Kromosomal mikroarray-analyse (XMA) er en høyteknologisk metode for å vurdere karyotypen for tilstedeværelsen av visse mutasjoner assosiert med en økning i antall DNA-kopier (duplisering), eller med tap av en del av det genetiske materiale (sletting). Slike anomalier forårsaker ofte arvelige sykdommer, så CMA er et viktig diagnostisk verktøy i moderne medisin. Vanligvis brukes denne teknologien til å sjekke genotypen til fosteret, samt nyfødte og barn.
Generelle kjennetegn ved metoden
Microarray-kromosomanalyse kalles ellers molekylær karyotyping. Metoden er basert på teknologien for DNA-hybridisering med genetiske markører (tidligere kjente spesifikke nukleotidsekvenser) innebygd i en bærer (matrise). Studien gjør det mulig å analyseremange deler av kromosomene og identifiserer tilstedeværelsen av strukturelle omorganiseringer (abberasjoner) assosiert med mangel på eller overskudd av genetisk materiale.
Metoden er ikke laget for å oppdage punktmutasjoner i gener, men den har høyere oppløsning enn tradisjonell karyotyping. CMA kan oppdage submikroskopiske endringer som spiller en viktig rolle i patogenesen av ulike sykdommer, inkludert medfødte anomalier og mental retardasjon.
Betydningen av molekylær karyotyping
Hovedformålet med CMA er å identifisere små ekstra (mikroduplikasjon) eller manglende (mikrodelesjon) fragmenter av genetisk informasjon i forhold til en standardprøve. Disse avvikene kalles kopinummervariasjoner (CNV).
Prefikset "mikro" betyr at denne teknologien er rettet mot å oppdage svært små endringer. Imidlertid er CMA også egnet for å oppdage større kromosomavvik, som ulike aneuploider (Downs syndrom, Patau, etc.). Studien er imidlertid ikke i stand til å fastslå endringer innenfor et enkelt gen.
I tillegg til mikrodelesjoner og mikroduplikasjoner, avslører analyse den genetiske identiteten til store deler av kromosomene, noe som kan indikere:
- blodforholdet til barnets foreldre;
- å få begge kopiene av kromosomene fra bare én forelder.
Med XMA kan du også oppdagetranslokasjoner, men bare hvis de ikke er balansert.
Kromosomal mikroarray-analyse er ikke en måte å dekode en genotype på eller en metode for å oppdage gener. Denne studien er kun rettet mot å sammenligne mengden genetisk materiale i kromosomene til pasienten med kontrollen. Etter oppdagelsen av CNV avgjør laboratoriet hvilke gener som var inneholdt der og tolker resultatet på bakgrunn av dette. Kopinummervarianter spiller en viktig rolle i patogenesen av ulike sykdommer, men deres tilstedeværelse fører ikke alltid til abnormiteter.
Forskningsformål
Kromosomal mikroarray-analyse er gjort for å sjekke om babyen har CNV som kan være årsaken:
- autisme;
- global stunting;
- mental utviklingshemming;
- diverse fødselsskader;
- kramper;
- uvanlige fysiske trekk (dysmorfismer);
- medfødte anomalier.
Studien fastslår også tilstedeværelse eller fravær av numeriske kromosomavvik (Downs syndrom, etc.).
Det er to hovedgrunner til å gjøre en XMA-test:
- profylaktisk - sjekker barnets genom for mikrodelesjoner eller mikroduplikasjoner;
- diagnostikk - utført for å fastslå de genetiske årsakene til ulike lidelser som kan være assosiert med CNV.
Noen ganger, for å avklare resultatene av studien, blir det foretatt en sjekk av genomet til foreldrene.
I henhold til internasjonal standard og anbefalinger fra flere medisinske miljøer,CMA er en nivå 1-test utviklet for personer med medfødte anomalier, autisme eller utviklingshemming av ukjent opprinnelse.
Tallrike anmeldelser av kromosomal mikroarray-analyse bekrefter dens viktige diagnostiske verdi. Metoden lar deg finne de genetiske årsakene til problemer hos et barn når det ikke er vanlige og ganske åpenbare kromosomforstyrrelser (som Downs syndrom). Noen ganger hjelper CMA tvert imot å utelukke tilstedeværelsen av kromosomforstyrrelser hos barn med utviklingsproblemer. Slike resultater anses som gunstige, siden ervervede defekter kan korrigeres, mens genetiske lidelser ikke kan korrigeres.
Metodeteknologi
XMA lar deg analysere et stort antall forskjellige DNA-fragmenter, som hver tilsvarer en spesifikk genetisk markør trykt på matrisen. Sistnevnte er en emnestabel dekket av tusenvis av slike sonder.
2 typer DNA brukes til testen:
- pasient;
- standard (tilsvarer det normale menneskelige genomet).
Genetisk materiale påføres matrisen, hvor hybridiseringsreaksjonen mellom probene og deres tilsvarende prøvefragmenter finner sted. Det vil si at sekvenser fra identiske deler av kromosomene kombineres med hverandre.
En spesiell enhet evaluerer separat graden av hybridisering av hver sonde med kontrollen og med prototypen. I normalentilfelle, bør det være det samme. Hvis et fragment av pasienten inneholder et overskudd av genetisk materiale, gir enheten et grønt signal, og hvis det er en mangel, er det rødt.
Dermed blir alle regioner i genomet som matrisen inneholder markører for evaluert. Instrumentsignaler fanges opp av skanneren og behandles av datamaskinen.
XMA-typer
Det finnes 3 typer kromosomal mikroarray-analyse:
- målrettet;
- standard;
- utvidet.
Deres hovedforskjell ligger i oppløsningen, som reguleres av antall DNA-markører som brukes. Denne parameteren kalles ellers matrisens tetthet. I målanalysen er den lavest (350 tusen markører). Dette er den mest tilgjengelige og billigste typen test som oppdager de vanligste mikroslettingene og mikroduplikasjonene. Den brukes til å bekrefte kjente spesifikke syndromer assosiert med CNV.
Standard HMA bruker 750 000 markører som tester alle klinisk signifikante områder av det menneskelige genomet. Denne testen oppdager ikke bare vanlige CNV-er, men også kromosomavvik som forårsaker udifferensierte syndromer. Den samme funksjonen, men mye mer informativ, utføres ved utvidet kromosomal mikroarray-analyse. Den representerer den dypeste studien av genomet med en matrise som inneholder 2,67 millioner DNA-markører.
XMA Efficiency
XMA er en moderne og svært effektiv måte å oppdage kromosomavvik. før for dempåvisning brukte den standard cytogenetiske metoden, som besto av en visuell inspeksjon av pasientens kromosomer. Til sammenligning er oppløsningen av molekylær karyotyping 1000 ganger høyere og lar deg finne de minste endringene som ikke kunne oppdages før. Dette økte det diagnostiske utbyttet med 10. I tillegg krever ikke CMA pre-kultur av celler og lar deg analysere mange regioner av kromosomer samtidig.
Nytten av molekylær karyotyping for en bestemt pasient avhenger av:
- av den valgte typen analyse (avansert, målrettet eller standard);
- korrekt vurdering av resultatet;
- utstyr og et sett med DNA-brikker (markører innebygd i matrisen) som et bestemt laboratorium bruker.
Navnet på et av de medisinske genetiske sentrene av høyeste kvalitet hvor du kan utføre kromosomal mikroarray-analyse er "Genomed". Anmeldelser om denne institusjonen beskriver den som en medisinsk organisasjon på høyt nivå med moderne teknologisk utstyr som tillater et bredt spekter av forskjellige genetiske tester, inkludert ganske sjeldne. For XMA i "Genomed" (Moskva, Podolskoe highway, 8) brukes sett med DNA-markører fra det ledende produksjonsselskapet.
