Analiza micro matricei cromozomiale: caracteristicile, utilizarea și eficacitatea metodei

Analiza cromozomială cu micro-matrice (MMA) este o metodă de înaltă tehnologie de evaluare a cariotipului pentru detectarea prezenței anumitor mutații asociate cu o creștere a numărului de copii de ADN (duplicare) sau cu pierderea unei părți din materialul genetic (deleție). Aceste anomalii sunt adesea cauza bolilor ereditare, motiv pentru care CMA este un instrument de diagnostic important în medicina modernă. Această tehnică este utilizată în mod obișnuit în pentru diagnosticarea fetală Genotipuri de fetuși, nou-născuți și copii.

Descrierea generală a metodei

CMA este cunoscută și sub denumirea de cariotip molecular. Se bazează pe tehnologia de hibridizare a ADN-ului cu markeri genetici (secvențe specifice de nucleotide cunoscute în prealabil) încorporați într-un suport (matrice). Studiul poate analiza mai multe situsuri cromozomiale și poate detecta prezența unor rearanjamente structurale (aberații) asociate cu o deficiență sau un exces de material genetic.

Metoda nu este concepută pentru a detecta mutații punctuale în gene, dar are o rezoluție mai mare decât cariotiparea tradițională. CMA poate detecta rearanjamente submicroscopice care joacă un rol important în patogeneza diferitelor boli, inclusiv anomalii congenitale și tulburări de dezvoltare mentală.

Semnificația cariotipării moleculare

Funcția principală a CMA este de a detecta mici fragmente suplimentare (microduplicație) sau lipsă (microdeleție) de informație genetică dintr-un eșantion standard. Aceste anomalii se numesc variante ale numărului de copii (CNV).

Prefixul "micro" înseamnă că tehnologia urmărește să detecteze schimbări foarte mici. Cu toate acestea, CMA este, de asemenea, adecvată pentru detectarea anomaliilor cromozomiale majore, cum ar fi diverse aneuploidii (sindromul Down, Patau etc.).д.). Cu toate acestea, nu este posibil să se detecteze modificări în cadrul unei singure gene.

În plus față de microdeleții și microduplicații, analiza poate detecta, de asemenea, identitatea genetică a unor părți mari de cromozomi, care pot fi indicative:

• rude de sânge ale părinților copilului;
• (a) Analiza poate detecta doar dacă ambele copii ale unui cromozom provin de la același părinte.

CMA poate detecta, de asemenea, translocațiile, dar numai dacă acestea sunt dezechilibrate.

Analiza cromozomială cu micro matrice nu este o metodă de descifrare a genotipului sau o metodă de a găsi orice genă. Testul are ca scop doar compararea cantității de material genetic din cromozomii pacientului cu cel de control. Odată ce CNV este detectat, laboratorul va determina ce gene sunt prezente și va interpreta rezultatele. Variantele numărului de copii joacă un rol important în patogeneza diferitelor boli, dar prezența lor nu duce întotdeauna la anomalii.

obiectivul cercetării

Se face o analiză a micro-matricei cromozomiale pentru a vedea dacă copilul are CNV-uri care ar putea fi cauza:

• Autism;
• întârzieri globale de dezvoltare;
• Retard mental;
• Diferite defecte congenitale;
• convulsii;
• Caracteristici fizice anormale (dismorfisme)
• Anomalii congenitale.

Testul determină, de asemenea, prezența sau absența anomaliilor cromozomiale numerice (sindromul Down etc.).д.).

Există două motive principale pentru efectuarea testului CMA:

• Preventiv - verifică genomul copilului pentru microdeleții sau microduplicații;
• Diagnostic - efectuat pentru a stabili cauzele genetice ale diferitelor anomalii care pot fi legate de CNV.

Uneori se efectuează un test genomial parental pentru a clarifica rezultatele studiului.

Conform unui standard internațional și a recomandărilor mai multor societăți medicale, CMA este un test de nivel unu pentru persoanele cu anomalii congenitale, autism sau tulburări de dezvoltare de origine neclară.

Numeroase rapoarte de analiză a microarray-urilor cromozomiale confirmă valoarea diagnostică importantă a acestora. Metoda permite găsirea cauzelor genetice ale problemelor la copil, atunci când nu există anomalii cromozomiale comune și destul de evidente (cum ar fi sindromul Down). Uneori, dimpotrivă, CMA ajută la excluderea prezenței anomaliilor cromozomiale la copiii cu probleme de dezvoltare. Aceste rezultate sunt considerate favorabile deoarece defectele dobândite pot fi corectate, în timp ce tulburările genetice nu pot fi corectate.

Tehnologia metodei

CMA permite analizarea simultană a unui număr mare de fragmente de ADN diferite, fiecare corespunzând unui anumit marker genetic imprimat pe o matrice. Acesta din urmă este o lamelă acoperită cu mii de astfel de sonde.

Pentru acest test se folosesc două tipuri de ADN:

• pacienți;
• standard (corespunde genomului uman normal).

Materialul genetic este aplicat pe matrice, unde este supus unei reacții de hibridizare între sonde și fragmentele de probă corespunzătoare. Adică, secvențe de fragmente cromozomiale identice sunt combinate între ele.

Instrumentul dedicat evaluează separat gradul de hibridizare a fiecărei sonde cu martorul și cu prototipul. În mod normal, ar trebui să fie același. În cazul în care există un exces de material genetic în oricare dintre fragmentele pacientului, instrumentul emite o lumină verde, iar dacă există o deficiență, emite o lumină roșie.

În acest fel, sunt evaluate toate regiunile genomului pentru care matricea conține markeri. Semnalele instrumentului sunt captate de către scaner și procesate de către computer.

Tipuri de CMA

Există 3 tipuri de analiză a micro matricei cromozomiale:

• Direcționarea;
• standard;
• Avansat.

Principala lor diferență este Rezoluția, care este reglementată de numărul de markeri ADN utilizați. Acest parametru se mai numește și densitatea matricei. Este cel mai mic din testul vizat (350.000 de markeri). Este cel mai accesibil și mai ieftin tip de test, care detectează cele mai frecvente microdeleții și microduplicații. Acesta este utilizat pentru a confirma sindroamele specifice CNV cunoscute.

CMA standard utilizează 750 de mii de markeri, care testează toate zonele relevante din punct de vedere clinic ale genomului uman. Acesta este capabil să detecteze nu numai CNV comune, ci și anomalii cromozomiale care sunt cauza unui sindrom nediferențiat. Analiza extinsă a microrețelelor cromozomiale îndeplinește aceeași funcție, dar este mult mai informativă. Aceasta reprezintă cea mai aprofundată examinare a genomului, folosind un șablon care conține 2,67 milioane de markeri ADN.

Eficacitatea CMA

CMA este un mod modern și foarte eficient de a detecta anomalii cromozomiale. Anterior, pentru depistarea acestora se folosea o metodă citogenetică standard, care consta într-o examinare vizuală a cromozomilor pacientului. Prin comparație, cariotiparea moleculară are o rezoluție de până la 1000 de ori mai mare și poate detecta cele mai mici modificări, care anterior nu puteau fi detectate. Acest lucru a crescut randamentul de diagnosticare cu 10. În plus, CMA nu necesită o pre-cultură a celulelor și permite analizarea simultană a mai multor situsuri cromozomiale.

Utilitatea cariotipării moleculare pentru un pacient individual depinde de:

• Tipul de analiză ales (avansată, direcționată sau standard);
• Acest lucru a crescut randamentul de diagnosticare cu 10 %;
• echipamente și seturi de cipuri ADN (markeri încorporați în matrice) utilizate de un anumit laborator.

Numele unuia dintre centrele de genetică medicală de cea mai bună calitate, unde se poate efectua analiza micro-matricei cromozomiale, - "Genomed". Recenzile despre această instituție o descriu ca fiind o organizație medicală de nivel înalt, cu tehnologie de ultimă generație care permite o gamă largă de teste genetice diferite, inclusiv unele destul de rare. Pentru CMA în "Genomede" (г. 8, Podolskoe Shosse, Moscova) Se utilizează kituri de markeri ADN de la o companie producătoare de top.