Хромозомен микрочипов анализ (XMA) е високотехнологичен метод за оценка на кариотипа за наличие на определени мутации, свързани с увеличаване на броя на ДНК копията (дублиране) или със загубата на част от генетичното материал (изтриване). Такива аномалии често причиняват наследствени заболявания, така че CMA е важен диагностичен инструмент в съвременната медицина. Обикновено тази технология се използва за проверка на генотипа на плода, както и новородени и деца.
Общи характеристики на метода
Микрочиповият хромозомен анализ се нарича по друг начин молекулярно кариотипиране. Методът се основава на технологията на ДНК хибридизация с генетични маркери (известни преди това специфични нуклеотидни последователности), вградени в носител (матрица). Проучването позволява да се анализирамного участъци от хромозоми и идентифицират наличието на структурни пренареждания (аберации), свързани с липса или излишък на генетичен материал.
Методът не е предназначен за откриване на точкови мутации в гените, но има по-висока разделителна способност от традиционното кариотипиране. CMA може да открие субмикроскопски промени, които играят важна роля в патогенезата на различни заболявания, включително вродени аномалии и умствена изостаналост.
Значението на молекулярното кариотипиране
Основната цел на CMA е да идентифицира малки допълнителни (микродупликация) или липсващи (микроделеция) фрагменти от генетична информация спрямо стандартна проба. Тези отклонения се наричат вариации на броя на копията (CNV).
Префиксът "микро" означава, че тази технология е насочена към откриване на много малки промени. Въпреки това, CMA е подходящ и за откриване на големи хромозомни аномалии, като различни анеуплоидии (синдром на Даун, Патау и др.). Изследването обаче не е в състояние да определи промените в рамките на един ген.
В допълнение към микроделеции и микродупликации, анализът разкрива генетичната идентичност на големи части от хромозоми, което може да показва:
- кръвна връзка на родителите на детето;
- получаване на двете копия на хромозоми само от един родител.
С XMA можете също да откриететранслокации, но само ако не са балансирани.
Хромозомният микрочипов анализ не е начин за декодиране на генотип или метод за откриване на някакви гени. Това изследване има за цел само сравняване на количеството генетичен материал в хромозомите на пациента с контролата. След откриването на CNV лабораторията определя кои гени се съдържат там и въз основа на това интерпретира резултата. Вариантите на броя на копията играят важна роля в патогенезата на различни заболявания, но тяхното присъствие не винаги води до някакви аномалии.
Проучвателна цел
Извършва се анализ на хромозомни микрочипове, за да се провери дали бебето има CNV, които биха могли да бъдат причината:
- аутизъм;
- глобално закърняване;
- умствена изостаналост;
- различни вродени дефекти;
- конвулсии;
- необичайни физически характеристики (дисморфизми);
- вродени аномалии.
Изследването също така определя наличието или отсъствието на числени хромозомни аномалии (синдром на Даун и др.).
Има 2 основни причини да направите XMA тест:
- профилактично - проверка на генома на детето за микроделеции или микродупликации;
- диагностика - извършва се за установяване на генетичните причини за различни заболявания, които могат да бъдат свързани с CNV.
Понякога за изясняване на резултатите от изследването се извършва проверка на генома на родителите.
Съгласно международния стандарт и препоръките на няколко медицински общности,CMA е тест от ниво 1, предназначен за хора с вродени аномалии, аутизъм или увреждания с неизвестен произход.
Многобройни прегледи на анализа на хромозомни микрочипове потвърждават неговата важна диагностична стойност. Методът ви позволява да намерите генетичните причини за проблеми при дете, когато няма често срещани и доста очевидни хромозомни нарушения (като синдром на Даун). Понякога CMA, напротив, помага да се изключи наличието на хромозомни нарушения при деца с проблеми в развитието. Такива резултати се считат за благоприятни, тъй като придобитите дефекти са поправими, докато генетичните нарушения не могат да бъдат коригирани.
Технология на метода
XMA ви позволява да анализирате едновременно голям брой различни ДНК фрагменти, всеки от които съответства на специфичен генетичен маркер, отпечатан върху матрицата. Последният е набор от теми, обхванати от хиляди такива сонди.
2 вида ДНК се използват за теста:
- пациент;
- стандарт (отговаря на нормалния човешки геном).
Генетичен материал се прилага към матрицата, където протича реакцията на хибридизация между сондите и съответните им фрагменти от пробата. Тоест последователности от идентични участъци от хромозоми се комбинират една с друга.
Специално устройство отделно оценява степента на хибридизация на всяка сонда с контрола и с прототипа. В нормалнослучай, трябва да е същото. Ако някой фрагмент от пациента съдържа излишък от генетичен материал, устройството дава зелен сигнал, а ако има дефицит, той е червен.
По този начин се оценяват всички региони на генома, за които матрицата съдържа маркери. Сигналите от инструмента се улавят от скенера и се обработват от компютъра.
XMA типове
Има 3 вида анализ на хромозомни микрочипове:
- целена;
- стандартно;
- разширено.
Основната им разлика се крие в разделителната способност, която се регулира от броя на използваните ДНК маркери. Този параметър по друг начин се нарича плътност на матрицата. При целевия анализ той е най-нисък (350 хиляди маркера). Това е най-достъпният и евтин вид тест, който открива най-често срещаните микроделеции и микродупликации. Използва се за потвърждаване на известни специфични синдроми, свързани с CNV.
Стандартният HMA използва 750 000 маркера, които тестват всички клинично значими региони на човешкия геном. Този тест открива не само често срещани CNV, но и хромозомни аномалии, които причиняват недиференцирани синдроми. Същата функция, но много по-информативна, се изпълнява чрез разширен хромозомен микрочипов анализ. Той представлява най-дълбокото изследване на генома с матрица, съдържаща 2,67 милиона ДНК маркери.
XMA ефективност
XMA е модерен и много ефективен начин за откриване на хромозомни аномалии. преди за тяхза откриване се използва стандартният цитогенетичен метод, който се състои от визуална проверка на хромозомите на пациента. За сравнение, разделителната способност на молекулярното кариотипиране е 1000 пъти по-висока и ви позволява да намерите най-малките промени, които не могат да бъдат открити преди. Това увеличи диагностичния добив с 10. В допълнение, CMA не изисква предварителна култура на клетки и ви позволява да анализирате много области на хромозомите по едно и също време.
Полезността на молекулярното кариотипиране за конкретен пациент зависи от:
- на избрания тип анализ (разширен, насочен или стандартен);
- правилна оценка на резултата;
- оборудване и набор от ДНК чипове (маркери, вградени в матрицата), които конкретна лаборатория използва.
Името на един от най-висококачествените медицински генетични центрове, където можете да извършвате анализ на хромозомни микрочипове, е "Genomed". Отзивите за тази институция я описват като медицинска организация на високо ниво с модерно технологично оборудване, което позволява широка гама от различни генетични тестове, включително доста редки. За XMA в "Геномед" (Москва, магистрала Подолское, 8) се използват комплекти ДНК маркери от водещата производствена компания.
