Քրոմոսոմային միկրոզանգվածի վերլուծությունը (XMA) բարձր տեխնոլոգիական մեթոդ է կարիոտիպը գնահատելու որոշակի մուտացիաների առկայության համար, որոնք կապված են ԴՆԹ-ի կրկնօրինակների քանակի ավելացման (կրկնօրինակման) կամ գենետիկական մի մասի կորստի հետ: նյութ (ջնջում): Նման անոմալիաները հաճախ ժառանգական հիվանդություններ են առաջացնում, ուստի CMA-ն ժամանակակից բժշկության մեջ կարևոր ախտորոշիչ միջոց է: Սովորաբար այս տեխնոլոգիան օգտագործվում է պտղի, ինչպես նաև նորածինների և երեխաների գենոտիպը ստուգելու համար։
Մեթոդի ընդհանուր բնութագրերը
Միկրոզանգվածի քրոմոսոմային անալիզն այլ կերպ կոչվում է մոլեկուլային կարիոտիպավորում: Մեթոդը հիմնված է ԴՆԹ-ի հիբրիդացման տեխնոլոգիայի վրա՝ գենետիկ մարկերներով (նախկինում հայտնի հատուկ նուկլեոտիդային հաջորդականություններ), որոնք տեղադրված են կրիչի (մատրիցի) մեջ: Ուսումնասիրությունը թույլ է տալիս վերլուծելքրոմոսոմների շատ բաժիններ և բացահայտել կառուցվածքային վերադասավորումների առկայությունը (շեղումներ)՝ կապված գենետիկական նյութի պակասի կամ ավելցուկի հետ։
Մեթոդը նախատեսված չէ գեներում կետային մուտացիաները հայտնաբերելու համար, սակայն այն ունի ավելի բարձր լուծաչափ, քան ավանդական կարիոտիպավորումը: CMA-ն կարող է հայտնաբերել ենթամիկրոսկոպիկ փոփոխություններ, որոնք կարևոր դեր են խաղում տարբեր հիվանդությունների, ներառյալ բնածին անոմալիաների և մտավոր հետամնացության պաթոգենեզում:
Մոլեկուլային կարիոտիպավորման նշանակությունը
CMA-ի հիմնական նպատակը ստանդարտ նմուշի համեմատ գենետիկական տեղեկատվության փոքր լրացուցիչ (microduplication) կամ բացակայող (microdeletion) բեկորների նույնականացումն է: Այս շեղումները կոչվում են պատճենների թվի տատանումներ (CNV):
«Միկրո» նախածանցը նշանակում է, որ այս տեխնոլոգիան ուղղված է շատ փոքր փոփոխություններ հայտնաբերելուն: Այնուամենայնիվ, CMA-ն հարմար է նաև խոշոր քրոմոսոմային անոմալիաների հայտնաբերման համար, ինչպիսիք են տարբեր անուպլոիդները (Դաունի համախտանիշ, Պատաու և այլն): Այնուամենայնիվ, ուսումնասիրությունը չի կարող որոշել փոփոխությունները մեկ գենում:
Միկրոջնջումներից և միկրոկրկնօրինակումներից բացի, անալիզը բացահայտում է քրոմոսոմների մեծ մասերի գենետիկական նույնականությունը, ինչը կարող է ցույց տալ՝
- երեխայի ծնողների արյունակցական կապը;
- ստացում քրոմոսոմների երկու պատճենները միայն մեկ ծնողից:
XMA-ի հետ դուք կարող եք նաև հայտնաբերելփոխադրումներ, բայց միայն այն դեպքում, եթե դրանք հավասարակշռված չեն:
Քրոմոսոմային միկրոզանգվածի վերլուծությունը գենոտիպը վերծանելու միջոց կամ որևէ գեն հայտնաբերելու մեթոդ չէ: Այս հետազոտությունը ուղղված է միայն հիվանդի քրոմոսոմներում գենետիկական նյութի քանակի համեմատությանը վերահսկողության հետ: CNV-ի հայտնաբերումից հետո լաբորատորիան որոշում է, թե որ գեներն են պարունակվում այնտեղ և դրա հիման վրա մեկնաբանում է արդյունքը։ Պատճենների թվի տարբերակները կարևոր դեր են խաղում տարբեր հիվանդությունների պաթոգենեզում, սակայն դրանց առկայությունը միշտ չէ, որ հանգեցնում է որևէ շեղումների։
Հետազոտության նպատակ
Քրոմոսոմային միկրոզանգվածի անալիզը կատարվում է ստուգելու համար, թե արդյոք երեխան ունի CNV-ներ, որոնք կարող են պատճառ լինել:
- աուտիզմ;
- գլոբալ թերաճ;
- մտավոր հետամնացություն;
- տարբեր բնածին արատներ;
- ջղաձգումներ;
- արտասովոր ֆիզիկական առանձնահատկություններ (դիսմորֆիզմներ);
- բնածին անոմալիաներ.
Ուսումնասիրությունը նաև որոշում է թվային քրոմոսոմային անոմալիաների առկայությունը կամ բացակայությունը (Դաունի համախտանիշ և այլն):
Կա XMA թեստ անելու 2 հիմնական պատճառ.
- կանխարգելիչ - երեխայի գենոմի ստուգում միկրոջնջումների կամ միկրոկրկնօրինակումների համար;
- ախտորոշիչ - իրականացվում է տարբեր խանգարումների գենետիկ պատճառները հաստատելու համար, որոնք կարող են կապված լինել CNV-ի հետ:
Երբեմն հետազոտության արդյունքները պարզաբանելու համար կատարվում է ծնողների գենոմի ստուգում։
Համաձայն միջազգային ստանդարտի և մի քանի բժշկական համայնքների առաջարկությունների,CMA-ն 1-ին մակարդակի թեստ է, որը նախատեսված է բնածին անոմալիաներ, աուտիզմ կամ անհայտ ծագման զարգացման խանգարումներ ունեցող անձանց համար:
Քրոմոսոմային միկրոզանգվածի վերլուծության բազմաթիվ ակնարկներ հաստատում են դրա կարևոր ախտորոշիչ արժեքը: Մեթոդը թույլ է տալիս գտնել երեխայի խնդիրների գենետիկական պատճառները, երբ չկան ընդհանուր և բավականին ակնհայտ քրոմոսոմային խանգարումներ (օրինակ՝ Դաունի համախտանիշ): Երբեմն CMA-ն, ընդհակառակը, օգնում է բացառել զարգացման խնդիրներ ունեցող երեխաների քրոմոսոմային խանգարումների առկայությունը։ Նման արդյունքները համարվում են բարենպաստ, քանի որ ձեռք բերված արատները ուղղելի են, մինչդեռ գենետիկական խանգարումները հնարավոր չէ ուղղել։
Մեթոդի տեխնոլոգիա
XMA-ն թույլ է տալիս միաժամանակ վերլուծել մեծ թվով տարբեր ԴՆԹ բեկորներ, որոնցից յուրաքանչյուրը համապատասխանում է մատրիցայի վրա տպված կոնկրետ գենետիկական մարկերին: Վերջինս հազարավոր նման զոնդերով ծածկված առարկայի կույտ է:
Թեստի համար օգտագործվում են 2 տեսակի ԴՆԹ՝
- հիվանդ;
- ստանդարտ (համապատասխանում է նորմալ մարդու գենոմին):
Գենետիկական նյութը կիրառվում է մատրիցայի վրա, որտեղ տեղի է ունենում հիբրիդացման ռեակցիա զոնդերի և դրանց համապատասխան նմուշի բեկորների միջև: Այսինքն՝ քրոմոսոմների միանման հատվածների հաջորդականությունները համակցված են միմյանց հետ։
Հատուկ սարքը առանձին-առանձին գնահատում է յուրաքանչյուր զոնդի հիբրիդացման աստիճանը կառավարման և նախատիպի հետ: Նորմալ վիճակումդեպքում, դա պետք է լինի նույնը: Եթե հիվանդի որևէ հատված պարունակում է գենետիկական նյութի ավելցուկ, ապա սարքը տալիս է կանաչ ազդանշան, իսկ թերության դեպքում՝ կարմիր։
Այսպիսով, գնահատվում են գենոմի բոլոր այն շրջանները, որոնց համար մատրիցը պարունակում է մարկերներ: Գործիքների ազդանշանները ֆիքսվում են սկաների կողմից և մշակվում համակարգչի կողմից:
XMA տեսակներ
Գոյություն ունի քրոմոսոմային միկրոզանգվածի վերլուծության 3 տեսակ՝
- նպատակային;
- ստանդարտ;
- ընդլայնված.
Նրանց հիմնական տարբերությունը կայանում է բանաձեւի մեջ, որը կարգավորվում է օգտագործվող ԴՆԹ մարկերների քանակով։ Այս պարամետրը այլ կերպ կոչվում է մատրիցայի խտություն: Թիրախային վերլուծության մեջ այն ամենացածրն է (350 հազար մարկեր): Սա թեստի ամենահասանելի և ամենաէժան տեսակն է, որը հայտնաբերում է ամենատարածված միկրոջնջումները և միկրոկրկնօրինակումները: Այն օգտագործվում է CNV-ի հետ կապված հայտնի հատուկ սինդրոմները հաստատելու համար:
Ստանդարտ HMA-ն օգտագործում է 750,000 մարկեր, որոնք ստուգում են մարդու գենոմի բոլոր կլինիկական նշանակալի հատվածները: Այս թեստը հայտնաբերում է ոչ միայն սովորական CNV-ները, այլև քրոմոսոմային անոմալիաները, որոնք առաջացնում են չտարբերակված համախտանիշներ: Նույն գործառույթը, բայց շատ ավելի տեղեկատվական, իրականացվում է քրոմոսոմային միկրոզանգվածի ընդլայնված վերլուծությամբ: Այն ներկայացնում է գենոմի ամենախորը ուսումնասիրությունը 2,67 միլիոն ԴՆԹ մարկեր պարունակող մատրիցով:
XMA արդյունավետություն
XMA-ն քրոմոսոմային անոմալիաները հայտնաբերելու ժամանակակից և շատ արդյունավետ միջոց է: առաջ նրանց համարհայտնաբերման համար օգտագործվում էր ստանդարտ ցիտոգենետիկ մեթոդ, որը բաղկացած էր հիվանդի քրոմոսոմների տեսողական ստուգումից: Համեմատության համար՝ մոլեկուլային կարիոտիպավորման թույլտվությունը 1000 անգամ ավելի բարձր է և թույլ է տալիս գտնել ամենափոքր փոփոխությունները, որոնք նախկինում հնարավոր չէին հայտնաբերել։ Սա 10-ով ավելացրեց ախտորոշման արդյունքը: Բացի այդ, CMA-ն չի պահանջում բջիջների նախնական մշակում և թույլ է տալիս միաժամանակ վերլուծել քրոմոսոմների բազմաթիվ շրջաններ:
Մոլեկուլային կարիոտիպավորման օգտակարությունը որոշակի հիվանդի համար կախված է.
- Ընտրված տեսակի վերլուծության(ընդլայնված, նպատակային կամ ստանդարտ);
- արդյունքի ճիշտ գնահատում;
- սարքավորումներ և ԴՆԹ-ի չիպերի մի շարք (մարկերներ, որոնք ներկառուցված են մատրիցայում), որոնք օգտագործում են որոշակի լաբորատորիա:
Ամենաբարձր որակի բժշկական գենետիկ կենտրոններից մեկի անունը, որտեղ կարելի է քրոմոսոմային միկրոզանգվածային անալիզներ կատարել, «Genomed» է։ Այս հաստատության մասին ակնարկները նկարագրում են այն որպես բարձր մակարդակի բժշկական կազմակերպություն՝ ժամանակակից տեխնոլոգիական սարքավորումներով, որը թույլ է տալիս իրականացնել տարբեր գենետիկական թեստերի լայն շրջանակ, ներառյալ բավականին հազվադեպ: XMA-ի համար «Genomed»-ում (Մոսկվա, Պոդոլսկոե մայրուղի, 8) օգտագործվում են առաջատար արտադրող ընկերության ԴՆԹ մարկերների հավաքածուներ։
