Цифровая ПЦР как новая технология и её потенциальное значение для молекулярной диагностики

Новейшая разновидность ПЦР — цифровая ПЦР (dPCR) — объединяет результаты двух десятилетий разработок в области химии ферментов и дизайна тест-систем, применяя их с исключительными точностью и чувствительностью. dPCR выполняется посредством предельного разведения ДНК с последующим распределением образца по последовательности отдельных ПЦР-реакций (или партиций). Предельное разведение, ставшее практически осуществимым благодаря достижениям в области разделения образцов с использованием нанофлюидики и эмульсионных технологий, основано на случайном распределении матрицы ДНК и на возможности применения пуассоновской статистики для определения количества присутствующей ДНК по доле положительных партиций. Более того, метод, по-видимому, действительно работает: результаты, получаемые с его помощью, линейны, а сама технология позволяет обнаруживать и количественно определять ничтожные количества матрицы (1, 2). Все эти возможности реализуются без калибровочной кривой, необходимой почти для всех других молекулярных методов точного количественного определения ДНК. По сравнению с количественной ПЦР в реальном времени (qPCR) цифровая ПЦР уже была признана более точной (3), более эффективной для обнаружения редких генетических вариантов (4) и менее чувствительной к ингибиторам (5, 6). Осознание этих преимуществ закономерно привело к обсуждению потенциальных возможностей dPCR в молекулярной диагностике. В этом выпуске журнала Clinical Chemistry представлены результаты двух исследований, продемонстрировавших уникальное клиническое применение dPCR для измерения циркулирующих внеклеточных нуклеиновых кислот. Taly и соавт. (7) развивают ведущие исследования своей группы по применению dPCR для выявления редких опухоль-ассоциированных мутаций в бесклеточной ДНК (cfDNA) плазмы пациентов с онкологическими заболеваниями, а Beck и соавт. (8) сообщают, что cfDNA пациентов после трансплантации содержит определяемые количества ДНК донорских органов и что мониторинг такой ДНК может служить суррогатным маркером повреждения и отторжения трансплантата. Эти статьи демонстрируют клиническое применение двух аспектов dPCR: выявления редких мутаций и количественного определения нуклеиновых кислот. Выявление...