẫu rất nhỏ ADN như một giọt máu, sợi tóc hay một tế bào… các nhà nghiên cứu có thể nhân lên, phóng đại ra thêm nhiều bản để khảo sát, xác định tiếp theo.

Người đã phát minh ra PCR là Kary Mullis, công ty sinh học Cetus, Emeryville, California, Hoa Kỳ vào năm 1983. Mullis đã công bố nhận định rằng “Bắt đầu với một phân tử ADN di truyền, PCR có thể tạo ra 100 tỷ phân từ giống hệt trong một buổi chiều. Phản ứng dễ thực hiện. Nó chỉ cần một ống nghiệm, vài thuốc thử đơn giản và nguồn nhiệt”. Với phát minh vĩ đại này Kary Mullis đã nhận được giải thưởng Nobel cùng với Michael Smith năm 1993.

PCR ra đời năm 1983 bởi Kary Mullis

2. Quy trình vận hành của PCR

Nguyên lý hoạt động của PCR là sử dụng enzyme trùng hợp polymerase nhanh chóng tạo ra lượng lớn các bản sao từ đoạn ADN (ARN) đã được chọn lọc. Quy trình này gồm ba bước chính: Biến tính, kết hợp và mở rộng lặp lại từ 30 tới 40 chu kỳ. Quá trình này được thực hiện trên một máy quay tự động, có thiết bị làm nóng nhanh, làm lạnh những ống nghiệm chứa mẫu vật phản ứng.

Biến tính (Denaturation) thực hiện ở 94 độ C mục đích giúp sợi xoắn kép ADN tách ra hai đoạn chuỗi đơn ADN.

Kết hợp (Annealing) thực hiện ở 54 độ C. Các cặp kết hợp cùng mẫu chuỗi đơn, enzyme polymerase gắn vào và bắt đầu thực hiện sao chép mẫu.

Mở rộng (Extension) thực hiện ở 72 độ C. Tại bước này polymerase tổng hợp chuỗi ADN bổ sung thêm mẫu để ghép với mồi, kết quả tạo ra một phân tử ADN sợi kép. Các chu kỳ này được lặp đi lặp lại nhiều lần với nhiều bản sao tạo thành và số lượng bản sao mẫu phát triển theo cấp số nhân. Đặc biệt các virus ARN như quai bị, sởi, ZIKA, HIV… các nhà xét nghiệm sẽ dùng enzyme sao chép ngược reverse transcriptase nhằm biến đổi ARN của virus thành ADN sau đó tiến hành xét nghiệm PCR. Kỹ thuật này được gọi là RT - PCR và có 2 giai đoạn:

• Tổng hợp ADN bổ sung từ ARN vào enzyme RT - Sao chép ngược.
• Khuếch đại lượng ADN bổ sung bằng PCR chính thống.

3. Ứng dụng PCR trong y học

PCR cho phép chúng ta nhân lên hàng triệu ADN hay ARN trong thời gian ngắn. Vậy nên ngày nay PCR đã trở thành công cụ thiết yếu của các nhà nghiên cứu học, trong phòng thí nghiệm pháp y và di truyền. Áp dụng để chẩn đoán loại bệnh di truyền, tìm ra vi khuẩn, virus, lấy dấu vân tay ADN, nghiên cứu sự phát triển và tiến hóa của con người, xác định quan hệ huyết thống, nhân bản ra ADN của các xác ướp hay sinh học,...

Trong y tế, PCR giúp các bác sĩ chẩn đoán một số bệnh đặc hiệu có liên quan đến di truyền phân tử, mà những phương pháp xét nghiệm truyền thống không kiểm tra được. Ví dụ như xét nghiệm phân tử học PCR và RT - PCR chẩn đoán nhiều căn bệnh.

• Tìm ra mầm bệnh không thể nuôi cấy như virus viêm gan B, viêm gan C, HIV, Dengue, Herpes, HPV, virus SARS, H5N1, CMV, EBV. Các vi khuẩn như Chlamydia, pallidum, legionella, treponema,...
• Phát hiện những tác nhân nuôi cấy không thành công vì ít xuất hiện trong bệnh phẩm, chậm phát triển hoặc đã bị điều trị bằng kháng sinh trước đó như virus lao, viêm màng não mủ,...
• Tìm nhanh các chủng virus dengue bệnh sốt xuất huyết
• Phát hiện ra nguyên nhân của bệnh ung thư như HPV trong ung thư cổ tử cung, APC trong ung thư đại tràng, BRCA2 của bệnh ung thư vú, TPMT trong bệnh bạch cầu trẻ em, NF trong u xơ thần kinh,...
• Nghiên cứu về kháng nguyên bạch cầu ở người
• Tìm thấy các chủng vi khuẩn kháng thuốc: S.aureus MRSA, vi khuẩn sinh ESBL betalactamase và carbapemase…
• Nhận dạng được độc tố của vi sinh vật: Tiểu đơn vị A của độc tố ruột không chịu được nhiệt từ Escherichia coli
• Xét nghiệm sinh học phân tử prc ứng dụng trong lập bản đồ, dòng hóa, phát hiện gen hay giải mã trình tự của ADN.

PCR được ứng dụng rộng rãi trong y học hiện nay

4. Điểm mạnh, điểm yếu của PCR

Xét nghiệm PCR có nhiều ưu điểm vượt bậc so với các phương pháp thông thường khác như:

• Cho ra kết quả nhanh trong khoảng 5 giờ làm xét nghiệm, độ đặc hiệu cao.
• Tìm ra nhiều tác nhân vi sinh vật gây bệnh mà phòng thí nghiệm hay miễn dịch bình thường không phát hiện được.
• Cho kết quả định lượng copies virus, nhằm hỗ trợ các bác sĩ đánh giá rõ giai đoạn cũng như hiệu quả điều trị và tiên lượng bệnh.
• Phát hiện đột biến gen gây các bệnh ung thư, các bệnh di truyền nguy hiểm khác để kịp thời có biện pháp phòng ngừa.

Kỹ thuật xét nghiệm PCR cho kết quả trong thời gian ngắn

Tuy nhiên PCR có nhược điểm là phải có lobo hiện đại, đòi hỏi tay nghề kỹ thuật viên, bác sĩ có trình độ chuyên môn cao. Giá thành xét nghiệm rất cao. Những trường hợp đã dùng kháng sinh khi lấy hay bảo quản bệnh phẩm sai quá trình có thể dẫn tới ức chế prc khiến độ nhạy kém đi.

Điều đầu tiên và quan trọng nhất trong y học đó là chẩn đoán và xác định rõ nguyên nhân gốc rễ của bệnh cần điều trị. Đặc biệt là các bệnh nhiễm trùng đến nay ngành y đang áp dụng định đề Koch năm 1884 với nguyên tắc “Tiêu chuẩn vàng để chẩn bệnh nhiễm là tìm ra vi sinh vật gây bệnh”. Nhưng trong thực tế rất khó để làm đúng điều trên, vì số lượng vi sinh vật còn ít hay không được phân lập, tốc độ nhân bản chậm không kịp để điều trị đặc hiệu, ngoài ra còn nhiều yếu tố khác tác động tới việc thu thập bệnh phẩm.

Ngày nay PCR được áp dụng vào y khoa khá rộng rãi để xác định chẩn đoán bệnh. Theo lý thuyết PCR là xét nghiệm định danh ở mức phân tử, gen di truyền hiện đại, có độ đặc hiệu cao. Có nhiều điểm mạnh là vậy nhưng các xét nghiệm chẩn đoán khác cũng có điểm yếu chết người do độ nhạy còn thấp, như là cho âm tính giả. Ví dụ như PCR trong bệnh viêm màng não lao, căn bệnh đòi hỏi phải chẩn đoán, điều trị sớm để có phác đồ tiên lượng tốt, ít biến và di chứng. Dù PCR lao cho dịch não tủy cho ra độ đặc hiệu SP cao gần như tuyệt đối là 98% nhưng độ nhạy SE lại chỉ có 56%. Vậy nên các bác sĩ lâm sàng phải làm PCR lao thêm trên các mẫu xét nghiệm khác như máu, nước tiểu, dịch màng phổi, đờm, màng bụng và các xét nghiệm như soi đàm, chụp phổi, IDR,...

Xét nghiệm PCR có nhiều ưu điểm vượt trội

Vậy là bài chia sẻ trên đã giúp bạn hiểu rõ hơn về PCR. Hãy ăn uống nghỉ ngơi và tập luyện hằng ngày để có sức khỏe chống lại mọi bệnh tật bạn nhé! Bạn có thể dễ dàng tập thể dục tại nhà bằng máy chạy bộ, xe đạp tập tại website của sieuthitaigia.vn, truy cập ngay hoặc gọi đến hotline 1800 6884 để được tư vấn tận tình.

SIÊU THỊ TẠI GIA

• Website: https://www.sieuthitaigia.vn
• Fanpage: https://www.facebook.com/sieuthitaigia.vn
• Tổng đài MIỄN PHÍ: 1800 6884

• Sieuthitaigia.vn trung tâm mua sắm tại nhà với hệ thống siêu thị 63 tỉnh thành với các dòng sản phẩm như: Máy chạy bộ, xe đạp tập, ghế massage, máy làm kem tươi, máy làm đá viên, máy hút chân không công nghiệp…được khách hàng tin dùng hàng đầu hiện nay.
• Hệ thống cửa hàng có số lượng lớn nhất tại 63 tỉnh trên toàn quốc, giúp quý khách hàng trải nghiệm gần nhà tiện lợi để lựa chọn được cho gia đinh mình sản phẩm phù hợp nhất.