ניתוח מיקרו-מערך כרומוזומלי (XMA) היא שיטת היי-טק להערכת הקריוטיפ לקיומן של מוטציות מסוימות הקשורות לעלייה במספר עותקי ה-DNA (כפול), או לאובדן חלק מהחומר הגנטי. חומר (מחיקה). חריגות כאלה גורמות לרוב למחלות תורשתיות, ולכן CMA הוא כלי אבחוני חשוב ברפואה המודרנית. בדרך כלל, טכנולוגיה זו משמשת לבדיקת הגנוטיפ של העובר, כמו גם של יילודים וילדים.
מאפיינים כלליים של השיטה
ניתוח כרומוזומים מיקרו-מערך נקרא אחרת קריוטיפ מולקולרי. השיטה מבוססת על טכנולוגיה של הכלאה של DNA עם סמנים גנטיים (רצפי נוקלאוטידים ספציפיים ידועים בעבר) המוטבעים בנשא (מטריקס). המחקר מאפשר לנתחחלקים רבים של כרומוזומים ומזהים את נוכחותם של סידורים מחדש מבניים (אבברציות) הקשורות לחוסר או עודף של חומר גנטי.
השיטה לא נועדה לזהות מוטציות נקודתיות בגנים, אבל יש לה רזולוציה גבוהה יותר מהקריוטיפ המסורתי. CMA יכול לזהות שינויים תת-מיקרוסקופיים שמשחקים תפקיד חשוב בפתוגנזה של מחלות שונות, כולל חריגות מולדות ופיגור שכלי.
המשמעות של קריוטיפינג מולקולרי
המטרה העיקרית של CMA היא לזהות קטעים קטנים נוספים (מיקרו-כפול) או חסרים (מיקרו-מחיקה) של מידע גנטי ביחס לדגימה סטנדרטית. סטיות אלו נקראות וריאציות מספר העתקות (CNV).
הקידומת "מיקרו" פירושה שטכנולוגיה זו מכוונת לזהות שינויים קטנים מאוד. עם זאת, CMA מתאים גם לאיתור חריגות כרומוזומליות עיקריות, כגון אנופלואידיות שונות (תסמונת דאון, פטאו וכו'). עם זאת, המחקר אינו מסוגל לקבוע שינויים בתוך גן בודד.
בנוסף למיקרו-מחיקות ומיקרו-כפילויות, ניתוח חושף את הזהות הגנטית של חלקים גדולים של כרומוזומים, מה שעשוי להצביע על:
- קשר הדם של הורי הילד;
- השגת שני עותקי הכרומוזומים מהורה אחד בלבד.
עם XMA אתה יכול גם לזהותטרנסלוקציות, אבל רק אם הן לא מאוזנות.
ניתוח מיקרו-מערכים כרומוזומלי אינו דרך לפענח גנוטיפ או שיטה לזיהוי גנים כלשהם. מחקר זה נועד רק להשוות את כמות החומר הגנטי בכרומוזומים של המטופל עם הביקורת. לאחר גילוי ה-CNV, המעבדה קובעת אילו גנים היו בה, ועל סמך זה מפרשת את התוצאה. וריאנטים של מספר העתקים ממלאים תפקיד חשוב בפתוגנזה של מחלות שונות, אך נוכחותם לא תמיד מובילה לכל חריגות.
מטרת מחקר
ניתוח מיקרו-מערך כרומוזומלי נעשה כדי לבדוק אם לתינוק יש CNVs שיכול להיות הסיבה:
- autism;
- גמגום גלובלי;
- פיגור שכלי;
- פגמים מולדים שונים;
- convulsions;
- מאפיינים פיזיים חריגים (דיסמורפיזמים);
- אנומליות מולדות.
המחקר קובע גם נוכחות או היעדר של הפרעות כרומוזומליות מספריות (תסמונת דאון וכו').
יש 2 סיבות עיקריות לעשות מבחן XMA:
- מניעתי - בדיקת הגנום של הילד לאיתור מיקרו-מחקות או מיקרו-כפילויות;
- אבחון - מבוצע כדי לקבוע את הסיבות הגנטיות להפרעות שונות שעלולות להיות קשורות ל-CNV.
לפעמים, כדי להבהיר את תוצאות המחקר, מתבצעת בדיקה של הגנום של ההורים.
בהתאם לתקן הבינלאומי והמלצות של מספר קהילות רפואיות,ה-CMA הוא מבחן ברמה 1 המיועד לאנשים עם אנומליות מולדות, אוטיזם או מוגבלות התפתחותית ממקור לא ידוע.
ביקורות רבות של ניתוח מיקרו-מערכים כרומוזומליים מאשרות את הערך האבחוני החשוב שלו. השיטה מאפשרת לאתר את הסיבות הגנטיות לבעיות בילד כאשר אין הפרעות כרומוזומליות נפוצות ודי ברורות (כגון תסמונת דאון). לפעמים CMA, להיפך, עוזר לשלול נוכחות של הפרעות כרומוזומליות אצל ילדים עם בעיות התפתחותיות. תוצאות כאלה נחשבות לטובה, שכן פגמים נרכשים ניתנים לתיקון, בעוד שלא ניתן לתקן הפרעות גנטיות.
טכנולוגיה של שיטה
XMA מאפשר לך לנתח בו-זמנית מספר רב של שברי DNA שונים, שכל אחד מהם מתאים לסמן גנטי ספציפי המודפס על המטריצה. האחרון הוא ערימת נושאים מכוסה באלפי בדיקות כאלה.
2 סוגים של DNA משמשים לבדיקה:
- patient;
- סטנדרט (מתאים לגנום האנושי הרגיל).
חומר גנטי מוחל על המטריצה, שם מתרחשת תגובת ההכלאה בין הפרובים לשברי הדגימה המתאימים להם. כלומר, רצפים מקטעים זהים של כרומוזומים משולבים זה בזה.
מכשיר מיוחד מעריך בנפרד את מידת ההכלאה של כל בדיקה עם הבקרה ועם אב הטיפוס. ברגילבמקרה, זה צריך להיות אותו דבר. אם חלק כלשהו של המטופל מכיל עודף של חומר גנטי, המכשיר נותן אות ירוק, ואם יש חוסר, הוא אדום.
לכן, כל אזורי הגנום שעבורם המטריצה מכילה סמנים מוערכים. אותות המכשיר נקלטים על ידי הסורק ומעובדים על ידי המחשב.
סוגי XMA
ישנם 3 סוגים של ניתוח מיקרו-מערכים כרומוזומליים:
- targeted;
- standard;
- מורחב.
ההבדל העיקרי שלהם טמון ברזולוציה, המווסתת על ידי מספר סמני ה-DNA בשימוש. פרמטר זה נקרא אחרת צפיפות המטריצה. בניתוח היעד הוא הנמוך ביותר (350 אלף סמנים). זהו סוג הבדיקה הנגיש והזול ביותר שמזהה את המיקרו-מחקות ומיקרו-כפילויות הנפוצות ביותר. הוא משמש לאישור תסמונות ספציפיות ידועות הקשורות ל-CNV.
HMA סטנדרטי משתמש ב-750,000 סמנים הבודקים את כל האזורים המשמעותיים מבחינה קלינית של הגנום האנושי. בדיקה זו מאתרת לא רק CNVs שכיחים, אלא גם הפרעות כרומוזומליות הגורמות לתסמונות לא מובחנות. אותה פונקציה, אבל הרבה יותר אינפורמטיבית, מבוצעת על ידי ניתוח מיקרו-מערכים כרומוזומלי מורחב. הוא מייצג את המחקר העמוק ביותר של הגנום עם מטריצה המכילה 2.67 מיליון סמני DNA.
XMA Efficiency
XMA היא דרך מודרנית ויעילה מאוד לזיהוי הפרעות כרומוזומליות. לפנים עבורםהגילוי השתמש בשיטה הציטוגנטית הסטנדרטית, שכללה בדיקה ויזואלית של הכרומוזומים של המטופל. לשם השוואה, הרזולוציה של קריוטיפינג מולקולרי גבוהה פי 1000 ומאפשרת למצוא את השינויים הקטנים ביותר שלא ניתן היה לזהות קודם לכן. זה הגדיל את תפוקת האבחון ב-10. בנוסף, CMA אינו דורש תרבית מוקדמת של תאים ומאפשר לך לנתח אזורים רבים של כרומוזומים בו-זמנית.
התועלת של קריוטיפ מולקולרי עבור מטופל מסוים תלויה ב:
- של סוג הניתוח שנבחר (מתקדם, ממוקד או סטנדרטי);
- הערכה נכונה של התוצאה;
- ציוד ומערכת של שבבי DNA (סמנים מובנים במטריצה) שמעבדה מסוימת משתמשת בהם.
שמו של אחד מהמרכזים הגנטיים הרפואיים האיכותיים ביותר שבהם ניתן לבצע ניתוח מיקרו-מערכים כרומוזומליים הוא "Genomed". ביקורות על מוסד זה מתארות אותו כארגון רפואי ברמה גבוהה עם ציוד טכנולוגי מודרני המאפשר לבצע מגוון רחב של בדיקות גנטיות שונות, כולל נדירות למדי. עבור XMA ב"Genomed" (מוסקבה, כביש פודולסקו, 8) נעשה שימוש בקבוצות של סמני DNA של חברת הייצור המובילה.
