Analisis microarray kromosom (XMA) adalah metode berteknologi tinggi untuk menilai kariotipe untuk keberadaan mutasi tertentu yang terkait dengan peningkatan jumlah salinan DNA (duplikasi), atau dengan hilangnya bagian genetik bahan (penghapusan). Anomali tersebut sering menyebabkan penyakit keturunan, sehingga CMA merupakan alat diagnostik yang penting dalam pengobatan modern. Biasanya, teknologi ini digunakan untuk memeriksa genotipe janin, serta bayi baru lahir dan anak-anak.
Karakteristik umum metode
Analisis kromosom mikroarray disebut juga kariotipe molekuler. Metode ini didasarkan pada teknologi hibridisasi DNA dengan penanda genetik (sebelumnya dikenal sekuens nukleotida spesifik) yang tertanam dalam pembawa (matriks). Studi ini memungkinkan untuk menganalisisbanyak bagian kromosom dan mengidentifikasi adanya penataan ulang struktural (abberasi) yang terkait dengan kekurangan atau kelebihan materi genetik.
Metode ini tidak dirancang untuk mendeteksi mutasi titik pada gen, tetapi memiliki resolusi yang lebih tinggi daripada kariotipe tradisional. CMA dapat mendeteksi perubahan submikroskopik yang berperan penting dalam patogenesis berbagai penyakit, termasuk kelainan kongenital dan keterbelakangan mental.
Arti dari kariotipe molekuler
Tujuan utama CMA adalah untuk mengidentifikasi tambahan kecil (mikroduplikasi) atau fragmen informasi genetik yang hilang (mikrodelesi) relatif terhadap sampel standar. Penyimpangan ini disebut variasi nomor salinan (CNV).
Awalan "mikro" berarti bahwa teknologi ini ditujukan untuk mendeteksi perubahan yang sangat kecil. Namun, CMA juga cocok untuk mendeteksi anomali kromosom utama, seperti berbagai aneuploidi (sindrom Down, Patau, dll.). Namun, penelitian ini tidak dapat menentukan perubahan dalam satu gen.
Selain mikrodelesi dan mikroduplikasi, analisis mengungkapkan identitas genetik sebagian besar kromosom, yang mungkin menunjukkan:
- hubungan darah orang tua anak;
- memperoleh kedua salinan kromosom hanya dari satu orang tua.
Dengan XMA Anda juga dapat mendeteksitranslokasi, tetapi hanya jika tidak seimbang.
Analisis microarray kromosom bukanlah cara untuk memecahkan kode genotipe atau metode untuk mendeteksi gen apa pun. Penelitian ini hanya bertujuan untuk membandingkan jumlah materi genetik pada kromosom pasien dengan kontrol. Setelah penemuan CNV, laboratorium menentukan gen mana yang terkandung di sana dan, berdasarkan ini, menginterpretasikan hasilnya. Varian jumlah salinan memainkan peran penting dalam patogenesis berbagai penyakit, tetapi kehadirannya tidak selalu menyebabkan kelainan.
Tujuan penelitian
Analisis microarray kromosom dilakukan untuk memeriksa apakah bayi memiliki CNV yang dapat menjadi penyebabnya:
- autisme;
- pengerdilan global;
- keterbelakangan mental;
- berbagai cacat lahir;
- kejang;
- fitur fisik yang tidak biasa (dismorfisme);
- anomali kongenital.
Studi ini juga menentukan ada tidaknya kelainan kromosom numerik (Down Syndrome, dll.).
Ada 2 alasan utama melakukan tes XMA:
- prophylactic - memeriksa genom anak untuk mikrodelesi atau mikroduplikasi;
- diagnostik - dilakukan untuk menetapkan penyebab genetik berbagai kelainan yang mungkin terkait dengan CNV.
Kadang-kadang, untuk memperjelas hasil penelitian, dilakukan pemeriksaan genom orang tua.
Menurut standar internasional dan rekomendasi dari beberapa komunitas medis,CMA adalah tes level 1 yang dirancang untuk individu dengan kelainan kongenital, autisme, atau cacat perkembangan yang tidak diketahui asalnya.
Banyak ulasan tentang analisis microarray kromosom mengkonfirmasi nilai diagnostiknya yang penting. Metode ini memungkinkan Anda untuk menemukan penyebab genetik masalah pada anak ketika tidak ada kelainan kromosom yang umum dan cukup jelas (seperti sindrom Down). Terkadang CMA, sebaliknya, membantu menyingkirkan adanya kelainan kromosom pada anak-anak dengan masalah perkembangan. Hasil seperti itu dianggap menguntungkan, karena cacat yang didapat dapat diperbaiki, sedangkan kelainan genetik tidak dapat diperbaiki.
Teknologi metode
XMA memungkinkan Anda untuk secara bersamaan menganalisis sejumlah besar fragmen DNA yang berbeda, yang masing-masing sesuai dengan penanda genetik spesifik yang tercetak pada matriks. Yang terakhir adalah tumpukan subjek yang tercakup dalam ribuan penyelidikan semacam itu.
2 jenis DNA digunakan untuk pengujian:
- sabar;
- standar (sesuai dengan genom manusia normal).
Materi genetik diterapkan pada matriks, di mana reaksi hibridisasi antara probe dan fragmen sampel yang sesuai berlangsung. Artinya, urutan dari bagian kromosom yang identik digabungkan satu sama lain.
Perangkat khusus secara terpisah mengevaluasi tingkat hibridisasi setiap probe dengan kontrol dan dengan prototipe. dalam keadaan normalkasus, itu harus sama. Jika ada bagian dari pasien yang mengandung kelebihan materi genetik, perangkat memberi sinyal hijau, dan jika ada kekurangan, itu merah.
Dengan demikian, semua wilayah genom yang matriksnya mengandung penanda dievaluasi. Sinyal instrumen ditangkap oleh pemindai dan diproses oleh komputer.
tipe XMA
Ada 3 jenis analisis microarray kromosom:
- ditargetkan;
- standar;
- diperpanjang.
Perbedaan utama mereka terletak pada resolusi, yang diatur oleh jumlah penanda DNA yang digunakan. Parameter ini disebut kepadatan matriks. Dalam analisis target, itu adalah yang terendah (350 ribu penanda). Ini adalah jenis tes yang paling mudah diakses dan termurah yang mendeteksi penghapusan mikro dan duplikasi mikro yang paling umum. Ini digunakan untuk mengkonfirmasi sindrom spesifik yang diketahui terkait dengan CNV.
HMA Standar menggunakan 750.000 penanda yang menguji semua wilayah genom manusia yang signifikan secara klinis. Tes ini tidak hanya mendeteksi CNV umum, tetapi juga kelainan kromosom yang menyebabkan sindrom yang tidak terdiferensiasi. Fungsi yang sama, tetapi jauh lebih informatif, dilakukan dengan analisis microarray kromosom yang diperluas. Ini mewakili studi terdalam genom dengan matriks yang mengandung 2,67 juta penanda DNA.
Efisiensi XMA
XMA adalah cara modern dan sangat efektif untuk mendeteksi kelainan kromosom. sebelumnya untuk merekadeteksi menggunakan metode sitogenetik standar, yang terdiri dari inspeksi visual dari kromosom pasien. Sebagai perbandingan, resolusi kariotipe molekuler 1000 kali lebih tinggi dan memungkinkan Anda menemukan perubahan terkecil yang tidak dapat dideteksi sebelumnya. Hal ini meningkatkan hasil diagnostik sebesar 10. Selain itu, CMA tidak memerlukan pra-kultur sel dan memungkinkan Anda untuk menganalisis banyak wilayah kromosom secara bersamaan.
Kegunaan kariotipe molekuler untuk pasien tertentu tergantung pada:
- dari jenis analisis yang dipilih (lanjutan, bertarget atau standar);
- penilaian hasil yang benar;
- peralatan dan satu set chip DNA (penanda yang dibangun ke dalam matriks) yang digunakan laboratorium tertentu.
Nama salah satu pusat genetika medis kualitas tertinggi di mana Anda dapat melakukan analisis microarray kromosom adalah "Genomed". Ulasan tentang institusi ini menggambarkannya sebagai organisasi medis tingkat tinggi dengan peralatan teknologi modern yang memungkinkan berbagai tes genetik yang berbeda, termasuk yang cukup langka. Untuk XMA di "Genomed" (Moskow, jalan raya Podolskoe, 8) set penanda DNA dari perusahaan manufaktur terkemuka digunakan.
