Posted on 4 hozzászólás

Így működik a koronavírus PCR-teszt

A koronavírus újra itt van köztünk, elért minket a “második hullám” (igazából nem volt első sem, szóval ami most van, az még az első). Hogy ki vírusos és ki nem, azt többféle módszerrel is meg lehet állapítani. Ennek egyik módja a PCR-teszt. Annyi, de annyi félrevezető információt olvastam róla a neten, hogy éppen itt az ideje, hogy leírjam hogyan működik az eljárás.

Én és PCR

Tudom, hogy manapság milyen nehéz eldönteni, hogy az interneten leírtak közül mi igaz és mi nem és hogy kinek higgyünk. Éppen ezért pár mondatban összefoglalom, hogy nekem, Megyeriné Rákóczi Dorinának mi köze van a PCR-hez.

Orvosi biotechnológia mesterszakon végeztem. Ha valami a szakterületem, akkor az ez, vagyis a molekuláris biológiai vizsgálatok. Több tantárgy tematikájában is benne volt, megtanultam az elméleti hátterét különböző szempontok szerint, sőt a molekuláris biológia szigorlaton és államvizsgán sem maradt ki a PCR. De persze mit sem ér az elmélet gyakorlat nélkül! Szerencsére etéren is jól állok: a MTA-Enzimológiai Intézet-Szerkezeti Biofizika Kutatócsoportjában dolgoztam egy évet és ott számos PCR-vizsgálatot végeztem. Mesterképzés alatt pedig a PPKE-ITK (drága alma materem) Molekuláris Biológia Laboratóriumában dolgoztam, ahol szintén volt szerencsém a PCR-géphez. Teljesen önállóan, a tervezéstől a kiértékelésig hajtottam végre a mérést.
Persze koronavírus-tesztet nem végeztem, nem vagyok egyik akkreditált labor dolgozója sem, de a lényeg, hogy elméletben és gyakorlatban is tudom, hogy mit hogyan kell csinálni.


A PCR, mint módszer

Nem gondolom azt, hogy ezt mindenkinek tudnia kéne és hogy a PCR-nek az általános műveltség részének kellene lennie, de a koronavírus kapcsán annyiszor előkerül, hogy nem lehet manapság kikerülni. Éppen ezért amit most leírok, az kőkemény szakma lesz, de azért Dodó Sapiens módra.

A PCR a polymerase chain reaction rövidítse, magyarul polimeráz láncreakció. Na, most már világos, ugye? 😀
Annyi a lényege, hogy egy adott DNS-szakaszt fel lehet sokszorosítani a módszerrel, szóval rengetegszer “lefénymásolunk” a DNS-ből egy részt. Mégis mire jó ez? Nos, a DNS kicsi és kevés van belőle. Ha csak simán izolálnánk, azaz kiszednénk a DNS-t az orrváladékból (nevezzük nevén: takonyból) vagy nyálból, azzal nem sokra mennénk. Egy menő mikroszkópban még éppen meg is lehetne nézni, de honnan fogjuk tudni, hogy az a molekula az, amit mi konkrétan keresünk? Hogy benne van-e a kívánt szakasz, azt ránézésre nem tudjuk megmondani. “Fel kell hangosítani” a keresett részt, detektálhatóvá kell tenni.

PCR lépései

A PCR-hez nem kell sok modern kütyü, elég egy PCR-készülék, ami valójában egy jól programozható termosztát. A reakcióhoz szükséges anyagok összemérése az, ami trükkös, ami szakértelmet igényel, de ha minden megvan, akkor a gép csak teszi a dolgát, mi meg várjuk az eredményt. Hogy mi történik a gépben? Íme:

  1. Denaturáció (95°C)
    A DNS kettős szálú, tehát olyan, mintha két hajszálat egymás köré csavarnál. Ezt a két szálat először el kell választani egymástól, ennek az idegen neve a denaturáció. Erre azért van szükség, mert a lényeg belül van, azaz a DNS-t alkotó bázisokat szabaddá kell tenni. (Ha ez nagyon kínai, akkor ajánlom a DNS-alapozó cikkeimet)
  2. Anelláció (kb.68°C)
    Ahhoz, hogy ne az egész DNS-t sokszorozzuk meg, hanem csak egy adott szakaszt, szükségünk van primerekre. Ezek kis méretű, a DNS-hez hasonló darabkák, amiket mi, emberek tervezünk meg és gyártunk le. A primerek komplementerek a DNS egy adott részével, vagyis mint egy mágnes, oda tudnak tapadni a párjukhoz. Hogy ezt milyen hőmérsékleten teszik meg, az sok mindentől függ, de ma már számítógéppel ezt pontosan ki lehet számolni.
  3. Amplifikáció (kb.72°C)
    Itt történik a lényeg, a felsokszorozás. Eddig ott tartottunk, hogy van két darab hosszú, egyszálú DNS-ünk, amihez egyes részeihet hozzátapadt egy-egy kis primer. Ezekhez a részekhez kapcsolódik egy enzim, a DNS-polimeráz. Innen kapta a reakció a nevét. A DNS-polimeráz egy olyan enzim, ami így “gondolkodik”: “Azta mindenit! Itt van egy egyszálú DNS-szakasz!!! Ebből nagyon gyorsan kétszálút kell csinálnom, mert ez így nem jó! Na, de hova kapcsolódjak? Á, itt van egy primer! Szuper, akkor mehet a meló.”
    Tehát a DNS-polimeráz mindkét egyszálú DNS-ből kétszálút készít, de csak azon a szakaszon, ami nekünk kell. Számoljunk csak egy kicsit: volt egy darab kétszálú DNS-ünk és most lett kettő darab kétszálú kis szakaszunk. Kétszer annyi van, mint volt.

Ha ezeket a lépéseket egymás után jó szokszor megismételjük, akkor nem kétszer, hanem sokszorannyi DNS-ünk lesz. A kettő hatványai szerint haladunk, szóval ha mondjuk 60-szor hajtjuk végre, akkor 1 152 921 504 606 846 976 darab DNS-ünk lesz. Ez már elég jól hangzik, igaz? Fluoreszcens spéci “festékkel” láthatóvá tudjuk tenni. Egyébként minden PCR-reakciónál kell, hogy legyen kontroll mérés is, tehát amikor azt ellenőrizzük, hogy maga az enzim jól működik-e, a gép nem krepált be stb.

Forrás: wikipedia

A koronavírus PCR-teszt

Most, hogy ismerjük a módszer lényegét, van értelme a koronavírussal kapcsolatos speciális dolgokról mesélni.

Eddig mindvégig DNS-ről írtam, pedig azt már az ovisok is tudják, hogy a koronavírusban RNS van. Akkor itt árulás van, nem? Nem. Annyi az egész, hogy a fent leírt lépéseket megelőzi egy 0.lépés, a reverz transzkripció. Olyan szépek ezek a szakszavak! Ez annyit takar, hogy az RNS-ből DNS-t készíttetünk egy enzim, a reverz transzkriptáz segítségével. Ez is csak egy sima reakció, amit össze kell mérni és ennyi. Nem egy bonyolult dolog, még ha ijesztően is hangzik. Ha már a takonyból kivont vírusok örökítőanyagából DNS-t varázsoltunk, mehet is a PCR.

Egyébként ez a teszt elég megbízható. 3 primerpárt is használnak, tehát ha az egyikkel valami gond lenne (ami simán lehet, mert biológia vagyis akármi is megtörténhet) ott van a másik kettő. A teszt eredménye egy IGEN-NEM válasz, mert ha odakötnek a primerek, akkor megy a reakció, sokszorosodik a DNS, látjuk, de ha nincs mihez odakötődniük, akkor nem megy a reakció, nem látunk semmit. Tehát igenis jól használható diagnosztikai célra is. Annyi kiegészítéssel, hogy ez csak annyit mond meg, hogy van-e vírus benned vagy sem. Ezért van szükség az immunológiai alapú vizsgálatokra is. Ha szeretnétek, hogy azokról is meséljek, akkor jelezzétek kommentben!

A WHO oldalán fent van a konkrét protokoll, vagyis hogy hogyan, milyen alapanyagokkal, hány fokon kell végrehajtani a tesztet ahhoz, hogy érvényes legyen.

Forrásaim:
https://www.who.int/docs/default-source/coronaviruse/real-time-rt-pcr-assays-for-the-detection-of-sars-cov-2-institut-pasteur-paris.pdf?sfvrsn=3662fcb6_2
https://www.fda.gov/media/140161/download
Egyetemi jegyzeteim


Tetszett a cikk? Szeretnél még hasonló témákról olvasni és még több érdekességet megtudni a világról? Ha igen, akkor katt IDE!

4 thoughts on “Így működik a koronavírus PCR-teszt

  1. Akkor a PCR-teszt végülis azt mutatja meg, h van-e bennünk koronavírus vagy azt, hogy valamilyen vírus? Kicsit hirtelen lett vége a cikkednek, engem érdekelne az immunológiai rész is. Nagyon tetszik a blogod, megbízható forrásnak éreznek, ezért is vagyok kiváncsi a folytatásra. 🙂

    1. Így is úgy éreztem, hogy túl tömény a cikk 😀 Nagyon örülök neki, hogy érdekel a téma és köszönöm a pozitív visszajelzést!
      A PCR-teszt örökítőanyag kimutatására való. Tehát ez úgy van, hogy vesznek mintát az pl.orrváladékból, amiben ott vannak persze a saját sejtjeink is, de a vírus is. A laborban azt csinálják, hogy “felnyitják” a sejteket, a vírust is és így külön tudják szedni az örökítőanyagot. Ezután az RNS-ből DNS-t készítenek és így hajtják végre a PCR-t. A reakció specifikus, tehát a koronavírus PCR-rel a koronavírust fogják kimutatni. Attól függ, hogy épp mit mutatnak ki a módszerrel, hogy milyen primereket használnak. A primer egyfajta “kérdőjel”, hogy “te örökítőanyag:EZ van benned?”.
      Szóval azt mondja meg a korona PCR-teszt, hogy van-e benned koronavírus vagy sem. Annyi kiegészítéssel, hogy előfordulhat, hogy az orrváladékban még nem jelent meg a vírus, de a szervezetben már ott van, ilyenkor pár nap múlva újra kell tesztelni.

  2. Ha jól értem, ha rosszul csinálod (nem protokoll szerint), akkor max. negatív eredményt tud kimutatni, de fals-pozitívat nem, ugye?
    DNS-t teremteni a bubukából (felnőtt nevén takony) nem tudunk, csak felsokszorozni ami benne van, (ha van benne).

    Szóval
    a) van benne vírus és kimutatja
    b) van benne vírus de nem mutatja ki (rosszul csináltad a PCR-t ülj le, egyes)
    c) nincs benne vírus, így nem is mutat ki semmit
    de olyan hogy nincs benne de mégis kimutatja a vírust, olyat nem igazán lehet produkálni, jól gondolom?

    1. Ha elrontod a protokollt, akkor bármi is megtörténhet, mert ilyen ez a biológia…A primerek érzékeny jószágok, ezért ha rossz körülményeket teremtesz nekik, akkor bizony nem-specifikus helyre is beköthetnek. A takonyban ott van a saját DNS-ünk is, ami elviekben adhatna jelet, de azért kicsi az esélye, mert 3 primerpárt is használnak, amelyek kifejezetten csak a koronavírus örökítőanyagához tudnak kötődni, a miénkhez nem. (Tudom terjed a neten, hogy a 8-as kromoszómánkhoz kötődik a koronavírus teszthez használt primer, de az minden szakmaiságot nélkülöző butaság. Nem köt. A “bizonyításukban” elvi hiba van. Ha érdekel leírom mi, de az már tényleg hardcore szakma 😀 )

      Amúgy ha én manipulálni szeretném a tesz eredményeit, akkor nem azon agyalnék, hogyan “rontsam el” és nem játszadoznék a ciklusszámmal, hőmérséklettel, egyszerűen más számokat írnék a papírra… De a rend kedvéért leírom, hogy én az életben nemm tennék ilyet, mert ez mások életével, egészségével való játék, amit mélyen elítélek természetesen.

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük

Ez az oldal az Akismet szolgáltatást használja a spam csökkentésére. Ismerje meg a hozzászólás adatainak feldolgozását .