Rola multipleksowej reakcji PCR w CAP

Zapalenie płuc pozostaje ogólnoświatowym problemem zdrowotnym charakteryzującym się wysokim wskaźnikiem zachorowalności i śmiertelności. Identyfikacja patogenów bakteryjnych powodujących zapalenie płuc jest ważnym obszarem optymalnego postępowania klinicznego z pacjentami z zapaleniem płuc i stanowi duże wyzwanie dla konwencjonalnych metod mikrobiologicznych. Opracowanie i wdrożenie molekularnych testów diagnostycznych w kierunku zapalenia płuc stanowi w ostatnich latach duży postęp w diagnostyce mikrobiologicznej patogenów układu oddechowego. Ukierunkowany dobór antybiotyków i skuteczniejsza deeskalacja oraz lepsze zarządzanie pacjentami z zapaleniem płuc.

PCR to prosty, ale elegancki test enzymatyczny, który pozwala na amplifikację określonego fragmentu DNA ze złożonej puli DNA. Do PCR potrzebne są jedynie śladowe ilości DNA, aby wygenerować wystarczającą liczbę kopii do analizy przy użyciu konwencjonalnych metod laboratoryjnych. Z tego powodu PCR jest czułym testem.

Każdy test PCR wymaga obecności matrycowego DNA, starterów, nukleotydów i polimerazy DNA. Polimeraza DNA jest kluczowym enzymem, który łączy ze sobą poszczególne nukleotydy, tworząc produkt PCR. Nukleotydy obejmują cztery zasady – adeninę, tyminę, cytozynę i guaninę (A, T, C, G) – które znajdują się w DNA. Działają one jako elementy budulcowe wykorzystywane przez polimerazę DNA do tworzenia powstałego produktu PCR. Startery w reakcji określają dokładny produkt DNA, który ma zostać amplifikowany. Startery to krótkie fragmenty DNA o określonej sekwencji, komplementarne do docelowego DNA, które ma być wykryte i amplifikowane. Służą one jako punkt przedłużenia, na którym może budować polimeraza DNA. PCR ma wiele zalet. Po pierwsze, jest to technika prosta w zrozumieniu i zastosowaniu, a przy tym szybko dająca rezultaty. Jest to bardzo czuła technika, która może wygenerować miliony do miliardów kopii konkretnego produktu do sekwencjonowania, klonowania i analizy. Chociaż PCR jest cenną techniką, ma ona ograniczenia. Ponieważ PCR jest bardzo czułą techniką, jakakolwiek forma zanieczyszczenia próbki nawet śladowymi ilościami DNA może dawać mylące wyniki. Ponadto, aby zaprojektować startery do PCR, potrzebne są pewne dane dotyczące wcześniejszej sekwencji. Dlatego PCR można stosować jedynie do identyfikacji obecności lub braku znanego patogenu lub genu