Chromosomal microarray analysis (XMA) je technologicky vyspělá metoda pro hodnocení karyotypu na přítomnost určitých mutací spojených se zvýšením počtu kopií DNA (duplikací) nebo se ztrátou části genetického materiál (smazání). Takové anomálie často způsobují dědičná onemocnění, takže CMA je důležitým diagnostickým nástrojem moderní medicíny. Obvykle se tato technologie používá ke kontrole genotypu plodu, stejně jako novorozenců a dětí.
Obecná charakteristika metody
Microarray chromozomová analýza se jinak nazývá molekulární karyotypizace. Metoda je založena na technologii hybridizace DNA s genetickými markery (dříve známými specifickými nukleotidovými sekvencemi) uloženými v nosiči (matrice). Studie umožňuje analyzovatmnoho částí chromozomů a identifikují přítomnost strukturálních přestaveb (abberací) spojených s nedostatkem nebo nadbytkem genetického materiálu.
Metoda není navržena k detekci bodových mutací v genech, ale má vyšší rozlišení než tradiční karyotypizace. CMA dokáže detekovat submikroskopické změny, které hrají důležitou roli v patogenezi různých onemocnění, včetně vrozených anomálií a mentální retardace.
Význam molekulární karyotypizace
Hlavním účelem CMA je identifikovat malé dodatečné (mikroduplikace) nebo chybějící (mikrodelece) fragmenty genetické informace ve vztahu ke standardnímu vzorku. Tyto odchylky se nazývají variace počtu kopií (CNV).
Předpona „mikro“znamená, že tato technologie je zaměřena na detekci velmi malých změn. CMA je však vhodná i pro detekci velkých chromozomálních anomálií, jako jsou různé aneuploidie (Downův syndrom, Patau aj.). Studie však není schopna určit změny v rámci jednoho genu.
Kromě mikrodelecí a mikroduplikací analýza odhaluje genetickou identitu velkých částí chromozomů, což může naznačovat:
- pokrevní příbuznost rodičů dítěte;
- získání obou kopií chromozomů pouze od jednoho rodiče.
S XMA můžete také detekovattranslokace, ale pouze pokud nejsou vyvážené.
Chromozomální mikročipová analýza není způsob dekódování genotypu ani metoda detekce jakýchkoli genů. Tato studie je zaměřena pouze na srovnání množství genetického materiálu v chromozomech pacienta s kontrolou. Po objevení CNV laboratoř určí, které geny tam byly obsaženy, a na základě toho interpretuje výsledek. Varianty počtu kopií hrají důležitou roli v patogenezi různých onemocnění, ale jejich přítomnost nevede vždy k nějakým abnormalitám.
Účel výzkumu
Provádí se chromozomální analýza mikročipů, aby se zjistilo, zda má dítě CNV, které by mohly být příčinou:
- autismus;
- globální stunting;
- mentální retardace;
- různé vrozené vady;
- křeče;
- neobvyklé fyzické rysy (dysmorfismy);
- vrozené anomálie.
Studie také určuje přítomnost nebo nepřítomnost numerických chromozomálních abnormalit (Downův syndrom atd.).
Existují 2 hlavní důvody pro provedení testu XMA:
- profylaktické – kontrola genomu dítěte na mikrodelece nebo mikroduplikace;
- diagnostické – provádí se za účelem zjištění genetických příčin různých poruch, které mohou být spojeny s CNV.
Někdy se pro objasnění výsledků studie provádí kontrola genomu rodičů.
Podle mezinárodního standardu a doporučení několika lékařských komunit,CMA je test úrovně 1 určený pro jedince s vrozenými anomáliemi, autismem nebo vývojovým postižením neznámého původu.
Četné recenze chromozomální mikročipové analýzy potvrzují její důležitou diagnostickou hodnotu. Metoda umožňuje najít genetické příčiny problémů u dítěte, když nejsou žádné běžné a dosti zjevné chromozomální poruchy (např. Downův syndrom). Někdy CMA naopak pomáhá vyloučit přítomnost chromozomálních poruch u dětí s vývojovými problémy. Takové výsledky jsou považovány za příznivé, protože získané defekty jsou opravitelné, zatímco genetické poruchy korigovat nelze.
Technologie metody
XMA umožňuje současně analyzovat velké množství různých fragmentů DNA, z nichž každý odpovídá specifickému genetickému markeru vytištěnému na matrici. Ten druhý je zásobníkem témat pokrytým tisíci takových sond.
2 typy DNA se používají pro test:
- pacient;
- standardní (odpovídá normálnímu lidskému genomu).
Genetický materiál je aplikován na matrici, kde probíhá hybridizační reakce mezi sondami a jejich odpovídajícími fragmenty vzorku. To znamená, že sekvence z identických částí chromozomů jsou vzájemně kombinovány.
Speciální zařízení samostatně vyhodnocuje stupeň hybridizace každé sondy s kontrolou a s prototypem. V normálnímpřípadě by to mělo být stejné. Pokud některý fragment pacienta obsahuje nadbytek genetického materiálu, zařízení vydá zelený signál, a pokud je nedostatek, je červený.
Vyhodnocují se tedy všechny oblasti genomu, pro které matrice obsahuje markery. Signály přístroje jsou zachyceny skenerem a zpracovány počítačem.
XMA typy
Existují 3 typy chromozomální mikročipové analýzy:
- targeted;
- standard;
- extended.
Jejich hlavní rozdíl spočívá v rozlišení, které je regulováno počtem použitých DNA markerů. Tento parametr se jinak nazývá hustota matice. V cílové analýze je nejnižší (350 tisíc markerů). Jedná se o nejdostupnější a nejlevnější typ testu, který detekuje nejčastější mikrodelece a mikroduplikace. Používá se k potvrzení známých specifických syndromů spojených s CNV.
Standardní HMA používá 750 000 markerů, které testují všechny klinicky významné oblasti lidského genomu. Tento test odhaluje nejen běžné CNV, ale také chromozomální abnormality, které způsobují nediferencované syndromy. Stejnou funkci, ale mnohem informativnější, vykonává rozšířená chromozomální mikročipová analýza. Představuje nejhlubší studii genomu s matricí obsahující 2,67 milionů DNA markerů.
XMA Efficiency
XMA je moderní a velmi účinný způsob detekce chromozomálních abnormalit. dříve pro nědetekce byla použita standardní cytogenetická metoda, která spočívala ve vizuální kontrole chromozomů pacienta. Ve srovnání s tím je rozlišení molekulární karyotypizace 1000krát vyšší a umožňuje najít ty nejmenší změny, které dříve nebylo možné detekovat. To zvýšilo diagnostický výtěžek o 10. CMA navíc nevyžaduje předkultivaci buněk a umožňuje analyzovat mnoho oblastí chromozomů současně.
Užitečnost molekulární karyotypizace pro konkrétního pacienta závisí na:
- vybraného typu analýzy (pokročilé, cílené nebo standardní);
- správné vyhodnocení výsledku;
- vybavení a sada DNA čipů (markery zabudované do matrice), které konkrétní laboratoř používá.
Jméno jednoho z nejkvalitnějších lékařských genetických center, kde můžete provádět chromozomální microarray analýzu, je „Genomed“. Recenze o této instituci ji popisují jako lékařskou organizaci na vysoké úrovni s moderním technologickým vybavením, které umožňuje širokou škálu různých genetických testů, včetně těch zcela vzácných. Pro XMA v "Genomed" (Moskva, dálnice Podolskoe, 8) se používají sady DNA markerů od přední výrobní společnosti.
