Nauka koja stoji iza testa za coronavirus

Vjerovatno ste u zadnjih nekoliko mjeseci čuli dosta o testiranju na koronavirus, i znate da ako želimo znati da li imamo virus ili ne, moramo se testirati RealTime PCR testom. Iako većina nas ne zna o čemu se radi, RealTime PCR je dobro poznat naučnicima koji rade u laboratorijama i medicinskim ustanovama.

Šta je zapravo PCR?

Za početak, PCR je naziv za laboratorijsku tehniku ​​poznatu kao reakcija lančane polimerizacije. Ovom reakcijom se selektivno povećava količina genetskog materijala koja je u početnom uzorku prisutna tek u tragovima. PCR imitira ono što se obično događa u ćelijama dok rastu i umnožavaju se, odnosno PCR u laboratorijskim uslovima umnožava prisutan genetski materijal, odnosno DNK

Zašto DNK?

DNK se koristi jer postoje razlike u strukturi DNK kod različitih organizama, te vam određivanje DNK strukture može reći o kom se živom organizmu radi . U slučaju ljudi, PCR može identificirati osobu pomoću svog genetskog profila. U slučaju COVID-19, istraživači su početkom godine objavili više od 100 genomskih sekvenci virusa prikupljenih od različitih pacijenata kako bi identificirali ključne karakteristike virusa koji uzrokuje tu bolest, SARS-CoV-2.

Postoji začkoljica.

PCR djeluje samo na DNK, a virus SARS-CoV-2 spada u RNK viruse, što znači da koristi RNK kao svoju genetsku informaciju. RNK je slična DNK, ali ima samo jedan niz. Srećom, virusni enzimi za pretvaranje RNK u DNK otkriveni su prije par decenija, a upotrebljeni su zajedno s PCR-om da bi prepisali RNK u DNK. U ovom se slučaju PCR naziva PCR s reverznom transkripcijom.

Kako čitav proces funkcioniše?

Nakon što pacijent dođe na sigurno mjesto za testiranje, zdravstveni tim uzima uzorak, odnosno bris nosa ili grla. Uzorak gornjeg respiratornog trakta, posebno nazofaringealni bris, najčešći je uzorak prikupljen za pouzdano otkrivanje virusa.

U laboratoriji se uzorak obrađuje, tako da se prvo izoluje odnosno ekstrahuje RNK. Sve ostalo iz uzorka se uklanja. RNK se miješa s reagensima (testovima za otkrivanje virusa). 

Tada se virusna RNK pretvara u kopiju DNK, a ta se jedna kopija pretvara u milione primjeraka pomoću PCR-a, koji se mogu lako detektovati u isto vrijeme dok se umnožavaju. Čitav proces se odvija na mašinama koji se zovu RealTime PCR aparati.

Procesom grijanja lanci DNK se razdvajaju. Kada aparat spušta i podiže temperaturu, stvaraju se nove kopije virusne DNK. Nakon jednog ciklusa, reakcijska smjesa se ponovo zagrijava i hladi a kopije se akumuliraju dok ne nastanu milioni primjeraka.

Npretkom molekularne biologije razvijeni su reagensi i aparati koji omogućavaju da se ova reakcija se može odvijati automatski.  Za analizu i dobijanje rezultata potrebno je samo nekoliko sati. Prikaz signala se dešava realnom vremenu, dok se DNK umnožava, pa otud i naziv RealTime PCR.

Ako je SARS-CoV-2 prisutan u uzorku, aparat registruje vizualni signal koji iskusni profesionalci mogu očitati kao pozitivan signal.

Ako virus nije prisutan, nema materijala koji bi se umnožavao, pa ne dolazi do pojave ovakvog signala i to je negativan rezultat.

RealTime analiza koristi se već dugi niz godina, rutinski, za istraživanja i klinička ispitivanja, jer može otkriti sve vrste bakterija, parazita, virusa i gljivica, počevši od DNK ili RNK.

RT-PCR testovi su izvrsni u idealnim uslovima, i smatraju se zlatnim standardom za otkrivanje mnogih virusa.

Iako je princip isti, dijagnostika različitih virusa podrazumijeva posebne reagense za svaki pojedinačni virus. Tokom razvoja testova, važno je osigurati kvalitet, odnosno da su testovi veoma dobri u otkrivanju organizma koji nas zanima, odnosno da su senzitivni, i da ne pokazuju pozitivan rezultat kada mikroorganizam nije prisutan u uzorku, odnosno da su vrlo specifični. 

Stoga je potpuno razumljivo da su razvoj i proizvodnja kvalitetnih testova procesi koji zahtjevaju veliko znanje, iskustvo, i vrhunske uslove proizvodnje, kao i da su RealTime PCR testovi znatno skuplji od drugih, manje sofisticiranih testova.