دعونا نتعرف على اختبار PCR ببساطة، كما لو كنا نتعلمه من صديق!

ربما تتذكرون أننا جميعًا تحدثنا خلال جائحة كوفيد-19 عن اختبار PCR . لا بد أن البعض شعر ببعض الخوف، متسائلين عن عود يُدخل في الأنف؟ لكن ما هو اختبار PCR تحديدًا؟ هل يقتصر دوره على الكشف عن كوفيد-19 فقط؟ كلا، اختبار PCR هو طريقة فحص طبية بالغة الأهمية، تُساعد في تشخيص العديد من الأمراض. دعونا نتحدث عن كل هذا اليوم ببساطة ووضوح، كما لو كنا نتحدث إلى صديق عزيز.

ما هو تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR)؟ هل يمكنك شرحه قليلاً؟

ببساطة، PCR هو اختصار لـ "تفاعل البوليميراز المتسلسل ". يُستخدم للكشف عن المادة الوراثية في أجسامنا، سواءً كانت DNA أو RNA . تخيّل عينة صغيرة مأخوذة منك، قد تكون قطرة دم أو مسحة من داخل أنفك. تُؤخذ تلك القطعة الصغيرة من DNA أو RNA من تلك العينة، وتُصنع منها ملايين، بل ربما مليارات، النسخ في المختبر. هذا ما يُسميه العلماء التضخيم ، والذي يعني "زيادة" أو "تضاعف". إنه أشبه بصنع نسخ عديدة من ورقة واحدة باستخدام آلة تصوير.

من خلال إجراء نسخ متعددة كهذه، يصبح من الأسهل على العلماء دراسة الحمض النووي (DNA) أو الحمض النووي الريبي (RNA) في العينة الأصلية الصغيرة، والتحقق مما إذا كان هناك أي شيء مميز فيها. ينتمي تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) إلى مجموعة من الاختبارات تُسمى اختبارات تضخيم الأحماض النووية (NAAT) .

على الرغم من أن الكثير من الناس قد سمعوا كلمة PCR فيما يتعلق باختبارات كوفيد-19، إلا أن هذه التقنية تستخدم في المجال الطبي منذ فترة طويلة وهي طريقة مفيدة للغاية.

ما الذي يمكن الكشف عنه بواسطة تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR)؟

والآن دعونا نرى ما الذي يمكن أن يكشفه اختبار PCR هذا. يعتقد الكثيرون أنه مخصص فقط لفيروس كوفيد-19، لكن هذا ليس صحيحًا. إليكم التفاصيل:

• الأمراض المعدية: يمكن أن يساعد فحص تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) في تحديد ما إذا كانت الحمى أو الزكام أو السعال ناتجة عن فيروس أو بكتيريا أو فطريات أو طفيليات . على سبيل المثال:
• فيروس SARS-CoV-2 الذي يسبب مرض كوفيد-19 (COVID-19) .
• الإنفلونزا ، هذا ما نسميه عادةً بالإنفلونزا.
• فيروس الجهاز التنفسي المخلوي (RSV)، وهو شائع بشكل خاص عند الأطفال الرضع.
• البكتيريا التي تسبب مرض السل.
• العديد من العدوى الفيروسية والبكتيرية الأخرى.
• الأمراض الوراثية: بعض الناس يعانون من أمراض وراثية، أليس كذلك؟ أمراض مثل ذلك، على سبيل المثال ، التليف الكيسي.يُستخدم هذا الفحص بتقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) أيضاً لتشخيص حالات مرضية مثل داء هنتنغتون ومتلازمة إكس الهشة . وهي حالات معقدة للغاية، لذا يُعد الكشف المبكر عنها بالغ الأهمية للعلاج.
• أنواع السرطان: تساعد هذه الطريقة أيضًا في تحديد أنواع معينة من السرطان، مثل سرطان الغدد الليمفاوية .
• التغيرات الجينية في السرطان: عند علاج مريض السرطان، يمكن لهذا الاختبار بتقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) الكشف عن تغيرات/طفرات جينية محددة في الخلايا السرطانية. وهذا يسمح باستخدام العلاج الموجه لاستهداف تلك التغيرات تحديدًا. يُعد هذا تقدمًا كبيرًا في مجال علاج السرطان.
• خطر الإصابة بالأمراض في المستقبل: قد يكون الأشخاص الذين لديهم تغيرات جينية معينة أكثر عرضة للإصابة بأمراض خطيرة كالسرطان في المستقبل. يُستخدم هذا الفحص الجيني (PCR) أيضًا للكشف عن خطر الإصابة بالسرطان . يتيح لك هذا الفحص معرفة المخاطر مسبقًا وإجراء تغييرات في نمط حياتك إذا لزم الأمر، أو البقاء على أهبة الاستعداد من خلال إجراء الفحوصات بانتظام.
• الفحص قبل الولادة: يعد تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) مفيدًا أيضًا في الاختبارات التي تُجرى لمعرفة ما إذا كان جنين المرأة الحامل يعاني من حالة وراثية.

ليس هذا فحسب، بل ربما شاهدتم ذلك في الأفلام، حيث تُستخدم أدلة الحمض النووي، كشعرة صغيرة أو بقعة دم في مسرح الجريمة، لتحديد هوية المجرم. كما تستخدم مختبرات الطب الشرعي تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) لزيادة كمية الحمض النووي وإجراء الاختبارات.

ما هي الاختبارات والأساليب التي تستخدم تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR)؟

تُستخدم تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) في العديد من طرق الاختبار. يعتمد نوع الاختبار الذي تحتاج إلى أخذ عينة له على ما يتم اختباره. إليك بعض الأمثلة:

• فحوصات الدم: يتم أخذ عينة من الدم واستخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) للكشف عن التغيرات الجينية وبعض الأمراض المعدية.
• مسحة البلعوم الأنفي: يمكن استخدام عينة من المخاط المأخوذة من داخل الأنف أو الحلق للكشف عن التهابات الجهاز التنفسي مثل الإنفلونزا، وكوفيد-19، والفيروس المخلوي التنفسي. هذا ما اختبرناه جميعًا خلال جائحة كوفيد-19.
• التشخيص الجيني قبل الزرع (PGD) أو الفحص الجيني قبل الزرع (PGS): خلال عملية التلقيح الصناعي (IVF) ، تُؤخذ بضع خلايا من الأجنة وتُفحص بحثًا عن الأمراض الوراثية قبل زرعها في رحم الأم. ويتم ذلك عادةً بعد بضعة أيام من سحب البويضات.
• بزل السائل الأمنيوسي:أثناء الحمل، يمكن استخدام كمية صغيرة من السائل الأمنيوسي المحيط بالجنين في رحم الأم لاختبار الحالة الجينية للجنين باستخدام تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR). هذا اختبار يُجريه طبيب متخصص.
• الخزعة: لتحديد الطفرات الجينية في الخلايا السرطانية (الفحص الجزيئي)، تُؤخذ عينة صغيرة من الورم (خزعة الورم) أو خزعة نخاع العظم. وهذا إجراء جراحي بسيط. ثم تُستخدم العينة لإجراء تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) للكشف عن التغيرات الجينية.

كيف تستعد لهذا الاختبار؟

في معظم الحالات، لا يتطلب اختبار تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) أي تحضيرات خاصة. ومع ذلك، يعتمد ذلك على نوع الفحص وطريقة جمع العينة. على سبيل المثال، قد تتطلب بعض فحوصات الدم الصيام لبضع ساعات قبل إجرائها. لذا، يُنصح باستشارة الطبيب أو مركز الفحص لمعرفة ما إذا كان هناك أي إجراءات خاصة يجب اتباعها.

كيف يعمل تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR)؟ شرح علمي بسيط!

هذه قصة علمية نوعًا ما، لكن دعوني أشرحها ببساطة. ما يفعله تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) هو تحديد تسلسل فريد خاص بالحمض النووي الذي تريد البحث عنه، أي أنه خاص به. قد يكون هذا التسلسل تغييرًا جينيًا محددًا في السرطان، أو قد يكون الشفرة الوراثية لفيروس أو بكتيريا. يُسمى هذا الحمض النووي المستهدف .

يشير مصطلح "تفاعل البوليميراز المتسلسل" إلى عملية إنتاج (تضخيم) عدد كبير من نسخ الحمض النووي المستهدف في المختبر. تستخدم هذه العملية إنزيمًا يُسمى بوليميراز الحمض النووي ، والذي يقوم بنسخ الحمض النووي المستهدف إذا كان موجودًا في العينة.

يحدث هذا "التفاعل المتسلسل" عندما يمر محلول ما بدورات عديدة من التسخين والتبريد. في دورة واحدة، يمكن أن تتضاعف كمية الحمض النووي. تخيل الأمر كالتالي: من واحد إلى اثنين، ومن اثنين إلى أربعة، ومن أربعة إلى ثمانية... وهكذا، حتى تتكون ملايين النسخ. تكمن ميزة هذا التفاعل في قدرة تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) على الكشف حتى عن كميات ضئيلة من الحمض النووي (DNA) أو الحمض النووي الريبي (RNA) التي قد لا تكشفها الاختبارات الأخرى.

في كثير من الأحيان، بعد إجراء تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR)، يضطر العلماء إلى إجراء المزيد من الاختبارات لتحليل الحمض النووي المُضخّم. ولكن في بعض الأحيان، تُضاف علامات خاصة إلى المحلول أثناء عملية تفاعل البوليميراز المتسلسل، والتي تُحدد ما إذا كانت العينة إيجابية أم سلبية. تُتيح هذه الطريقة الحصول على النتائج بسرعة، خاصةً عند البحث عن عدوى مثل الفيروسات.

ما هي أنواع تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) الموجودة؟

توجد أنواع مختلفة من تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR). بعضها يتطلب خطوات إضافية لنسخ الحمض النووي أو تحليله. دعونا نلقي نظرة على نوعين رئيسيين:

1. تفاعل البوليميراز المتسلسل للنسخ العكسي (RT-PCR)

تخيل أن المعلومات الوراثية التي نريد نسخها والبحث عنها ليست موجودة في الحمض النووي (DNA)، بل في الحمض النووي الريبوزي (RNA). (على سبيل المثال، فيروس كوفيد-19 يحتوي على RNA). في تفاعل البوليميراز المتسلسل العكسي (RT-PCR )، يتم تحويل RNA أولًا إلى DNA باستخدام إنزيم خاص (إنزيم النسخ العكسي). يُسمى الحمض النووي الناتج DNA المكمل (cDNA) . بعد ذلك، تُجرى عملية تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) العادية المذكورة سابقًا، لأن تفاعل PCR العادي لا يُجرى إلا على DNA.

2. تفاعل البوليميراز المتسلسل في الوقت الحقيقي / تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي (Q-PCR)

في هذه العملية، تُضاف علامات فلورية خاصة إلى الحمض النووي أثناء نسخه. تُصدر هذه العلامات ضوءًا عند ارتباطها بالحمض النووي المستهدف. وبذلك، يُمكن للمُختبِرين، دون الحاجة إلى اختبارات إضافية، معرفة وجود الحمض النووي المطلوب في العينة في الوقت الفعلي، بالإضافة إلى الحصول على تقدير كمي لمقداره.

الأمر المُربك هو أن البعض يُطلق على هذه التقنية اسم "RT-PCR"، لكنها ليست نفسها تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل العكسي (Reverse-Transcriptase PCR) المذكورة سابقًا. ويمكن استخدام تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل في الوقت الحقيقي (Real-time PCR) بالتزامن مع تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل العكسي المذكورة سابقًا، فتُسمى حينها تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل العكسي في الوقت الحقيقي (Real-time RT-PCR) . تُستخدم هذه التقنية في اختبارات مسحات الأنف للكشف عن فيروسات الحمض النووي الريبي (RNA) مثل فيروس كوفيد-19 والإنفلونزا.

ماذا تخبرنا نتائج اختبار تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR)؟

عندما تحصل على نتائج اختبار PCR، قد تختلف الصياغة قليلاً، اعتمادًا على ما تم اختباره.

• بشكل عام، إذا كانت نتيجتك تقول "تم الكشف" أو "موجود"، فهذا يعني أن لديك الطفرة الجينية أو العدوى التي بحث عنها الاختبار.
• إذا كانت النتيجة "غير مُكتشف"، فهذا يعني أن الاختبار لم يتمكن من العثور على الحمض النووي (DNA) أو الحمض النووي الريبي (RNA) المستهدف. مع ذلك، في حالة الإصابة بعدوى، قد يعني هذا أحيانًا أنك أجريت الاختبار في مرحلة مبكرة جدًا من العدوى. قد تكون مصابًا بالعدوى، ولكن قد لا يكون هناك ما يكفي من الفيروس أو البكتيريا للكشف عنها بواسطة تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) في ذلك الوقت.

كيفية تفسير نتائج فحص PCR للكشف عن كوفيد-19؟

هذا شيء يعرفه الكثير من الناس الآن.

• نتيجة اختبار PCR الإيجابية لفيروس كوفيد-19 - أي أن تقريرك يقول "تم الكشف" - تعني أنك على الأرجح مصاب بفيروس كوفيد-19 ، أو أنك تعافيت مؤخرًا من كوفيد-19 (في بعض الأحيان يمكن أن تظل نتيجة اختبار PCR إيجابية لبعض الوقت بعد التعافي).
• إذا كانت نتيجة فحص PCR لفيروس كورونا سلبية ("غير مُكتشف")، فهذا يعني على الأرجح أنك لم تكن مصابًا بالفيروس عند أخذ مسحة الأنف. مع ذلك، وكما ذكرت سابقًا، قد تكون نتائج فحص PCR سلبية في بعض الأحيان، خاصةً في المراحل المبكرة من العدوى، لا سيما إذا لم تكن لديك أعراض. ​​لذا، إذا كنت تعاني من أعراض، فقد ينصحك طبيبك بإعادة الفحص بعد بضعة أيام.

كم من الوقت يستغرق الحصول على نتائج فحص تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR)؟

ويختلف هذا أيضاً تبعاً للاختبار الذي يتم إجراؤه.

• تستغرق اختبارات مسحة الأنف للفيروسات الشائعة مثل الإنفلونزا وكوفيد-19 عادةً بضع ساعات أو يومًا كاملاً للحصول على النتائج.
• قد تستغرق الاختبارات الجينية التي تستخدم فحوصات الدم وطرق الخزعة أسبوعًا أو أكثر للحصول على النتائج لأن عملية التحليل أكثر تعقيدًا بعض الشيء.

متى تحتاج إلى زيارة الطبيب؟

إذا كانت لديك أي أسئلة أو استفسارات حول اختبار تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) أو نتائجه، فتأكد من التحدث إلى طبيبك. سيشرح لك كل شيء.

أهم رسالة يجب استيعابها

على الرغم من أن مصطلح "اختبار تفاعل البوليميراز المتسلسل" دخل حديثنا اليومي فجأةً مع جائحة كوفيد-19 عام 2020، إلا أنه في الواقع تقنية قيّمة للغاية يستخدمها الأطباء منذ عقود. يساعد هذا الاختبار على تحديد ونسخ كميات ضئيلة من الحمض النووي (DNA) أو الحمض النووي الريبي (RNA)، مما يُتيح تشخيص العديد من الحالات الصحية.

مع أن هذا الإجراء شائع لدى الأطباء، إلا أنه قد لا يكون شائعًا بالنسبة لك. نتفهم ذلك. لكن الميزة الأهم هي أنه لا يتطلب سوى عينة صغيرة من جسمك، وعادةً ما يستغرق بضع دقائق فقط. إذا كانت لديك أي أسئلة أو استفسارات أو شكوك، يُرجى التحدث إلى طبيبك. سيشرح لك كل شيء. نتمنى لك دوام الصحة والعافية!

اختبار تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR)، الحمض النووي (DNA)، الحمض النووي الريبي (RNA)، الاختبارات الجينية، التشخيص، كوفيد-19، الفيروس