Хромосомалық микроэлементтік талдау (XMA) – ДНҚ көшірмелері санының көбеюімен (көбейту) немесе генетикалық бөлігінің жоғалуымен байланысты белгілі мутациялардың болуы үшін кариотипті бағалаудың жоғары технологиялық әдісі. материал (жою). Мұндай ауытқулар көбінесе тұқым қуалайтын ауруларды тудырады, сондықтан CMA заманауи медицинадағы маңызды диагностикалық құрал болып табылады. Әдетте бұл технология ұрықтың, сондай-ақ жаңа туған нәрестелер мен балалардың генотипін тексеру үшін қолданылады.
Әдістің жалпы сипаттамасы
Микрожиым хромосома талдауы басқаша молекулалық кариотиптеу деп аталады. Әдіс тасымалдаушыға (матрицаға) енгізілген генетикалық маркерлермен (бұрын белгілі арнайы нуклеотидтер тізбегі) ДНҚ будандастыру технологиясына негізделген. Зерттеу талдауға мүмкіндік бередіхромосомалардың көптеген бөлімдерін анықтайды және генетикалық материалдың жетіспеуіне немесе артық болуына байланысты құрылымдық қайта құрулардың (абберациялардың) болуын анықтайды.
Әдіс гендердегі нүктелік мутацияларды анықтауға арналмаған, бірақ дәстүрлі кариотиптеуден жоғары ажыратымдылыққа ие. CMA әртүрлі аурулардың патогенезінде маңызды рөл атқаратын субмикроскопиялық өзгерістерді анықтай алады, оның ішінде туа біткен аномалиялар мен ақыл-ой кемістігі.
Молекулалық кариотиптеудің мәні
CMA негізгі мақсаты стандартты үлгіге қатысты генетикалық ақпараттың шағын қосымша (микрокөшіру) немесе жетіспейтін (микроделеция) фрагменттерін анықтау болып табылады. Бұл ауытқулар көшірме санының вариациялары (CNV) деп аталады.
"Микро" префиксі бұл технологияның өте кішкентай өзгерістерді анықтауға бағытталғанын білдіреді. Дегенмен, CMA әртүрлі аневлоидиялар (Даун синдромы, Патау және т.б.) сияқты негізгі хромосомалық аномалияларды анықтау үшін де қолайлы. Дегенмен, зерттеу бір гендегі өзгерістерді анықтай алмайды.
Микроделециялар мен микрокөшірмелерден басқа, талдау хромосомалардың үлкен бөліктерінің генетикалық сәйкестігін анықтайды, бұл мынаны көрсетуі мүмкін:
- баланың ата-анасының қандастығы;
- хромосомалардың екі көшірмесін тек бір ата-анадан алу.
XMA көмегімен сіз де анықтай аласызтранслокациялар, бірақ олар теңдестірілмеген жағдайда ғана.
Хромосомалық микромассив талдауы генотипті декодтау тәсілі немесе кез келген гендерді анықтау әдісі емес. Бұл зерттеу тек пациенттің хромосомаларындағы генетикалық материалдың мөлшерін бақылаумен салыстыруға бағытталған. CNV ашылғаннан кейін зертхана онда қандай гендер бар екенін анықтайды және соның негізінде нәтижені түсіндіреді. Көшірме санының нұсқалары әртүрлі аурулардың патогенезінде маңызды рөл атқарады, бірақ олардың болуы әрқашан қандай да бір ауытқуларға әкелмейді.
Зерттеу мақсаты
Хромосомалық микрожиымдық талдау нәрестеде себеп болуы мүмкін CNV бар-жоғын тексеру үшін жасалады:
- аутизм;
- жаһандық өсу;
- ақыл-ой кемістігі;
- әр түрлі туа біткен ақаулар;
- құрысулар;
- ерекше физикалық белгілер (дисморфизмдер);
- туа біткен аномалиялар.
Зерттеу сонымен қатар сандық хромосомалық ауытқулардың (Даун синдромы және т.б.) бар немесе жоқтығын анықтайды.
XMA сынағын өткізудің 2 негізгі себебі бар:
- профилактикалық - баланың геномында микроделециялар немесе микрокөшірмелер бар-жоғын тексеру;
- диагностикалық - CNV-мен байланысты болуы мүмкін әртүрлі бұзылулардың генетикалық себептерін анықтау үшін орындалады.
Кейде зерттеу нәтижелерін нақтылау үшін ата-анасының геномын тексеру жүргізіледі.
Халықаралық стандартқа және бірнеше медициналық қауымдастықтың ұсыныстарына сәйкес,CMA – туа біткен ауытқулары, аутизмі немесе шығу тегі белгісіз даму ақаулары бар адамдарға арналған 1-деңгейлік сынақ.
Хромосомалық микроэлементтік талдаудың көптеген шолулары оның маңызды диагностикалық мәнін растайды. Бұл әдіс жалпы және айқын хромосомалық бұзылулар (мысалы, Даун синдромы) болмаған кезде баладағы проблемалардың генетикалық себептерін табуға мүмкіндік береді. Кейде CMA, керісінше, дамуында проблемалары бар балаларда хромосомалық бұзылулардың болуын болдырмауға көмектеседі. Мұндай нәтижелер қолайлы болып саналады, өйткені жүре пайда болған ақаулар түзетіледі, ал генетикалық бұзылыстар түзетілмейді.
Әдіс технологиясы
XMA бір уақытта әр түрлі ДНҚ фрагменттерінің үлкен санын талдауға мүмкіндік береді, олардың әрқайсысы матрицада басылған белгілі бір генетикалық маркерге сәйкес келеді. Соңғысы мыңдаған осындай зондтармен қамтылған тақырыптық стек.
Сынақ үшін ДНҚ-ның 2 түрі пайдаланылады:
- науқас;
- стандарт (қалыпты адам геномына сәйкес келеді).
Матрицаға генетикалық материал қолданылады, мұнда зондтар мен олардың сәйкес үлгі фрагменттері арасында будандастыру реакциясы жүреді. Яғни, хромосомалардың бірдей бөлімдеріндегі тізбектер бір-бірімен біріктіріледі.
Арнайы құрылғы басқару құралымен және прототиппен әр зондтың будандастыру дәрежесін бөлек бағалайды. Қалыпты жағдайдажағдайда, ол бірдей болуы керек. Науқастың кез келген фрагментінде генетикалық материалдың артық мөлшері болса, құрылғы жасыл сигнал береді, ал жетіспеушілік болса, ол қызыл болып табылады.
Осылайша, матрица маркерлері бар геномның барлық аймақтары бағаланады. Құрал сигналдарын сканер басып алады және компьютер өңдейді.
XMA түрлері
Хромосомалық микромассив анализінің 3 түрі бар:
- мақсатты;
- стандартты;
- ұзартылған.
Олардың негізгі айырмашылығы пайдаланылған ДНҚ маркерлерінің санымен реттелетін ажыратымдылықта. Бұл параметр басқаша матрицаның тығыздығы деп аталады. Мақсатты талдауда ол ең төмен (350 мың маркер). Бұл ең жиі кездесетін микроделецияларды және микрокөшірмелерді анықтайтын ең қолжетімді және арзан сынақ түрі. Ол CNV-мен байланысты белгілі спецификалық синдромдарды растау үшін қолданылады.
Стандартты HMA адам геномының барлық клиникалық маңызды аймақтарын сынайтын 750 000 маркерді пайдаланады. Бұл сынақ жалпы CNV-ларды ғана емес, сонымен қатар дифференциалданбаған синдромдарды тудыратын хромосомалық ауытқуларды да анықтайды. Дәл осындай функция, бірақ анағұрлым ақпараттылығы кеңейтілген хромосомалық микроаррей талдауы арқылы орындалады. Ол 2,67 миллион ДНҚ маркері бар матрицасы бар геномды ең терең зерттеуді білдіреді.
XMA тиімділігі
XMA – хромосомалық ауытқуларды анықтаудың заманауи және өте тиімді әдісі. олар үшін бұрынанықтау үшін пациенттің хромосомаларын визуалды тексеруден тұратын стандартты цитогенетикалық әдіс қолданылды. Салыстыру үшін молекулалық кариотиптеу рұқсаты 1000 есе жоғары және бұрын анықталмаған ең аз өзгерістерді табуға мүмкіндік береді. Бұл диагностикалық өнімділікті 10-ға арттырды. Сонымен қатар, CMA жасушаларды алдын ала өсіруді қажет етпейді және хромосомалардың көптеген аймақтарын бір уақытта талдауға мүмкіндік береді.
Нақты пациент үшін молекулалық кариотиптеудің пайдалылығы мыналарға байланысты:
- таңдалған талдау түрінің (кеңейтілген, мақсатты немесе стандартты);
- нәтижені дұрыс бағалау;
- белгілі бір зертхана пайдаланатын жабдық және ДНҚ чиптерінің жинағы (матрицаға енгізілген маркерлер).
Хромосомалық микромассив анализін жасауға болатын жоғары сапалы медициналық генетикалық орталықтардың бірінің атауы - "Геномдық". Бұл мекеме туралы пікірлер оны әртүрлі генетикалық сынақтардың кең ауқымын, соның ішінде өте сирек кездесетінін де жасауға мүмкіндік беретін заманауи технологиялық жабдықтары бар жоғары деңгейдегі медициналық ұйым ретінде сипаттайды. XMA үшін "Genomed" (Мәскеу, Подольское тас жолы, 8) жетекші өндіруші компанияның ДНҚ маркерлерінің жинақтары пайдаланылады.
