Ang Chromosomal microarray analysis (XMA) ay isang high-tech na paraan para sa pagtatasa ng karyotype para sa pagkakaroon ng ilang partikular na mutasyon na nauugnay sa pagtaas ng bilang ng mga kopya ng DNA (duplication), o sa pagkawala ng bahagi ng genetic. materyal (pagtanggal). Ang ganitong mga anomalya ay kadalasang nagdudulot ng mga namamana na sakit, kaya ang CMA ay isang mahalagang diagnostic tool sa modernong medisina. Karaniwan, ginagamit ang teknolohiyang ito upang suriin ang genotype ng fetus, gayundin ang mga bagong silang at mga bata.
Mga pangkalahatang katangian ng pamamaraan
Microarray chromosome analysis ay tinatawag na molecular karyotyping. Ang pamamaraan ay batay sa teknolohiya ng pag-hybrid ng DNA na may mga genetic marker (dating kilala na tiyak na mga sequence ng nucleotide) na naka-embed sa isang carrier (matrix). Ang pag-aaral ay nagbibigay-daan sa pagsusurimaraming mga seksyon ng chromosome at kilalanin ang pagkakaroon ng mga pagbabago sa istruktura (abberations) na nauugnay sa kakulangan o labis ng genetic material.
Ang pamamaraan ay hindi idinisenyo upang matukoy ang mga point mutations sa mga gene, ngunit mayroon itong mas mataas na resolution kaysa sa tradisyonal na karyotyping. Maaaring makita ng CMA ang mga submicroscopic na pagbabago na gumaganap ng mahalagang papel sa pathogenesis ng iba't ibang sakit, kabilang ang congenital anomalies at mental retardation.
Ang kahulugan ng molecular karyotyping
Ang pangunahing layunin ng CMA ay tukuyin ang maliit na karagdagang (microduplication) o nawawalang (microdeletion) na mga fragment ng genetic na impormasyon na nauugnay sa isang karaniwang sample. Ang mga deviation na ito ay tinatawag na copy number variations (CNV).
Ang prefix na "micro" ay nangangahulugan na ang teknolohiyang ito ay naglalayong makakita ng napakaliit na pagbabago. Gayunpaman, ang CMA ay angkop din para sa pag-detect ng mga pangunahing chromosomal anomalya, tulad ng iba't ibang aneuploidies (Down syndrome, Patau, atbp.). Gayunpaman, hindi matutukoy ng pag-aaral ang mga pagbabago sa loob ng isang gene.
Bilang karagdagan sa mga microdeletion at microduplication, ipinapakita ng pagsusuri ang genetic na pagkakakilanlan ng malalaking bahagi ng mga chromosome, na maaaring magpahiwatig ng:
- dugo na relasyon ng mga magulang ng bata;
- pagkuha ng parehong kopya ng mga chromosome mula sa isang magulang lamang.
Sa XMA maaari mo ring makitamga pagsasalin, ngunit kung hindi balanse ang mga ito.
Ang Chromosomal microarray analysis ay hindi isang paraan upang mag-decode ng isang genotype o isang paraan upang matukoy ang anumang mga gene. Ang pag-aaral na ito ay naglalayon lamang na ihambing ang dami ng genetic na materyal sa mga chromosome ng pasyente na may kontrol. Matapos ang pagtuklas ng CNV, tinutukoy ng laboratoryo kung aling mga gene ang nakapaloob doon at, batay dito, binibigyang-kahulugan ang resulta. Ang mga variant ng kopya ng numero ay may mahalagang papel sa pathogenesis ng iba't ibang sakit, ngunit ang kanilang presensya ay hindi palaging humahantong sa anumang mga abnormalidad.
Layunin ng pananaliksik
Chromosomal microarray analysis ay ginagawa upang tingnan kung ang sanggol ay may mga CNV na maaaring maging sanhi:
- autism;
- global stunting;
- mental retardation;
- iba't ibang depekto sa kapanganakan;
- convulsions;
- hindi pangkaraniwang pisikal na katangian (dysmorphism);
- congenital anomalya.
Tinutukoy din ng pag-aaral ang presensya o kawalan ng mga numerical chromosomal abnormalities (Down Syndrome, atbp.).
Mayroong 2 pangunahing dahilan sa paggawa ng XMA test:
- prophylactic - pagsuri sa genome ng bata para sa mga microdeletion o microduplication;
- diagnostic - isinagawa upang matukoy ang mga genetic na sanhi ng iba't ibang karamdaman na maaaring nauugnay sa CNV.
Minsan, para linawin ang mga resulta ng pag-aaral, isinasagawa ang pagsusuri sa genome ng mga magulang.
Ayon sa internasyonal na pamantayan at mga rekomendasyon ng ilang medikal na komunidad,Ang CMA ay isang antas 1 na pagsubok na idinisenyo para sa mga indibidwal na may congenital anomalya, autism, o kapansanan sa pag-unlad na hindi alam ang pinagmulan.
Maraming review ng chromosomal microarray analysis ang nagpapatunay sa mahalagang diagnostic value nito. Ang pamamaraan ay nagbibigay-daan sa iyo upang mahanap ang mga genetic na sanhi ng mga problema sa isang bata kapag walang karaniwan at medyo halatang chromosomal disorder (tulad ng Down syndrome). Minsan ang CMA, sa kabaligtaran, ay tumutulong upang ibukod ang pagkakaroon ng mga chromosomal disorder sa mga bata na may mga problema sa pag-unlad. Ang mga naturang resulta ay itinuturing na pabor, dahil ang mga nakuhang depekto ay naitatama, habang ang mga genetic disorder ay hindi maaaring itama.
Teknolohiya ng pamamaraan
Binibigyang-daan ka ng XMA na sabay-sabay na suriin ang isang malaking bilang ng iba't ibang mga fragment ng DNA, na ang bawat isa ay tumutugma sa isang partikular na genetic marker na naka-print sa matrix. Ang huli ay isang stack ng paksa na sakop ng libu-libong mga naturang probe.
2 uri ng DNA ang ginagamit para sa pagsusuri:
- pasyente;
- standard (tumutugma sa normal na genome ng tao).
Ang genetic na materyal ay inilalapat sa matrix, kung saan nagaganap ang reaksyon ng hybridization sa pagitan ng mga probe at ang mga katumbas na sample fragment ng mga ito. Ibig sabihin, ang mga pagkakasunud-sunod mula sa magkatulad na mga seksyon ng mga chromosome ay pinagsama sa isa't isa.
Isang espesyal na device ang hiwalay na sinusuri ang antas ng hybridization ng bawat probe gamit ang kontrol at gamit ang prototype. Sa normalkaso, dapat pareho lang. Kung ang anumang fragment ng pasyente ay naglalaman ng labis na genetic material, ang device ay nagbibigay ng berdeng signal, at kung may kakulangan, ito ay pula.
Kaya, sinusuri ang lahat ng rehiyon ng genome kung saan naglalaman ang matrix ng mga marker. Kinukuha ng scanner ang mga signal ng instrumento at pinoproseso ng computer.
mga uri ng XMA
May 3 uri ng chromosomal microarray analysis:
- targeted;
- standard;
- extended.
Ang kanilang pangunahing pagkakaiba ay nakasalalay sa resolusyon, na kinokontrol ng bilang ng mga DNA marker na ginamit. Ang parameter na ito ay tinatawag na density ng matrix. Sa target analysis, ito ang pinakamababa (350 thousand markers). Ito ang pinakanaa-access at pinakamurang uri ng pagsubok na nakikita ang pinakakaraniwang microdeletion at microduplication. Ginagamit ito upang kumpirmahin ang mga kilalang partikular na sindrom na nauugnay sa CNV.
Standard HMA ay gumagamit ng 750,000 marker na sumusubok sa lahat ng klinikal na makabuluhang rehiyon ng genome ng tao. Nakikita ng pagsubok na ito hindi lamang ang mga karaniwang CNV, kundi pati na rin ang mga abnormalidad ng chromosomal na nagdudulot ng mga hindi naiibang sindrom. Ang parehong function, ngunit higit na nagbibigay-kaalaman, ay ginagawa sa pamamagitan ng pinahabang chromosomal microarray analysis. Kinakatawan nito ang pinakamalalim na pag-aaral ng genome na may matrix na naglalaman ng 2.67 milyong DNA marker.
XMA Efficiency
Ang XMA ay isang moderno at napakaepektibong paraan upang makita ang mga abnormalidad ng chromosomal. bago para sa kanilaginamit ng detection ang karaniwang cytogenetic method, na binubuo ng isang visual na inspeksyon ng mga chromosome ng pasyente. Sa paghahambing, ang resolution ng molecular karyotyping ay 1000 beses na mas mataas at nagbibigay-daan sa iyo upang mahanap ang pinakamaliit na pagbabago na hindi na-detect noon. Napataas nito ang diagnostic yield ng 10. Bilang karagdagan, ang CMA ay hindi nangangailangan ng pre-culture ng mga cell at nagbibigay-daan sa iyong pag-aralan ang maraming rehiyon ng mga chromosome sa parehong oras.
Ang pagiging kapaki-pakinabang ng molecular karyotyping para sa isang partikular na pasyente ay nakasalalay sa:
- ng napiling uri ng pagsusuri (advanced, targeted o standard);
- tamang pagtatasa ng resulta;
- kagamitan at isang set ng DNA chips (mga marker na nakapaloob sa matrix) na ginagamit ng isang partikular na laboratoryo.
Ang pangalan ng isa sa pinakamataas na kalidad na medical genetic center kung saan maaari kang magsagawa ng chromosomal microarray analysis ay "Genomed." Inilalarawan ito ng mga review tungkol sa institusyong ito bilang isang organisasyong medikal na may mataas na antas na may mga modernong teknolohikal na kagamitan na nagbibigay-daan para sa isang malawak na hanay ng iba't ibang genetic na pagsusuri, kabilang ang mga medyo bihirang. Para sa XMA sa "Genomed" (Moscow, Podolskoe highway, 8) mga set ng DNA marker mula sa nangungunang kumpanya ng pagmamanupaktura ang ginagamit.
