La méthode de PCR in situ (polymerase chain reaction in situ) a été développée pour compenser le manque de sensibilité de certaines techniques d'hybridation in situ. Elle allie la technique d'amplification par PCR à la localisation des amplicons par hybridation in situ. Elle permet ainsi de détecter une copie seulement d'une séquence d'intérêt au sein d'une cellule. De la même façon, la RT-PCR in situ a été développée pour mettre en évidence des ARN, et notamment des ARNm, en faible quantité dans les tissus. Peu d'applications sont proposées aujourd'hui en diagnostic car cette technique reste difficile à mettre au point et présente parfois des problèmes de reproductibilité. Cependant, c'est dans le domaine de la virologie qu'elle offre le plus d'espoir, notamment dans le diagnostic de certaines affections dues au virus d'Epstein-Barr, aux papillomavirus ou au virus de l'hépatite C.

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