Reaksi berantai polimerase
Kegunaan > Diagnosis penyakit menular

PCR memungkinkan diagnosis penyakit menular yang cepat dan sangat spesifik, termasuk yang disebabkan oleh bakteri atau virus. PCR juga memungkinkan identifikasi mikroorganisme yang tidak dapat dibudidayakan atau tumbuh lambat seperti mikobakteri, bakteri anaerob, atau virus yang diperoleh dari kultur jaringan dan hewan model. Dasar untuk aplikasi diagnostik PCR dalam mikrobiologi adalah mendeteksi agen infeksi dan membedakan galur non-patogen dari galur patogen berdasarkan keberadaan gen tertentu.
Karakterisasi dan deteksi organisme penyebab penyakit menular telah direvolusi oleh PCR, misalnya:
DNA virus dapat dideteksi dengan PCR. Metode ini dapat digunakan untuk analisis diagnostik atau pengurutan DNA genom virus. Sensitivitas PCR yang tinggi memungkinkan deteksi virus segera setelah infeksi dan bahkan sebelum timbulnya penyakit. Deteksi dini seperti ini dapat memberi dokter waktu yang lebih awal untuk memulai penanganan. Jumlah virus (muatan virus) pada penderita penyakit juga dapat dihitung dengan teknik kuantifikasi DNA berbasis PCR. Varian PCR, yaitu RT-PCR, digunakan untuk mendeteksi virus RNA — dalam tes ini, enzim transkriptase balik digunakan untuk menghasilkan urutan DNA yang sesuai dengan RNA milik virus; DNA ini kemudian diamplifikasi seperti metode PCR biasa. RT-PCR secara luas digunakan untuk mendeteksi genom virus SARS-CoV-2.
Virus imunodefisiensi manusia (HIV), merupakan target yang sulit ditemukan dan dibasmi. Beberapa pengujian paling awal untuk mengetahui infeksi HIV bergantung pada keberadaan antibodi terhadap virus yang beredar di aliran darah. Namun, antibodi tidak muncul sampai berminggu-minggu setelah infeksi, antibodi maternal mengacaukan deteksi pada bayi yang baru lahir, dan agen terapeutik untuk melawan infeksi tidak memengaruhi antibodi. Tes HIV berbasis PCR telah dikembangkan sehingga deteksi dapat dilakukan sedikitnya terhadap satu genom virus di antara DNA dari lebih dari 50.000 sel inang. Dengan PCR, infeksi dapat dideteksi lebih awal, darah yang didonorkan dapat disaring untuk mengetahui ada tidaknya virus, bayi baru lahir dapat segera diuji untuk mengetahui infeksi, dan efek perawatan antivirus dapat diukur.
Beberapa organisme penyebab penyakit, seperti bakteri penyebab tuberkulosis, sulit diambil sampelnya dari pasien dan bersifat lambat tumbuh saat dikultur di laboratorium. Tes berbasis PCR telah memungkinkan deteksi sejumlah kecil organisme penyakit (baik hidup atau mati) dalam sampel dahak yang mudah dikoleksi. Analisis genetik terperinci juga dapat digunakan untuk mendeteksi resistansi antibiotik sehingga terapi yang efektif dapat diberikan. Efek terapi juga dapat segera dievaluasi.
Penyebaran patogen penyebab penyakit, misalnya influenza, pada populasi hewan domestik atau satwa liar dapat dipantau dengan PCR. Dalam banyak kasus, kemunculan subtipe virulen baru (seperti H5N1) dapat dideteksi dan dipantau. Subtipe organisme yang bertanggung jawab atas epidemi-epidemi sebelumnya juga dapat ditentukan dengan analisis PCR.
Penyakit seperti batuk rejan (pertusis) disebabkan oleh bakteri Bordetella pertussis. Bakteri ini mengakibatkan infeksi saluran pernafasan akut yang serius pada berbagai hewan dan manusia dan telah menyebabkan kematian banyak anak kecil. Toksin pertusis merupakan protein yang mengikat reseptor sel dengan dua dimer dan bereaksi terhadap beberapa jenis sel, seperti limfosit T yang berperan dalam kekebalan sel. PCR merupakan alat pengujian yang dapat mendeteksi urutan gen toksin pertusis. Karena PCR memiliki sensitivitas tinggi untuk toksin dan waktu penyelesaian yang cepat, PCR sangat efisien untuk mendiagnosis pertusis bila dibandingkan dengan kultur.