Chromosomale microarray-analyse (XMA) is een hoogtechnologische methode om het karyotype te beoordelen op de aanwezigheid van bepaalde mutaties die gepaard gaan met een toename van het aantal DNA-kopieën (duplicatie) of met het verlies van een deel van de genetische materiaal (schrapping). Dergelijke afwijkingen veroorzaken vaak erfelijke ziekten, dus CMA is een belangrijk diagnostisch hulpmiddel in de moderne geneeskunde. Meestal wordt deze technologie gebruikt om het genotype van de foetus te controleren, evenals van pasgeborenen en kinderen.
Algemene kenmerken van de methode
Microarray-chromosoomanalyse wordt ook wel moleculaire karyotypering genoemd. De methode is gebaseerd op de technologie van DNA-hybridisatie met genetische markers (eerder bekende specifieke nucleotidesequenties) ingebed in een drager (matrix). De studie maakt het mogelijk om te analyserenveel secties van chromosomen en identificeren de aanwezigheid van structurele herschikkingen (aberaties) geassocieerd met een gebrek of overmaat aan genetisch materiaal.
De methode is niet ontworpen om puntmutaties in genen te detecteren, maar heeft een hogere resolutie dan traditionele karyotypering. CMA kan submicroscopische veranderingen detecteren die een belangrijke rol spelen in de pathogenese van verschillende ziekten, waaronder aangeboren afwijkingen en mentale retardatie.
De betekenis van moleculaire karyotypering
Het belangrijkste doel van CMA is het identificeren van kleine aanvullende (microduplicatie) of ontbrekende (microdeletie) fragmenten van genetische informatie ten opzichte van een standaardmonster. Deze afwijkingen worden kopienummervariaties (CNV) genoemd.
Het voorvoegsel "micro" betekent dat deze technologie gericht is op het detecteren van zeer kleine veranderingen. CMA is echter ook geschikt voor het opsporen van grote chromosomale afwijkingen, zoals verschillende aneuploïdieën (syndroom van Down, Patau, enz.). De studie is echter niet in staat om veranderingen binnen een enkel gen vast te stellen.
Naast microdeleties en microduplicaties onthult analyse de genetische identiteit van grote delen van chromosomen, wat kan wijzen op:
- bloedverwantschap van de ouders van het kind;
- het verkrijgen van beide kopieën van chromosomen van slechts één ouder.
Met XMA kun je ook detecterentranslocaties, maar alleen als ze niet in evenwicht zijn.
Chromosomale microarray-analyse is geen manier om een genotype te decoderen of een methode om genen te detecteren. Dit onderzoek is alleen gericht op het vergelijken van de hoeveelheid genetisch materiaal in de chromosomen van de patiënt met de controle. Na de ontdekking van CNV bepa alt het laboratorium welke genen daarin zaten en interpreteert op basis daarvan het resultaat. Kopienummervarianten spelen een belangrijke rol in de pathogenese van verschillende ziekten, maar hun aanwezigheid leidt niet altijd tot afwijkingen.
Onderzoeksdoel
Chromosomale microarray-analyse wordt uitgevoerd om te controleren of de baby CNV's heeft die de oorzaak kunnen zijn:
- autisme;
- globale dwerggroei;
- mentale achterstand;
- verschillende geboorteafwijkingen;
- convulsies;
- ongewone fysieke kenmerken (dysmorfismen);
- aangeboren afwijkingen.
De studie bepa alt ook de aan- of afwezigheid van numerieke chromosomale afwijkingen (syndroom van Down, enz.).
Er zijn 2 hoofdredenen om een XMA-test te doen:
- profylactisch - het genoom van het kind controleren op microdeleties of microduplicaties;
- diagnostic - uitgevoerd om de genetische oorzaken van verschillende aandoeningen vast te stellen die verband kunnen houden met CNV.
Soms, om de resultaten van het onderzoek te verduidelijken, wordt een controle van het genoom van de ouders uitgevoerd.
Volgens de internationale norm en aanbevelingen van verschillende medische gemeenschappen,De CMA is een niveau 1-test die is ontworpen voor personen met aangeboren afwijkingen, autisme of ontwikkelingsstoornissen van onbekende oorsprong.
Talrijke beoordelingen van chromosomale microarray-analyse bevestigen de belangrijke diagnostische waarde ervan. Met de methode kun je de genetische oorzaken van problemen bij een kind achterhalen als er geen veelvoorkomende en vrij voor de hand liggende chromosoomafwijkingen zijn (zoals het syndroom van Down). Soms helpt CMA juist om de aanwezigheid van chromosoomafwijkingen bij kinderen met ontwikkelingsproblemen uit te sluiten. Dergelijke resultaten worden als gunstig beschouwd, aangezien verworven defecten corrigeerbaar zijn, terwijl genetische aandoeningen niet kunnen worden gecorrigeerd.
Methode technologie
XMA stelt je in staat om gelijktijdig een groot aantal verschillende DNA-fragmenten te analyseren, die elk overeenkomen met een specifieke genetische marker die op de matrix is afgedrukt. De laatste is een onderwerpstapel bedekt met duizenden van dergelijke sondes.
2 soorten DNA worden gebruikt voor de test:
- patiënt;
- standaard (komt overeen met het normale menselijke genoom).
Genetisch materiaal wordt op de matrix aangebracht, waar de hybridisatiereactie tussen de probes en hun corresponderende monsterfragmenten plaatsvindt. Dat wil zeggen, sequenties van identieke secties van chromosomen worden met elkaar gecombineerd.
Een speciaal apparaat evalueert afzonderlijk de mate van hybridisatie van elke sonde met de controle en met het prototype. in normaalgeval zou het hetzelfde moeten zijn. Als een fragment van de patiënt een overmaat aan genetisch materiaal bevat, geeft het apparaat een groen signaal en als er een tekort is, is het rood.
Zo worden alle regio's van het genoom waarvoor de matrix markers bevat geëvalueerd. Instrumentsignalen worden opgevangen door de scanner en verwerkt door de computer.
XMA-types
Er zijn 3 soorten chromosomale microarray-analyse:
- gericht;
- standaard;
- verlengd.
Hun belangrijkste verschil ligt in de resolutie, die wordt gereguleerd door het aantal gebruikte DNA-markers. Deze parameter wordt ook wel de dichtheid van de matrix genoemd. In de doelanalyse is het de laagste (350 duizend markers). Dit is het meest toegankelijke en goedkoopste type test dat de meest voorkomende microdeleties en microduplicaties detecteert. Het wordt gebruikt om bekende specifieke syndromen geassocieerd met CNV te bevestigen.
Standaard HMA gebruikt 750.000 markers die alle klinisch significante regio's van het menselijk genoom testen. Deze test detecteert niet alleen veelvoorkomende CNV's, maar ook chromosomale afwijkingen die ongedifferentieerde syndromen veroorzaken. Dezelfde functie, maar veel informatiever, wordt uitgevoerd door uitgebreide chromosomale microarray-analyse. Het vertegenwoordigt de diepste studie van het genoom met een matrix die 2,67 miljoen DNA-markers bevat.
XMA Efficiency
XMA is een moderne en zeer effectieve manier om chromosomale afwijkingen op te sporen. eerder voor hendetectie gebruikte de standaard cytogenetische methode, die bestond uit een visuele inspectie van de chromosomen van de patiënt. Ter vergelijking: de resolutie van moleculaire karyotypering is 1000 keer hoger en stelt u in staat om de kleinste veranderingen te vinden die voorheen niet konden worden gedetecteerd. Dit verhoogde de diagnostische opbrengst met 10. Bovendien vereist CMA geen voorkweek van cellen en kunt u veel regio's van chromosomen tegelijkertijd analyseren.
Het nut van moleculaire karyotypering voor een bepaalde patiënt hangt af van:
- van het geselecteerde type analyse (geavanceerd, gericht of standaard);
- juiste beoordeling van het resultaat;
- apparatuur en een set DNA-chips (markers ingebouwd in de matrix) die een bepaald laboratorium gebruikt.
De naam van een van de beste medische genetische centra waar u chromosomale microarray-analyse kunt uitvoeren, is "Genomed". Recensies over deze instelling beschrijven het als een medische organisatie op hoog niveau met moderne technologische apparatuur die een breed scala aan verschillende genetische tests mogelijk maakt, waaronder vrij zeldzame. Voor XMA in "Genomed" (Moskou, Podolskoe Highway, 8) worden sets van DNA-markers van het toonaangevende productiebedrijf gebruikt.
