Chromosomal microarray analyysi (XMA) on korkean teknologian menetelmä karyotyypin arvioimiseksi tiettyjen DNA-kopioiden määrän lisääntymiseen (kaksoistumisen) tai osan geneettisen osan menettämiseen liittyvien mutaatioiden var alta. materiaalia (poistetaan). Tällaiset poikkeavuudet aiheuttavat usein perinnöllisiä sairauksia, joten CMA on tärkeä diagnostinen työkalu nykyaikaisessa lääketieteessä. Tyypillisesti tätä tekniikkaa käytetään sikiön sekä vastasyntyneiden ja lasten genotyypin tarkistamiseen.
Menetelmän yleiset ominaisuudet
Microarray-kromosomianalyysiä kutsutaan muuten molekyylikaryotyypitykseksi. Menetelmä perustuu DNA-hybridisaatioteknologiaan kantaja-aineeseen (matriisiin) upotettujen geneettisten markkerien (aikaisemmin tunnetut spesifiset nukleotidisekvenssit) kanssa. Tutkimus mahdollistaa analysoinninmonia kromosomien osia ja tunnistaa rakenteelliset uudelleenjärjestelyt (poikkeamat), jotka liittyvät geneettisen materiaalin puutteeseen tai ylimäärään.
Menetelmää ei ole suunniteltu havaitsemaan geenien pistemutaatioita, mutta sillä on suurempi tarkkuus kuin perinteisellä karyotyypiyksellä. CMA voi havaita submikroskooppisia muutoksia, joilla on tärkeä rooli eri sairauksien patogeneesissä, mukaan lukien synnynnäiset poikkeavuudet ja kehitysvammaisuus.
Molekylaarisen karyotyypityksen merkitys
CMA:n päätarkoitus on tunnistaa pieniä ylimääräisiä (mikroduplikaatio) tai puuttuvia (mikrodeleetio) geneettisen tiedon fragmentteja suhteessa standardinäytteeseen. Näitä poikkeamia kutsutaan kopionumerovariaatioiksi (CNV).
Etuliite "mikro" tarkoittaa, että tämä tekniikka on tarkoitettu havaitsemaan hyvin pieniä muutoksia. CMA soveltuu kuitenkin myös suurten kromosomipoikkeamien, kuten erilaisten aneuploidien (Downin oireyhtymä, Patau jne.) havaitsemiseen. Tutkimus ei kuitenkaan pysty määrittämään muutoksia yhden geenin sisällä.
Mikrodeleetioiden ja mikroduplikaatioiden lisäksi analyysi paljastaa suurien kromosomien osien geneettisen identiteetin, mikä voi viitata:
- lapsen vanhempien verisuhde;
- saamalla molemmat kopiot kromosomeista vain yhdeltä vanhemm alta.
XMA:n avulla voit myös havaitatranslokaatiot, mutta vain jos ne eivät ole tasapainossa.
Kromosomaalinen mikrosiruanalyysi ei ole tapa dekoodata genotyyppiä tai menetelmä geenien havaitsemiseen. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on vain verrata potilaan kromosomien geneettisen materiaalin määrää kontrolliin. CNV:n löytämisen jälkeen laboratorio määrittää, mitä geenejä siellä oli, ja tulkitsee tämän perusteella tuloksen. Kopionumerovarianteilla on tärkeä rooli eri sairauksien patogeneesissä, mutta niiden esiintyminen ei aina johda poikkeamiin.
Tutkimuksen tarkoitus
Kromosomaalinen mikrosiruanalyysi tehdään sen tarkistamiseksi, onko vauvalla CNV:tä, joka voisi olla syynä:
- autismi;
- maailmanlaajuinen stunting;
- henkinen jälkeenjääneisyys;
- erilaisia synnynnäisiä epämuodostumia;
- kouristukset;
- epätavalliset fyysiset piirteet (dysmorfismit);
- synnynnäiset epämuodostumat.
Tutkimus määrittää myös numeeristen kromosomipoikkeavuuksien olemassaolon tai puuttumisen (Downin oireyhtymä jne.).
XMA-testin tekemiseen on kaksi tärkeintä syytä:
- profylaktinen - lapsen genomin tarkistaminen mikrodeleetioiden tai mikroduplikaatioiden var alta;
- diagnostiikka - suoritetaan erilaisten CNV:hen mahdollisesti liittyvien häiriöiden geneettisten syiden selvittämiseksi.
Joskus tutkimuksen tulosten selkeyttämiseksi suoritetaan vanhempien genomin tarkistus.
Kansainvälisten standardien ja useiden lääketieteellisten yhteisöjen suositusten mukaisestiCMA on tason 1 testi, joka on suunniteltu henkilöille, joilla on synnynnäisiä poikkeavuuksia, autismia tai tuntematonta alkuperää olevia kehitysvammaisia.
Lukuisat arviot kromosomaalisista mikrosiruanalyysistä vahvistavat sen tärkeän diagnostisen arvon. Menetelmän avulla voit löytää lapsen ongelmien geneettiset syyt, kun ei ole yleisiä ja melko ilmeisiä kromosomihäiriöitä (kuten Downin oireyhtymä). Joskus CMA päinvastoin auttaa sulkemaan pois kromosomihäiriöiden esiintymisen lapsilla, joilla on kehitysongelmia. Tällaisia tuloksia pidetään suotuisina, koska hankitut viat ovat korjattavissa, kun taas geneettisiä häiriöitä ei voida korjata.
Menetelmätekniikka
XMA:n avulla voit analysoida samanaikaisesti useita erilaisia DNA-fragmentteja, joista jokainen vastaa tiettyä matriisiin painettua geneettistä merkkiä. Jälkimmäinen on aihepino, joka kattaa tuhansia tällaisia tutkimuksia.
Testissä käytetään 2 tyyppistä DNA:ta:
- potilas;
- standardi (vastaa normaalia ihmisen genomia).
Geenimateriaalia levitetään matriisiin, jossa tapahtuu hybridisaatioreaktio koettimien ja niitä vastaavien näytefragmenttien välillä. Eli sekvenssit identtisistä kromosomien osista yhdistetään keskenään.
Erityinen laite arvioi erikseen kunkin anturin hybridisaatioasteen kontrollin ja prototyypin kanssa. Normaalissatapauksessa sen pitäisi olla sama. Jos jokin potilaan fragmentti sisältää liikaa geneettistä materiaalia, laite antaa vihreän signaalin ja jos puutos on punainen.
Täten kaikki genomin alueet, joille matriisi sisältää markkereita, arvioidaan. Skanneri sieppaa instrumentin signaalit, ja tietokone käsittelee ne.
XMA-tyypit
Kromosomimikrosiruanalyysiä on 3 tyyppiä:
- kohdennettu;
- standardi;
- pidennetty.
Niiden tärkein ero on resoluutiossa, jota säätelee käytettyjen DNA-merkkien määrä. Tätä parametria kutsutaan muuten matriisin tiheydeksi. Kohdeanalyysissä se on alhaisin (350 tuhatta merkkiä). Tämä on helpoin ja halvin testityyppi, joka havaitsee yleisimmät mikrodeleetiot ja mikroduplikaatiot. Sitä käytetään CNV:hen liittyvien tunnettujen spesifisten oireyhtymien vahvistamiseen.
Standard HMA käyttää 750 000 markkeria, jotka testaavat kaikkia kliinisesti merkittäviä ihmisen genomin alueita. Tämä testi havaitsee yleisten CNV:iden lisäksi myös kromosomipoikkeavuuksia, jotka aiheuttavat erilaistumattomia oireyhtymiä. Sama toiminto, mutta paljon informatiivisempi, suoritetaan laajennetulla kromosomaalisella mikrosiruanalyysillä. Se edustaa syvintä genomin tutkimusta matriisilla, joka sisältää 2,67 miljoonaa DNA-markkeria.
XMA-tehokkuus
XMA on moderni ja erittäin tehokas tapa havaita kromosomipoikkeavuuksia. ennen heillehavaitsemisessa käytettiin tavanomaista sytogeneettistä menetelmää, joka koostui potilaan kromosomien silmämääräisestä tarkastuksesta. Vertailun vuoksi molekyylikaryotyypityksen resoluutio on 1000 kertaa suurempi ja mahdollistaa pienimpien muutosten löytämisen, joita ei voitu havaita aiemmin. Tämä lisäsi diagnostista saantoa 10:llä. Lisäksi CMA ei vaadi solujen esiviljelyä ja mahdollistaa useiden kromosomien alueiden analysoinnin samanaikaisesti.
Molekulaarisen karyotyypityksen hyödyllisyys tietylle potilaalle riippuu:
- valitusta analyysityypistä (edistynyt, kohdennettu tai vakio);
- oikea arvio tuloksesta;
- laitteet ja joukko DNA-siruja (matriisiin rakennettuja markkereita), joita tietty laboratorio käyttää.
Yksi laadukkaimmista lääketieteellisistä geneettisistä keskuksista, jossa voit suorittaa kromosomaalisia mikrosiruanalyysiä, on "Genomed". Tätä laitosta koskevat arvostelut kuvaavat sitä korkean tason lääketieteelliseksi organisaatioksi, jossa on nykyaikainen tekninen laitteisto, joka mahdollistaa laajan valikoiman erilaisia geenitestejä, mukaan lukien melko harvinaiset. XMA:ssa "Genomedissa" (Moskova, Podolskoe-v altatie, 8) käytetään johtavan valmistusyrityksen DNA-markkerisarjoja.
