Хромосомный и геномный анализ с использованием микроматриц. Особенности

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 14.12.2024

Синонимы: Chromosomal microarray analysis of abortive material; CMA; Chromosomal microarray of abortion material.

Краткое описание исследования «Хромосомный микроматричный анализ абортивного материала»

Молекулярное кариотипирование - это высокоточный метод определения хромосомной патологии, позволяющий определять различные изменения хромосом, обычно не выявляемые другими методами, в том числе кариотипированием. В основе метода лежит использование микроматрицы или ДНК-чипа, на котором расположено около 1 млн маркеров, соответствующих участкам хромосом. После нанесения образца ДНК, выделенного из исследуемого материала на матрицу и ее сканирования, врач получает информацию о наличии или отсутствии важных участков хромосом пациента с определением их точных геномных координат. Такая информация сопоставляется с референсными базами данных, аннотируется, что позволяет точно определить связь обнаруженного дисбаланса с патологией плода.

Анеуплоидии и другие несбалансированные хромосомные аномалии являются самой частой причиной неразвивающихся беременностей, самопроизвольных выкидышей и мертворождения или грубой патологии плода, определяемой на УЗИ. Молекулярное кариотипирование абортивного материала (хромосомный микроматричный анализ) является наиболее доступным тестом для диагностики хромосомных аномалий, являющихся причиной неразвивающейся беременности. Этот метод позволяет определить следующую хромосомную патологию:

изменение числа хромосом (анеуплоидии и полиплоидии);
большие хромосомные перестройки (делеции и дупликации);
субмикроскопические микроделеции и микродупликации;
участки отсутствия гетерозиготности.

Преимущества исследования «Хромосомный микроматричный анализ абортивного материала»

Молекулярное кариотипирование абортивного материала (хромосомный микроматричный анализ) обладает следующими преимуществами перед стандартными цитогенетическими методами:

высокая разрешающая способность позволяет выявлять больше клинически значимых изменений;
есть возможность определения контаминации материнскими клетками, что снижает вероятность получения ложных результатов исследования;
нет необходимости в процедуре культивирования клеток для проведения исследования, что часто является затруднительным при работе с абортивным материалом;
быстрое получение результата.

С какой целью выполняют Хромосомный микроматричный анализ абортивного материала

Своевременная диагностика причин потерь беременности позволяет правильно подойти к вопросу планировании последующих беременностей и избежать ненужных диагностических и лечебных мероприятий.

Хромосомный микроматричный анализ

Хромосомный микроматричный анализ (ХМА) является сложной молекулярной технологией, позволяющей провести полногеномную амплификацию с последующим анализом множества отдельных фрагментов генома с применением специально подготовленной микроматрицы. Благодаря этому можно изучить всю структуру генома в одном исследовании.

Матрицы, используемые для хромосомного микроматричного анализа, в том числе опухоли, содержат до 2,7 млн. специфических олигонуклеотидов. Благодаря этому получают информацию о наличии генетического материала в аналогичном количестве точек генома. За счет высокой плотности маркеров можно определить минимальные потери/увеличение генетического материала всех регионов генома.

Возможности хромосомного микроматричного анализа

анеуплоидий;
триплоидий;
полиплоидий;
микродупликаций;
микроделеций;
несбалансированных транслокаций;
потерю участков гетерозиготности;
однородительских дисомий.

ХМА позволяет подтвердить или исключить синдромы: Патау (трисомия 13), Эдвардса (трисомия 18), Дауна (трисомия 21).

Этапы Хромосомного микроматричного анализа

Анеуплоидии
Триплоидии и полиплоидии
Микроделеции/микродупликации
Несбалансированные транслокации
Потеря участков гетерозиготности, однородительские дисомии

Сбалансированные хромосомные перестройки (транслокации, инверсии)
Точковые мутации
Болезни экспансии тринуклеотидных повторов
Низкоуровневый мозаицизм
Микроделеции/микродупликации, размер которых меньше разрешающей способности микроматрицы

Хромосомный микроматричный анализ расширенный

Расширенный хромосомный микроматричный анализ выполняется на микроматрице высокой плотности (HD) которая содержит 2,67 млн. отдельных маркеров с высокой плотностью покрывающих весь геном. Разрешающая способность расширенного ХМА от 50 000 п.н. (в отдельных регионах от 10 000 п.н.)

При выполнении этого анализа все участки хромосом исследуются с максимальной точностью. Анализ позволяет установить все мельчайшие структурные нарушения в геноме как среди участков с известной клинической значимостью, так и среди других участков генома, для которых патогенные изменения ранее не были описаны. Это позволяет диагностировать не только все известные микроделеционные синдромы и синдромы связанные с аутосомно-доминантными заболеваниями (в случае делеции генов), но и ранее не описанные или очень редко встречающиеся изменения структуры хромосом.

Анализ позволят установить причину хромосомной патологии в случае недифферинцированных синдромов у детей с аутизмом, задержкой психомоторного развития, малыми аномалиями развития, множественными врожденными пороками развития.

При выполнении исследования могут быть выявлены патогенные делеции (исчезновение участков хромосом), дупликации (появление дополнительных копий генетического материала), участки с потерей гетерозиготности, которые имеют важное значение при болезнях импринтинга, близкородственных браках, аутосомно-рецессивных заболеваниях.

При наличии специфического фенотипа расширенный ХМА может быть информативен и при аутосомно-рецессивных заболеваниях (в случаях делеций генов или экзонов генов, ассоциированных с такими заболеваниями). В некоторых случаях, по результатам расширенного ХМА может быть рекомендовано обследование родителей.

Хромосомный микроматричный анализ стандартный

Стандартный хромосомный микроматричный анализ проводится на микроматрице средней плотности которая содержит 750 тыс. маркеров с высокой плотностью покрывающих все клинически значимые участки генома.

Разрешающая способность стандартного ХМА от 200 000 п.н. (в отдельных регионах от 50 000 п.н.)

При выполнении этого анализа с максимальной точностью исследуются все клинически значимые участки генома. Анализ позволяет установить нарушения в генах с известной клинической значимостью. Это позволяет диагностировать все известные микроделеционные синдромы и синдромы связанные с аутосомно-доминантными заболеваниями (в случае делеции генов).

В некоторых случаях, по результатам стандартного ХМА может быть рекомендовано обследование родителей.

Стандартный хромосомный микроматричный анализ позволяет определить хромосомную патологию в пренатальном периоде. Метод эффективно определяет как анеуплоидии, так и патогенные микроделеции/микродупликации у плода. Для исследования необходимо небольшое количества амниотической жидкости или ворсин хориона, получаемых при инвазивной процедуре. Метод полностью заменяет кариотип и дает возможность определить контаминацию образца материнским материалом, что исключает риск ложноотрицательных результатов.

Хромосомный микроматричный анализ таргетный

Таргетный хромосомный микроматричный анализ выполняется на микроматрицах имеющих 350 тыс маркеров сосредоточенных в основных клинически значимых участках генома. Разрешающая способность таргетного ХМА от 1 000 000 п.н. (в отдельных регионах от 200 000 п.н.)

Этот анализ рекомендуется для диагностики специфических синдромов, когда необходимо их лабораторное подтверждение.

Таргетный хромосомный микроматричный анализ является информативным для выявления причин потери беременности (замершая беременность, спонтанные аборты, прерывание беременности по медицинским показаниям). При этом могут быть выявлены анеуплоидии, структурные перестройки от 1 000 000 п.н., триплоидии. Таргетный ХМА позволяет определить происхождение дополнительного набора хромосом при триплоидиях и дифференцировать доброкачественную дигиническую триплоидию от частичного пузырного заноса. Таргетный ХМА, также, позволяет диагностировать полный пузырный занос.

Хромосомный микроматричный анализ в диагностике опухоли

Исследование опухолевых клеток с помощью ХМА проводится с применением матрицы FFPE OncoScan. Хромосомный микроматричный анализ в сфере исследования опухолей позволяет сделать полногеномное исследование числа копий с детекцией участков с потерей гетерозиготности LOH, с улучшенным разрешением по 900 опухолевым генам, определить статус часто исследуемых соматических мутаций. Все эти данные можно получить на материале одной пробы.

Хромосомный микроматричный анализ в отношении опухоли может использоваться у больных миелодиспластическим синдромом при нормальном кариотипе. ХМА обнаруживает достаточно мелкие изменения, которые, однако, позволяют определять прогноз и тактику лечения пациентов.

Хромосомный микроматричный анализ в диагностике опухоли считается более чувствительным в сравнении с исследованием кариотипа. Он помогает идентифицировать изменения, которые не выявляются при помощи кариотипирования и FISH-анализа.

Хромосомный микроматричный анализ в сфере исследования опухолей позволяет обнаружить свыше 900 онкогенов и 80 соматических мутаций, провести анализ числа копий генов и участков с потерей гетерозиготности. Результаты готовы через 48 ч.

Хромосомный микроматричный анализ (ХМА) постнатальный на ДНК-микроматрицах низкой плотности (350 000 маркеров) (кровь) в Барнауле

Хромосомный микроматричный анализ постнатальный выполняется на микроматрицах низкой плотности, позволяющий диагностировать или подтвердить у пациента такие синдромы как с. Дауна, Патау, Эдвардса, Шерешевского-Тёрнера, Ди Джорджи, Ангельмана, Прадера-Вилли и др.

Приём и исследование биоматериала

Когда нужно сдавать анализ Хромосомный микроматричный анализ (ХМА) постнатальный на ДНК-микроматрицах низкой плотности (350 000 маркеров) (кровь)?

выраженная задержка психомоторного развития ребёнка;
пороки развития;
подозрение на наличие у пациента определённого наследственного синдрома, связанного с хромосомными нарушениями (например, синдром Дауна, Патау, Эдвардса).

Для диагностики микроделеционных синдромов (затрагивающих участки менее 1 000 000 п.н.), и синдромов, связанных с аутосомно-доминантными заболеваниями (в случае делеции генов) необходим вид ХМА, выполняющийся на микроматрицах средней и высокой (недифференцированные синдромы у детей с аутизмом, задержкой психомоторного развития, малыми аномалиями развития, множественными врожденными пороками развития и др.).

Подробное описание исследования

Хромосомы и хромосомные болезни

Хромосомы — ядерные структуры, содержащие генетическую информацию. Они отвечают за наследуемые физические характеристики (рост, размер ноги, цвет волос и глаз), а также за умственное и психическое развитие, функционирование основных систем организма.

Генетический материал распределён по хромосомам в строго определённом порядке, последовательность сохраняется одинаковой для всех людей.

Полный хромосомный набор называют кариотипом. В норме кариотип человека содержит 46 хромосом, которые объединены в 23 пары. 22 из них — аутосомы — есть как у мужчин, так и у женщин, оставшаяся пара — это так называемые половые хромосомы, или гоносомы (Х и Y).

Нормальный мужской кариотип — 46,XY; нормальный женский — 46,XX.

В норме в каждой клетке содержится полный хромосомный набор, исключение составляют половые клетки (сперматозоиды и яйцеклетки), которые содержат лишь половину набора, то есть 23 хромосомы. Во время оплодотворения при слиянии мужской и женской половых клеток формируется новый хромосомный набор, который и передаётся будущему ребёнку.

Иногда процесс образования половых клеток нарушается, из-за чего изменяется число хромосом или их структура, развиваются хромосомные аномалии.

Хромосомные аномалии могут спонтанно возникнуть в процессе развития эмбриона или передаться от родителей — носителей таких дефектов. При этом на здоровье родителей это, как правило, никак не отражается. У детей же, получивших «дефектный» хромосомный набор, развиваются хромосомные болезни, которые проявляются пороками развития, умственной отсталостью, аутизмом, задержкой психоречевого и психомоторного развития.

Тяжёлые хромосомные дефекты приводят к самопроизвольному прерыванию беременности или внутриутробной гибели плода.

Исследование хромосомных отклонений методом ХМА

Хромосомный микроматричный анализ (ХМА) — метод исследования кариотипа человека, который может выявить хромосомные нарушения, связанные с изменением структуры или числа хромосом.

Наиболее распространённые хромосомные нарушения:

делеция — исчезновение участков хромосом;
дупликация — появление дополнительных копий генетического материала;
транслокация — перенос участка одной хромосомы на другую;
инверсия — изменение последовательности генетического материала.

Кроме того, методом ХМА можно обнаружить и другие хромосомные аномалии, например, анеуплоидии, триплоидии, полиплоидии, микродупликации, микроделеции, несбалансированные транслокации, потерю участков гетерозиготности, однородительские дисомии.

Такие аномалии часто становятся причиной наследственных заболеваний, которые можно подтвердить или исключить с помощью ХМА: синдрома Патау (трисомия 13), синдрома Эдвардса (трисомия 18), синдрома Дауна (трисомия 21), синдрома Ди Джорджи (микроделеция 22-й хромосомы) и многих других.

Другие названия этого исследования

Chromosome analysis of the miscarriage tissue,Chromosome karyotype,Chromosome studies,Cytogenetic analysis,Cytogenetics,Karyotype,Karyotyping

Молекулярное кариотипирование,молекулярно-цитогенетическое исследование,сравнительная геномная гибридизация на чипах

Подготовка к исследованию

Специальной подготовки не требуется.

Противопоказания и ограничения

Абсолютных противопоказаний нет.

Интерпретация результата

Результаты исследования должен интерпретировать только врач. Самодиагностика недопустима.

Референсные значения

Диапазон значений индивидуален. Пациенту предоставляется лабораторное заключение.

Хромосомный микроматричный анализ (Chromosomal Microarray Analysis)

Краткое описание исследования «Хромосомный микроматричный анализ»

Молекулярное кариотипирование - это высокоточный метод определения хромосомной патологии, позволяющий определять различные изменения хромосом, обычно не выявляемые другими методами, в том числе кариотипированием. В основе метода лежит использование микроматрицы или ДНК-чипа, на котором расположено около 1 млн маркеров, соответствующих участкам хромосом. После нанесения образца ДНК пациента на матрицу и ее сканирования, врач получает информацию о наличии или отсутствии важных участков хромосом пациента с определением их точных геномных координат. Такая информация сопоставляется с референсными базами данных, аннотируется, что позволяет точно определить значение обнаруженного дисбаланса для конкретного пациента.

Хромосомные аномалии являются самой частой причиной множественных пороков развития и умственной отсталости. Однако, большинство хромосомных аномалий не может быть выявлено с помощью стандартных цитогенетических методов из-за своего малого размера. Хромосомный микроматричный анализ определяет структурные перестройки хромосом, размер которых в 400 раз меньше, чем те, которые определяются обычным анализом кариотипа. Хромосомный микроматричный анализ является тестом первой линии для диагностики причин врожденных пороков развития и умственной отсталости у детей. Он позволяет диагностировать все известные делеционные и дупликационные синдромы и другие несбалансированные хромосомные аномалии, размером от 100 000 п. н. по всему геному. Другим преимуществом хромосомного микроматричного анализа является возможность определять участки отсутствия гетерозиготности, которые, в некоторых случаях, являются следствием однородительской дисомии, когда оба таких участка наследуются от одного из родителей. Метод не выявляет сбалансированных хромосомных перестроек.

Хромосомный микроматричный анализ (XMA)

Современным и точным методом диагностики многих генетических нарушений у плода (синдромы Дауна, Эдвардса, Ди Джорджи и других) является хромосомный микроматричный анализ (молекулярное кариотипирование). Пройдя тест, Вы будете уверены в отсутствии у ребенка этих серьезных нарушений.

В настоящее время в случаях обнаружения структурных аномалий на УЗИ плода наиболее предпочтительным методом исследования является молекулярное кариотипирование - современная альтернатива стандартного кариотипирования. Данный метод гораздо быстрее (во втором триместре беременности) стандартного кариотипирования позволяет выявить не только анеуплоидии (синдромы Дауна, Тернера и другие, суммарная частота до 1/250 новорожденных), но и дополнительно клинически значимые структурные перестройки хромосом, которые приводят к врожденным порокам развития, умственной отсталости и другой патологии (суммарная частота синдромов частых микроделеций/микродупликаций свыше 1/1000 новорожденных), которые не выявляются при стандартном кариотипировании.

Молекулярное кариотипирование применяется не только во время беременности, но и во многих других случаях.

Так, у детей хромосомный микроматричный анализ является стартовым исследованием при несиндромальной умственной отсталости, аутизме, множественных пороках развития. При этих состояниях только в 2-3% случаев выявляются аномалии при стандартном кариотипировании по сравнению с 12-20% для хромосомного микроматричного анализа.

Также метод используется для обследования абортивного материала и в онкологии.

Читайте также: