A kromoszómális mikroarray analízis (XMA) egy csúcstechnológiás módszer a kariotípus meghatározására bizonyos mutációk jelenlétére vonatkozóan, amelyek a DNS-másolatok számának növekedésével (duplikáció) vagy a genetikai állomány egy részének elvesztésével járnak. anyag (törlés). Az ilyen anomáliák gyakran okoznak örökletes betegségeket, így a CMA fontos diagnosztikai eszköz a modern orvoslásban. Általában ezt a technológiát a magzat, valamint az újszülöttek és gyermekek genotípusának ellenőrzésére használják.
A módszer általános jellemzői
A Microarray kromoszómaelemzést más néven molekuláris kariotipizálásnak nevezik. A módszer a DNS-hibridizáció technológiáján alapul hordozóba (mátrixba) ágyazott genetikai markerekkel (korábban ismert specifikus nukleotidszekvenciákkal). A tanulmány lehetővé teszi az elemzésta kromoszómák számos szakaszát, és azonosítja a genetikai anyag hiányával vagy feleslegével kapcsolatos szerkezeti átrendeződések (abberációk) jelenlétét.
A módszert nem a gének pontmutációinak kimutatására tervezték, de nagyobb felbontású, mint a hagyományos kariotipizálás. A CMA képes kimutatni a szubmikroszkópos elváltozásokat, amelyek fontos szerepet játszanak különböző betegségek patogenezisében, beleértve a veleszületett rendellenességeket és a mentális retardációt.
A molekuláris kariotipizálás jelentése
A CMA fő célja a genetikai információ kis további (mikroduplikációja) vagy hiányzó (mikrodeléciós) fragmentumainak azonosítása egy standard mintához képest. Ezeket az eltéréseket másolatszám-változatoknak (CNV) nevezik.
A "mikro" előtag azt jelenti, hogy ennek a technológiának az a célja, hogy nagyon kis változásokat észleljen. A CMA azonban alkalmas jelentősebb kromoszóma-rendellenességek, például különféle aneuploidiák (Down-szindróma, Patau stb.) kimutatására is. A vizsgálat azonban nem képes egyetlen génen belüli változásokat meghatározni.
A mikrodeléciók és mikroduplikációk mellett az elemzés feltárja a kromoszómák nagy részének genetikai azonosságát, ami a következőket jelezheti:
- a gyermek szüleinek vér szerinti kapcsolata;
- a kromoszóma mindkét másolatának beszerzése csak az egyik szülőtől.
Az XMA-val is észlelhetitranszlokációk, de csak akkor, ha nincsenek kiegyensúlyozottak.
A kromoszómális microarray-elemzés nem a genotípus dekódolásának vagy a gének kimutatásának módszere. Ez a vizsgálat csak a beteg kromoszómáiban lévő genetikai anyag mennyiségének összehasonlítását célozza a kontrollal. A CNV felfedezése után a laboratórium meghatározza, hogy mely géneket tartalmazta, és ez alapján értelmezi az eredményt. A kópiaszám-változatok fontos szerepet játszanak a különböző betegségek patogenezisében, de jelenlétük nem mindig vezet semmilyen rendellenességhez.
Kutatási cél
A kromoszómális microarray elemzést elvégzik annak ellenőrzésére, hogy a babának vannak-e CNV-k, amelyek az okot okozhatják:
- autizmus;
- globális stunting;
- mentális retardáció;
- különféle születési rendellenességek;
- görcsök;
- szokatlan fizikai jellemzők (diszmorfizmusok);
- veleszületett rendellenességek.
A vizsgálat meghatározza a kromoszóma-rendellenességek (Down-szindróma stb.) meglétét vagy hiányát is.
Két fő oka van az XMA-teszt elvégzésének:
- profilaktikus - a gyermek genomjának ellenőrzése mikrodeléciók vagy mikroduplikációk szempontjából;
- diagnosztika – a CNV-vel összefüggésbe hozható különféle rendellenességek genetikai okainak megállapítására végezzük.
Néha a vizsgálat eredményeinek tisztázása érdekében elvégzik a szülők genomjának ellenőrzését.
A nemzetközi szabvány és számos orvosi közösség ajánlása szerintA CMA egy 1. szintű teszt, amelyet veleszületett rendellenességekkel, autizmussal vagy ismeretlen eredetű fejlődési fogyatékossággal élő személyek számára terveztek.
A kromoszómális microarray elemzés számos áttekintése megerősíti annak fontos diagnosztikai értékét. A módszer lehetővé teszi, hogy megtalálja a gyermek problémáinak genetikai okait, ha nincsenek gyakori és meglehetősen nyilvánvaló kromoszóma-rendellenességek (például Down-szindróma). Néha a CMA éppen ellenkezőleg, segít kizárni a kromoszóma-rendellenességek jelenlétét a fejlődési problémákkal küzdő gyermekeknél. Az ilyen eredmények kedvezőnek tekinthetők, mivel a szerzett hibák javíthatók, míg a genetikai rendellenességek nem javíthatók.
Módszer technológia
Az XMA lehetővé teszi nagyszámú különböző DNS-fragmens egyidejű elemzését, amelyek mindegyike megfelel a mátrixra nyomtatott specifikus genetikai markernek. Ez utóbbi tárgyhalmaz több ezer ilyen vizsgálattal.
2 típusú DNS-t használnak a teszthez:
- beteg;
- standard (megfelel a normál emberi genomnak).
Genetikai anyagot visszük fel a mátrixra, ahol végbemegy a hibridizációs reakció a próbák és a megfelelő mintadarabok között. Vagyis a kromoszómák azonos szakaszaiból származó szekvenciák kombinálódnak egymással.
Egy speciális eszköz külön-külön értékeli az egyes szondák hibridizációs fokát a kontrollal és a prototípussal. Normálbanesetben ugyanannak kell lennie. Ha a beteg bármely töredéke túl sok genetikai anyagot tartalmaz, a készülék zöld jelzést ad, hiány esetén pedig pirosat.
Így a genom minden olyan régiója kiértékelésre kerül, amelyre a mátrix markereket tartalmaz. A műszerjeleket a szkenner rögzíti, és a számítógép feldolgozza.
XMA típusok
A kromoszómális microarray elemzésnek 3 típusa van:
- célzott;
- standard;
- kiterjesztett.
A fő különbségük a felbontásban rejlik, amelyet a felhasznált DNS-markerek száma szabályoz. Ezt a paramétert egyébként a mátrix sűrűségének nevezik. A célelemzésben ez a legalacsonyabb (350 ezer marker). Ez a legelérhetőbb és legolcsóbb teszttípus, amely a leggyakoribb mikrodeléciókat és mikroduplikációkat észleli. A CNV-vel kapcsolatos ismert specifikus szindrómák megerősítésére szolgál.
A szabványos HMA 750 000 markert használ, amelyek az emberi genom összes klinikailag jelentős régióját tesztelik. Ez a teszt nemcsak a gyakori CNV-ket, hanem a differenciálatlan szindrómákat okozó kromoszóma-rendellenességeket is kimutatja. Ugyanezt a funkciót, de sokkal informatívabb, a kiterjesztett kromoszómális microarray elemzés végzi. Ez a genom legmélyebb tanulmánya egy 2,67 millió DNS-markert tartalmazó mátrixszal.
XMA Hatékonyság
Az XMA egy modern és nagyon hatékony módszer a kromoszóma-rendellenességek kimutatására. előttükA kimutatás a standard citogenetikai módszert alkalmazta, amely a páciens kromoszómáinak vizuális vizsgálatából állt. Összehasonlításképpen, a molekuláris kariotipizálás felbontása 1000-szer nagyobb, és lehetővé teszi a legkisebb változások megtalálását, amelyeket korábban nem lehetett kimutatni. Ez 10-el növelte a diagnosztikai hozamot. Ezenkívül a CMA nem igényel sejtek előtenyésztését, és lehetővé teszi a kromoszóma számos régiójának egyidejű elemzését.
A molekuláris kariotipizálás hasznossága egy adott beteg esetében a következőktől függ:
- a kiválasztott elemzéstípusból (haladó, célzott vagy szabványos);
- az eredmény helyes értékelése;
- berendezés és DNS-chipek készlete (a mátrixba épített markerek), amelyeket egy adott laboratórium használ.
Az egyik legjobb minőségű orvosi genetikai központ neve, ahol kromoszómális microarray elemzést végezhet, "Genomed". Az intézményről szóló vélemények magas szintű orvosi szervezetként írják le, modern technológiai berendezésekkel, amely lehetővé teszi a különböző genetikai vizsgálatok széles skáláját, beleértve a meglehetősen ritka teszteket is. Az XMA-hoz a "Genomed"-ben (Moszkva, Podolskoe autópálya, 8) a vezető gyártó cég DNS-markereit használják.
