Setiap organisme, termasuk virus dan bakteri penyebab penyakit, memiliki materi genetik berupa DNA atau RNA. Materi genetik ini nantinya akan membawa informasi yang dapat digunakan untuk mengenali suatu organisme, termasuk patogen yang terdapat dalam sampel biologis. 

Dalam diagnostik molekuler, Polymerase Chain Reaction (PCR) menjadi salah satu teknologi yang banyak digunakan untuk mendeteksi suatu materi genetik. PCR bekerja dengan mengenali dan memperbanyak bagian tertentu dari DNA atau RNA, sehingga keberadaan target genetik dalam suatu sampel dapat dideteksi. Teknologi ini juga menawarkan tingkat sensitivitas dan spesifisitas yang tinggi, sehingga dapat membantu laboratorium mendeteksi materi genetik patogen secara cepat dan presisi.

Dalam konteks klinis, PCR telah banyak digunakan untuk mendeteksi berbagai patogen, termasuk virus SARS-CoV-2, Human Papillomavirus (HPV), Influenza, dan berbagai patogen lainnya.

Bagaimana PCR Mengenali Target Genetik? 

Bayangkan sebuah sampel klinis, misalnya swab serviks, sebagai sebuah wadah yang berisi berbagai macam materi genetik, mulai dari DNA manusia (inang), bakteri, hingga DNA patogen yang menjadi target pemeriksaan. Untuk mengenali gen target secara spesifik di antara berbagai materi genetik tersebut, PCR nantinya akan menggunakan molekul penting yang disebut primer.

Ketika PCR berperan untuk mengenali dan memperbanyak DNA target tertentu dalam sampel, primer bertugas sebagai “penanda” yang mengenali dan menempel pada bagian DNA dari gen target secara spesifik. Jika DNA target terdapat dalam sampel, proses amplifikasi akan memperbanyak bagian tersebut sehingga lebih mudah dideteksi. 

Tahapan Utama Analisis PCR di Laboratorium

Lalu, bagaimana analisis PCR bekerja di laboratorium? Secara umum, untuk mendeteksi target genetik, prosesnya dapat dimulai dari pengambilan sampel biologis hingga materi DNA hasil pemrosesan sampel dianalisis melalui tahap amplifikasi di dalam mesin PCR. 

Dalam alur tersebut, ada dua tahap utama yang berperan penting dalam pemeriksaan, yaitu ekstraksi DNA dan amplifikasi PCR. 

1. Tahap Ekstraksi (Pemisahan dan Pemurnian DNA/RNA) 

Tahap ini berperan sebagai "gerbang utama" sebelum masuk ke tahap amplifikasi. Pada tahap ini, sel dilisiskan (dipecah) dan asam nukleat (DNA/RNA) dipisahkan dari komponen seluler lainnya, seperti protein, lipid, dan inhibitor potensial. Fase ini sangat krusial. Jika kualitas (kemurnian) atau kuantitas DNA/RNA hasil ekstraksi tidak memenuhi standar laboratorium, proses amplifikasi dapat terhambat, yang pada akhirnya dapat menyebabkan kegagalan tes atau hasil false negative (negatif palsu). 

2. Tahap Amplifikasi (Penggandaan)

Setelah asam nukleat yang telah dimurnikan diperoleh dari tahap ekstraksi, material kemudian dicampurkan dengan reagen Master Mix dan dimasukkan ke dalam Thermal Cycler (mesin PCR). Jika materi genetik patogen terdapat dalam sampel dan hasil ekstraksinya optimal, mesin akan menggandakan DNA tersebut sehingga hasilnya dapat dibaca dan dianalisis. 

Kesimpulan

Kualitas hasil akhir PCR sangat bergantung pada ketelitian di setiap tahapan pemeriksaan, mulai dari proses ekstraksi hingga amplifikasi dan deteksi target genetik. Terutama pada tahap ekstraksi, kualitas dan kemurnian DNA/RNA perlu diperhatikan karena dapat memengaruhi proses amplifikasi dan hasil pemeriksaan. Dengan penerapan teknik analitik yang tepat dan Quality Control (kendali mutu) yang baik, laboratorium dapat menghasilkan data molekuler yang akurat, valid, dan dapat diandalkan. Pada akhirnya, hasil pemeriksaan PCR yang berkualitas dapat menjadi salah satu dasar penting dalam membantu proses diagnosis dan pengambilan keputusan klinis. 

Referensi

[1] Rumsby, G. (2006). An introduction to PCR techniques. Methods in Molecular Biology, 324, 75–89. https://doi.org/10.1385/1-59259-986-9:75 

[2] Gupta, N. (2019). DNA Extraction and Polymerase Chain Reaction. Journal of Cytology, 36(2), 116–117. https://doi.org/10.4103/JOC.JOC_110_18 

[3] Bustin, S. A., & Huggett, J. F. (2017). qPCR primer design revisited. Biomolecular Detection and Quantification, 14, 19–28. https://doi.org/10.1016/j.bdq.2017.11.001

[4] Thatcher, S. A. (2015). DNA/RNA preparation for molecular detection. Clinical Chemistry, 61(1), 89–99. https://doi.org/10.1373/clinchem.2014.221374 

[5] Sidstedt, M., Rådström, P., & Hedman, J. (2020). PCR inhibition in qPCR, dPCR and MPS—mechanisms and solutions. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 412(9), 2009–2023. https://doi.org/10.1007/s00216-020-02490-2