Chromosomal microarray analüüs (XMA) on kõrgtehnoloogiline meetod kariotüübi hindamiseks teatud mutatsioonide esinemise suhtes, mis on seotud DNA koopiate arvu suurenemise (dubleerimisega) või osa geneetilise osa kadumisega. materjal (kustutatud). Sellised kõrvalekalded põhjustavad sageli pärilikke haigusi, seega on CMA tänapäeva meditsiinis oluline diagnostikavahend. Tavaliselt kasutatakse seda tehnoloogiat loote, aga ka vastsündinute ja laste genotüübi kontrollimiseks.
Meetodi üldised omadused
Microarray kromosoomianalüüsi nimetatakse muidu molekulaarseks karüotüüpimiseks. Meetod põhineb DNA hübridisatsiooni tehnoloogial kandjasse (maatriksisse) põimitud geneetiliste markeritega (varem tuntud spetsiifilised nukleotiidjärjestused). Uuring võimaldab analüüsidapalju kromosoomide sektsioone ja tuvastada geneetilise materjali puudumise või liigsega seotud struktuursete ümberkorralduste (abberatsioonide) olemasolu.
Meetod ei ole mõeldud geenide punktmutatsioonide tuvastamiseks, kuid sellel on suurem eraldusvõime kui traditsioonilisel karüotüpiseerimisel. CMA suudab tuvastada submikroskoopilisi muutusi, mis mängivad olulist rolli erinevate haiguste, sealhulgas kaasasündinud anomaaliate ja vaimse alaarengu patogeneesis.
Molekulaarse karüotüüpimise tähendus
CMA põhieesmärk on tuvastada väikesed täiendavad (mikroduplikatsioon) või puuduvad (mikrodeletsioon) geneetilise teabe fragmendid võrreldes standardprooviga. Neid kõrvalekaldeid nimetatakse koopiaarvu variatsioonideks (CNV).
Eesliide "mikro" tähendab, et see tehnoloogia on suunatud väga väikeste muutuste tuvastamisele. CMA sobib aga ka suurte kromosoomianomaaliate, näiteks erinevate aneuploidiate (Downi sündroom, Patau jt) tuvastamiseks. Siiski ei ole uuringuga võimalik määrata muutusi ühes geenis.
Lisaks mikrodeletsioonidele ja mikroduplikatsioonidele paljastab analüüs suurte kromosoomide osade geneetilise identiteedi, mis võib viidata:
- lapse vanemate veresuhe;
- saades mõlemad kromosoomikoopiad ainult ühelt vanem alt.
XMA-ga saate ka tuvastadatranslokatsioonid, kuid ainult siis, kui need pole tasakaalus.
Kromosomaalne mikrokiibi analüüs ei ole viis genotüübi dekodeerimiseks ega meetod geenide tuvastamiseks. Selle uuringu eesmärk on võrrelda patsiendi kromosoomides leiduva geneetilise materjali kogust kontrollrühmaga. Pärast CNV avastamist teeb labor kindlaks, millised geenid seal sisaldusid ja selle põhjal tõlgendab tulemust. Koopiaarvu variandid mängivad olulist rolli erinevate haiguste patogeneesis, kuid nende olemasolu ei too alati kaasa mingeid kõrvalekaldeid.
Uuringu eesmärk
Tehakse kromosomaalse mikrokiibi analüüs, et kontrollida, kas lapsel on CNV-d, mis võivad olla põhjuseks:
- autism;
- ülemaailmne stunting;
- vaimne alaareng;
- erinevad sünnidefektid;
- krambid;
- ebatavalised füüsilised tunnused (düsmorfismid);
- kaasasündinud anomaaliad.
Uuring määrab ka arvuliste kromosoomianomaaliate olemasolu või puudumise (Downi sündroom jne).
XMA-testi tegemiseks on kaks peamist põhjust:
- profülaktiline - lapse genoomi kontrollimine mikrodeletsioonide või mikroduplikatsioonide suhtes;
- diagnostika – tehakse erinevate CNV-ga seostatavate häirete geneetiliste põhjuste väljaselgitamiseks.
Mõnikord viiakse uuringu tulemuste selgitamiseks läbi ka vanemate genoomi kontroll.
Vastav alt rahvusvahelisele standardile ja mitmete meditsiiniringkondade soovitustele,CMA on 1. taseme test, mis on mõeldud kaasasündinud kõrvalekallete, autismi või teadmata päritoluga arengupuudega inimestele.
Arvukad ülevaated kromosomaalse mikrokiibi analüüsi kohta kinnitavad selle olulist diagnostilist väärtust. Meetod võimaldab leida lapse probleemide geneetilised põhjused, kui puuduvad levinud ja üsna ilmsed kromosoomihäired (näiteks Downi sündroom). Mõnikord aitab CMA, vastupidi, välistada kromosomaalsete häirete esinemist arenguprobleemidega lastel. Selliseid tulemusi peetakse soodsateks, kuna omandatud defektid on parandatavad, samas kui geneetilisi häireid ei saa parandada.
Meetodtehnoloogia
XMA võimaldab üheaegselt analüüsida suurt hulka erinevaid DNA fragmente, millest igaüks vastab maatriksile trükitud spetsiifilisele geneetilisele markerile. Viimane on teemavirn, mida hõlmavad tuhanded sellised proovid.
Testis kasutatakse 2 tüüpi DNA-d:
- patsient;
- standard (vastab normaalsele inimese genoomile).
Geneetiline materjal kantakse maatriksile, kus toimub hübridisatsioonireaktsioon sondide ja neile vastavate proovifragmentide vahel. See tähendab, et kromosoomide identsetest osadest pärinevad järjestused kombineeritakse üksteisega.
Spetsiaalne seade hindab eraldi iga sondi hübridisatsiooniastet juhtseadme ja prototüübiga. Tavalisesjuhul peaks see olema sama. Kui patsiendi mõni fragment sisaldab ülemäärast geneetilist materjali, annab seade rohelise signaali ja puudujäägi korral on see punane.
Seega hinnatakse kõiki genoomi piirkondi, mille jaoks maatriks sisaldab markereid. Instrumentide signaalid salvestab skanner ja töötleb arvuti.
XMA tüübid
On 3 tüüpi kromosoomide mikrokiibi analüüsi:
- sihitud;
- standard;
- laiendatud.
Nende peamine erinevus seisneb eraldusvõimes, mida reguleerib kasutatud DNA-markerite arv. Seda parameetrit nimetatakse muidu maatriksi tiheduseks. Sihtanalüüsis on see madalaim (350 tuhat markerit). See on kõige kättesaadavam ja odavaim testitüüp, mis tuvastab kõige levinumad mikrodeletsioonid ja mikroduplikatsioonid. Seda kasutatakse CNV-ga seotud teadaolevate spetsiifiliste sündroomide kinnitamiseks.
Standard HMA kasutab 750 000 markerit, mis testivad kõiki inimese genoomi kliiniliselt olulisi piirkondi. See test ei tuvasta mitte ainult levinud CNV-sid, vaid ka kromosomaalseid kõrvalekaldeid, mis põhjustavad diferentseerumata sündroome. Sama funktsiooni, kuid palju informatiivsem, täidab laiendatud kromosomaalne mikrokiibi analüüs. See kujutab endast genoomi sügavaimat uuringut maatriksiga, mis sisaldab 2,67 miljonit DNA-markerit.
XMA tõhusus
XMA on kaasaegne ja väga tõhus viis kromosoomianomaaliate tuvastamiseks. enne nende jaokstuvastamisel kasutati standardset tsütogeneetilist meetodit, mis seisnes patsiendi kromosoomide visuaalses kontrollis. Võrdluseks, molekulaarse karüotüpiseerimise lahutusvõime on 1000 korda kõrgem ja võimaldab leida väikseimad muutused, mida varem ei olnud võimalik tuvastada. See suurendas diagnostilist saagist 10 võrra. Lisaks ei vaja CMA rakkude eelkultuuri ja võimaldab teil analüüsida korraga paljusid kromosoomide piirkondi.
Molekulaarse karüotüüpimise kasulikkus konkreetse patsiendi jaoks sõltub:
- valitud analüüsitüübist (täiustatud, suunatud või standardne);
- tulemuse õige hindamine;
- seadmed ja DNA-kiipide komplekt (maatriksisse ehitatud markerid), mida konkreetne labor kasutab.
Ühe kvaliteetsema meditsiinilise geneetilise keskuse nimi, kus saab teha kromosomaalse mikrokiibi analüüsi, on "Genomed". Arvustused selle asutuse kohta kirjeldavad seda kui kõrgetasemelist meditsiinilist organisatsiooni, millel on kaasaegsed tehnoloogilised seadmed, mis võimaldavad teha laias valikus erinevaid geneetilisi teste, sealhulgas üsna haruldasi. Genomedi XMA jaoks (Moskva, Podolskoe maantee, 8) kasutatakse juhtiva tootmisettevõtte DNA-markerite komplekte.
