Analiza kromosomskih mikromrež (XMA) je visokotehnološka metoda za ocenjevanje kariotipa na prisotnost določenih mutacij, povezanih s povečanjem števila kopij DNK (podvajanje) ali z izgubo dela genetskega material (izbris). Takšne anomalije pogosto povzročajo dedne bolezni, zato je CMA pomembno diagnostično orodje v sodobni medicini. Običajno se ta tehnologija uporablja za preverjanje genotipa ploda, pa tudi novorojenčkov in otrok.
Splošne značilnosti metode
Analiza kromosomov mikromrež se sicer imenuje molekularna kariotipizacija. Metoda temelji na tehnologiji hibridizacije DNK z genetskimi markerji (prej znanimi specifičnimi nukleotidnimi zaporedji), ki so vgrajeni v nosilec (matriks). Študija omogoča analizoveliko odsekov kromosomov in ugotavljanje prisotnosti strukturnih preureditev (aberacij), povezanih s pomanjkanjem ali presežkom genetskega materiala.
Metoda ni zasnovana za odkrivanje točkovnih mutacij v genih, ima pa višjo ločljivost kot tradicionalna kariotipizacija. CMA lahko zazna submikroskopske spremembe, ki igrajo pomembno vlogo pri patogenezi različnih bolezni, vključno s prirojenimi anomalijami in duševno zaostalostjo.
Pomen molekularne kariotipizacije
Glavni namen CMA je identificirati majhne dodatne (mikropodvajanje) ali manjkajoče (mikrodelecija) fragmente genetskih informacij glede na standardni vzorec. Ta odstopanja se imenujejo različice števila kopij (CNV).
Predpona "mikro" pomeni, da je ta tehnologija namenjena zaznavanju zelo majhnih sprememb. Vendar pa je CMA primeren tudi za odkrivanje večjih kromosomskih anomalij, kot so različne aneuploidije (Downov sindrom, Patau itd.). Vendar študija ne more določiti sprememb znotraj enega samega gena.
Poleg mikrodelecij in mikropodvajanj analiza razkrije genetsko identiteto velikih delov kromosomov, kar lahko kaže:
- krvno sorodstvo otrokovih staršev;
- pridobitev obeh kopij kromosomov samo od enega starša.
Z XMA lahko tudi zaznatetranslokacije, vendar le, če niso uravnotežene.
Analiza kromosomskih mikromrež ni način za dekodiranje genotipa ali metoda za odkrivanje kakršnih koli genov. Ta študija je namenjena le primerjavi količine genskega materiala v kromosomih bolnika s kontrolo. Po odkritju CNV laboratorij ugotovi, kateri geni so bili tam in na podlagi tega interpretira rezultat. Različice števila kopij imajo pomembno vlogo pri patogenezi različnih bolezni, vendar njihova prisotnost ne vodi vedno do kakršnih koli nepravilnosti.
raziskovalni namen
Analiza kromosomskih mikromrež se opravi, da se preveri, ali ima otrok CNV, ki bi lahko bili vzrok:
- avtizem;
- globalno zaostajanje v rasti;
- duševna zaostalost;
- različne prirojene okvare;
- konvulzije;
- nenavadne fizične lastnosti (dismorfizmi);
- prirojene anomalije.
Študija ugotavlja tudi prisotnost ali odsotnost številčnih kromosomskih nepravilnosti (Downov sindrom itd.).
Obstajata dva glavna razloga za izvedbo testa XMA:
- profilaktično - preverjanje otrokovega genoma za mikrodelecije ali mikropodvojitve;
- diagnostika - izvaja se za ugotavljanje genetskih vzrokov za različne motnje, ki so lahko povezane s CNV.
Včasih se za pojasnitev rezultatov študije opravi preverjanje genoma staršev.
V skladu z mednarodnim standardom in priporočili več zdravstvenih skupnosti,CMA je test stopnje 1, namenjen posameznikom s prirojenimi anomalijami, avtizmom ali razvojnimi motnjami neznanega izvora.
Številni pregledi analize kromosomskih mikromrež potrjujejo njeno pomembno diagnostično vrednost. Metoda vam omogoča, da najdete genetske vzroke za težave pri otroku, ko ni pogostih in dokaj očitnih kromosomskih motenj (kot je Downov sindrom). Včasih CMA, nasprotno, pomaga izključiti prisotnost kromosomskih motenj pri otrocih z razvojnimi težavami. Takšni rezultati veljajo za ugodne, saj so pridobljene okvare popravljive, genetskih motenj pa ni mogoče popraviti.
Tehnologija metode
XMA vam omogoča hkratno analizo velikega števila različnih fragmentov DNK, od katerih vsak ustreza določenemu genetskemu markerju, natisnjenemu na matriksu. Slednji je nabor predmetov, ki ga pokriva na tisoče takih sond.
2 vrsti DNK sta uporabljeni za test:
- pacient;
- standard (ustreza normalnemu človeškemu genomu).
Genetski material se nanese na matriks, kjer poteka hibridizacijska reakcija med sondami in njihovimi ustreznimi vzorčnimi fragmenti. To pomeni, da se zaporedja iz enakih delov kromosomov med seboj kombinirajo.
Posebna naprava posebej oceni stopnjo hibridizacije vsake sonde s kontrolo in s prototipom. V normalnemprimeru bi moralo biti enako. Če kateri koli fragment pacienta vsebuje presežek genetskega materiala, naprava odda zeleni signal, če pa je pomanjkanje, pa rdeč.
Tako se ocenijo vse regije genoma, za katere matriks vsebuje markerje. Signale instrumentov zajame skener in jih obdela računalnik.
vrste XMA
Obstajajo 3 vrste analize kromosomskih mikromrež:
- ciljno;
- standard;
- podaljšano.
Njihova glavna razlika je v ločljivosti, ki jo uravnava število uporabljenih DNK markerjev. Ta parameter se sicer imenuje gostota matrice. V ciljni analizi je najnižja (350 tisoč markerjev). To je najbolj dostopna in najcenejša vrsta testa, ki zazna najpogostejše mikrodelecije in mikropodvojitve. Uporablja se za potrditev znanih specifičnih sindromov, povezanih s CNV.
Standard HMA uporablja 750.000 markerjev, ki testirajo vse klinično pomembne regije človeškega genoma. Ta test ne odkriva le pogostih CNV, temveč tudi kromosomske nepravilnosti, ki povzročajo nediferencirane sindrome. Enako funkcijo, vendar veliko bolj informativno, izvaja razširjena analiza kromosomskih mikromrež. Predstavlja najglobljo študijo genoma z matriko, ki vsebuje 2,67 milijona DNK markerjev.
XMA Efficiency
XMA je sodoben in zelo učinkovit način za odkrivanje kromosomskih nepravilnosti. prej zanjeza odkrivanje je bila uporabljena standardna citogenetska metoda, ki je obsegala vizualni pregled bolnikovih kromosomov. Za primerjavo, ločljivost molekularne kariotipizacije je 1000-krat višja in omogoča iskanje najmanjših sprememb, ki jih prej ni bilo mogoče zaznati. To je povečalo diagnostični izkoristek za 10. Poleg tega CMA ne zahteva predkulture celic in vam omogoča, da analizirate več regij kromosomov hkrati.
Korisnost molekularne kariotipizacije za posameznega bolnika je odvisna od:
- izbrane vrste analize (napredne, ciljne ali standardne);
- pravilna ocena rezultata;
- oprema in niz DNK čipov (označevalcev, vgrajenih v matriko), ki jih uporablja določen laboratorij.
Ime enega najkakovostnejših medicinsko genetskih centrov, kjer lahko opravite analizo kromosomskih mikromrež, je "Genomed". Ocene o tej ustanovi jo opisujejo kot visoko medicinsko organizacijo s sodobno tehnološko opremo, ki omogoča široko paleto različnih genetskih testov, tudi precej redkih. Za XMA v "Genomedu" (Moskva, Podolskoe avtocesta, 8) se uporabljajo kompleti DNK markerjev vodilnega proizvodnega podjetja.
