تُعد تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR – Polymerase Chain Reaction) من أكثر الأدوات تطورًا ودقة في علم المختبرات الطبية. تُستخدم هذه التقنية للكشف عن المادة الوراثية (DNA أو RNA) للكائنات الدقيقة، وتشخيص الأمراض الوراثية، وتحديد الطفرات الجينية. وقد ساهمت تقنية PCR في إحداث نقلة نوعية في التشخيص الطبي، لا سيما خلال جائحة كوفيد-19، حيث أصبحت أداة معيارية للكشف عن الفيروسات بدقة عالية وسرعة مناسبة، وفي التالي؛ يشرح دايموندلاب كيف يتم عمل تحليل PCR داخل المختبر الطبي.
كيف يتم عمل تحليل PCR داخل المختبر الطبي؟
يعتمد تحليل PCR على سلسلة من الخطوات المخبرية الدقيقة التي تهدف إلى تضخيم تسلسل معين من الحمض النووي، بحيث يصبح قابلًا للكشف والتحليل. يتم تنفيذ التحليل في بيئة معقمة ومراقبة، باستخدام معدات وتقنيات متقدمة لضمان دقة النتائج وتفادي التلوث.
تبدأ العملية بجمع العينة ثم تمر عبر سلسلة مراحل تقنية منظمة تشمل:
خطوات تحليل PCR في المختبر الطبي
تتم عملية تحليل PCR من خلال مراحل متتابعة، تبدأ من جمع العينة وتنتهي بتحليل النتائج. في ما يلي عرض تفصيلي للخطوات الأساسية:
1. جمع وتحضير العينة
يتم جمع العينة البيولوجية المناسبة حسب نوع الفحص، مثل مسحة من الأنف أو الحلق في حالات العدوى الفيروسية، أو عينات دم أو نسيج عند البحث عن اضطرابات وراثية. تُحفظ العينة في أنبوب يحتوي على مادة حافظة، ثم تُنقل إلى المختبر في ظروف حرارة مناسبة.
2. استخلاص الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي
يُستخدم جهاز خاص لاستخلاص الحمض النووي (DNA) أو الحمض النووي الريبي (RNA) من العينة. تعتمد طريقة الاستخلاص على كواشف كيميائية تفصل المادة الوراثية عن باقي مكونات الخلية.
3. تحضير مزيج التفاعل (Reaction Mix)
يُحضّر خليط التفاعل الذي يحتوي على:
- إنزيم بوليميراز (Taq polymerase)
- بادئات (Primers) متخصصة تستهدف التسلسل الجيني المطلوب
- نيوكليوتيدات حرة (dNTPs)
- محلول مخصص لضبط الظروف الكيميائية (Buffer)
- مادة مشعة أو فلورية للكشف عن المنتج النهائي في حال كان PCR كميًا (qPCR)
4. تشغيل جهاز الـ PCR
تُوضع العينات في أنابيب صغيرة داخل جهاز PCR الحراري (Thermal Cycler)، حيث تمر بدورات حرارية تتكرر عادة من 30 إلى 40 مرة. تتضمن كل دورة ثلاث مراحل رئيسية:
- التمسخ (Denaturation): تُسخن العينة إلى نحو 95°C لفصل سلسلتي الحمض النووي.
- التمهيد (Annealing): تُخفض الحرارة إلى 50–65°C ليرتبط البادئ بالتسلسل المستهدف.
- الاستطالة (Extension): تُرفع الحرارة إلى حوالي 72°C ليبدأ إنزيم البوليميراز ببناء نسخة جديدة من الحمض النووي.
5. تحليل النتائج
بعد انتهاء التفاعل، تُحلل المنتجات الناتجة باستخدام تقنيات مثل الرحلان الكهربائي الهلامي (Gel Electrophoresis) أو القياس الفلوري في حالة qPCR. تشير النتيجة الإيجابية إلى وجود المادة الوراثية المستهدفة، مما يدل على الإصابة أو الطفرة الجينية المقصودة.
أنواع PCR المستخدمة في التحاليل المخبرية
توجد أنواع متعددة من تحليل PCR تُستخدم بحسب الحاجة السريرية:
- PCR التقليدي (Conventional PCR): يُستخدم للكشف النوعي.
- الـ PCR الكمي (qPCR): يحدد كمية الحمض النووي، ويُستخدم بكثرة في حالات العدوى الفيروسية.
- RT-PCR: يُستخدم لتحليل RNA بتحويله أولًا إلى DNA.
- Nested PCR وMultiplex PCR: لتضخيم أكثر من تسلسل في اختبار واحد.
التطبيقات السريرية لتحليل PCR
يُعد تحليل PCR أداة رئيسية في:
- تشخيص الأمراض المعدية (مثل فيروس كورونا، الإنفلونزا، HIV).
- الكشف عن الطفرات الجينية في أمراض الوراثة.
- مراقبة فعالية العلاج الفيروسي (مثل الحمل الفيروسي في حالات التهاب الكبد C).
- الفحوصات الجينية في الأورام والخلايا السرطانية.
- فحوصات ما قبل الولادة للكشف عن اضطرابات الكروموسومات.
يمثل تحليل PCR أحد أهم الإنجازات في الطب المخبري الحديث، بفضل دقته العالية وسرعة نتائجه ومرونته في التعامل مع أنواع متعددة من العينات. يُستخدم هذا التحليل على نطاق واسع لتشخيص الأمراض بدقة، ويوفر دعمًا حاسمًا في اتخاذ القرارات العلاجية، خاصة في الحالات التي تتطلب استجابة طبية فورية. يُعد فهم آلية عمله شرطًا أساسيًا لضمان سلامة وجودة الأداء في المختبرات الطبية المعتمدة.
كلمة أخيرة من دايموندلاب
مجموعة مختبرات الماسية الطبية (دايموندلاب) تتمنى السلامة للجميع، وتدعوكم إلى إجراء فحوصات دم شاملة في إحدى مختبراتها الطبية وأفرعها الواقعة في:
- جبل الحسين- مقابل مستشفى الأمل 0775515559
- مخيم شلنر- مجمع الحرية 0777077731
- الرمثا- بجانب مخابز جوهرة حلب 0778877009
- ش. السعادة- الزرقاء 0777077752
- الزرقاء- الاتوستراد 0777077735
- ش.المدينة المنورة- مجمع عيادات نور 0777077742
- ياجوز- الجبل الشمالي 0777077732
