Хромосомный микроматричный анализ

Хромосомный микроматричный анализ (ХМА) - молекулярно-цитогенетический метод анализа вариаций числа копий ДНК, позволяет с максимальной точностью исключить хромосомную патологию у обследуемого. Хромосомная патология - любое нарушение числа и/или структуры хромосом.

Показания к проведению хромосомного микроматричного анализа

• Множественные врожденые пороки развития

Чаще всего причиной множественных пороков развития являются средние и крупные микроделеции с вовлечением множества генов. Такие хромосомные изменения легко детектируются при помощи ХМА.

• Неспецифичный, "широкий" фенотип

При неспецифичном фенотипе пациента выбор таргетной диагностической панели вызывает трудности. Полногеномные методы в этом случае имеют преимущества. ХМА определяет вариации копий всех клинически значимых генов.

• Задержка развития, аутизм и умственная отсталость

Наиболее частой причиной аутизма, умственной отсталости и задержки развития является хромосомная патология. ХМА в этом случае обладает высокой диагностической эффективностью по сравнению с другими методами

• Другие показания к исследованию

- Низкий вес при доношенной беременности
- Малые аномалии развития (особенности фенотипа)
- Аномальное строение половых органов, неопределенный пол;
- выраженные отклонения в росте (низкий рост, высокий рост) и размерах головы (микроцефалия, макроцефалия);
- Отставание в физическом и половом развитии;
- Первичная или вторичная аменорея, или ранняя менопауза;
- Аномальная спермограмма – азооспермия или выраженная олигозооспермия;
- Клинические проявления синдрома микроструктурной аномалии;
- Выявление маркерных хромосом или неидентифицируемых аномалий при стандартном анализе кариотипа
- Аномальный кариотип у родителей

Хромосомный микроматричный анализ и Кариотип

Традиционно первым тестом при подозрении на генетическую патологию был кариотип. Но кариотип определяет только те хромосомные патологии, которые видно в микроскоп. Сегодня ему на смену пришел хромосомный микроматричный анализ, который в 800 раз чувствительнее кариотипа и выявляет намного больше патологических изменений в геноме. Хромосомный микроматричный анализ - наиболее экономичный способ выявить хромосомную патологию и определить тактику дальнейшего обследования пациента.

Различные цитогенетические методы

Классическое цитогенетическое исследование:
Начало применения метода: 1956 год
Диагностика анеуплоидий: 23 пары
Чувствительность определения делеций и дупликаций хромосомных локусов: При протяженности фрагмента от 10 000 000 п.н.
Выявление потери гетерозиготности (LOH): Нет
Выявление сбалансированных хромосомных транслокации: Да
Количество синдромов, которые могут быть выявлены: Около 50

Fish-метод
Начало применения метода: 1980 год
Диагностика анеуплоидий: Заданное количество хромосом, как правило не более 12 пар
Чувствительность определения делеций и дупликаций хромосомных локусов: Требуется предварительный клинический диагноз
Выявление потери гетерозиготности (LOH): Нет
Выявление сбалансированных хромосомных транслокации: Да (требуется предположительный предполагаемый характер транслокации)
Количество синдромов, которые могут быть выявлены: Все известные, но при наличии предварительного диагноза

Молекулярное кариотипирование
Начало применения метода: 2012 год
Диагностика анеуплоидий: 23 пары
Чувствительность определения делеций и дупликаций хромосомных локусов: От 50 000 п.н.
Выявление потери гетерозиготности (LOH): Нет
Выявление сбалансированных хромосомных транслокации: Да
Количество синдромов, которые могут быть выявлены: Любые известные и неизвестные (de novo) хромосомные синдромы

Что определяет хромосомный микроматричный анализ

Анеуплоидии

• Автоматизированный анализ анеуплоидий позволяет быстро выдавать отчет
• Определение мозаичных форм анеуплоидий от 10% мозаицизма
• Определение происхождения дополнительной хромосомы или делетированной копии

Полиплоидии

• Выявление дополнительных копий всех или нескольких хромосом -триплоидии и тетраплоидии
• Определение мозаичных форм полиплоидий от 10% мозаицизма
• Определение происхождения дополнительного набора хромосом

Микроделеции и микродупликации

• Микроделеции размером от 25 КБ и микродупликации от 50 КБ во всех участках генома.
• Микроделеции размером от 10 КБ и микродупликации от 20 КБ во всех участках генома в области клинически релевантных генов
• Точное определение координат дисбаланса и его положение относительно кодирующих (экзонов) и других функционально активных участков гена.
• Аннотация обнаруженных CNV по базам данных патогенных и непатогенных CNV, собственной БД лаборатории.
• Определение происхождения структурного дисбаланса.
• Определение мозаицизма от 10% (зависит от размера дисбаланса)

Участки потери гетерозиготности и однородительские дисомии

Участки потери гетерозиготности (LOH) в ДНК появляются в случае наследования двух идентичных фрагментов (одинаковых у обоих родителей) или наследования двух копий фрагмента ДНК от одного из родителей.

ХМА выявляет:

• Определение участков потери гетерозиготности размером от 100 КБ
• Расчет доли LOH относительно всего генома и вероятности близкородственного брака родителей (или происхождение их из закрытой популяции)
• Дифференцировка LOH происходящих от обоих родителей и однородительских дисомий (ОРД)
• Определение происхождения гомозиготного участка при однородительской дисомии.
• Аннотирование обнаруженной перестройки в отношении генов связанных с болезнями импринтинга.

Дисбаланс генов SMN1 и SMN2

Хромосомный микроматричный анализ позволяет определять число копий генов SMN1 и SMN2 имеющих гомологи и трудно определяемые другими методами.

• Обнаруживает делеции гена SMN1
• Позволяет точно определить количество копий (0, 1, 2, 3 и ?4) экзона 7 и 8 генов SMN1 и SMN2
• Обнаруживает варианты в гене SMN2 являющиеся модификаторами заболевания.

Однонуклеотидные варианты (мутации) связанные с аутосомно-рецессивными и аутосомно доминантными заболеваниями

Наличие на микроматрице полиморфных маркеров позволяет определять варианты в генах связанных с аутосомно-доминантными и аутосомно-рецессивными заболеваниями.

• 95 генов аутосомно-доминантных заболеваний
• 87 генов, связанных с аутосомно рецессивными заболеваниями
• 37 вариантов в гене CFTR
• 18 вариантов в гене PAH

Хромосомный микроматричный анализ Стандартный и Экзонного уровня

Стандартный хромосомный микроматричный анализ проводится на микроматрице высокой плотности, которая содержит 1,16 млн. маркеров с высокой плотностью покрывающих все клинически значимые участки генома. Разрешающая способность стандартного ХМА > 100 kb для всего генома;> 10 kb для экзонов клинически релевантных генов. Идеально подходит для специалистов и пациентов, которым нужно выявить все хорошо известные микроделеционные или дупликационные синдромы, а также неописанные ранее хромосомные нарушения с высокой точностью.

Хромосомный микроматричный анализ экзонного уровня проводится на микроматрице наибольшей плотности, которая содержит 6,85 млн маркеров. Разрешающая способность: > 25 kb для всего генома; > 1 kb для экзонов клинически релевантных генов. Это исследование экспертного уровня рекомендуется специалистам и пациентам, которые хотят добиться максимально возможного уровня обнаружения хромосомной патологии. Обычно назначается, если другие исследования были не информативными или в сложных случаях.

В некоторых случаях, по результатам ХМА может быть рекомендовано обследование родителей или других родственников пациента.

Как пройти исследование

Требования сдачи крови натощак нет (легкий завтрак и незадолго до взятия крови выпить 1-2 стакана обычной негазированной воды; детей обязательно поить негазированной водой порциями, до 150-200 мл, в течение 30 минут), в день сдачи крови не употреблять медикаменты (включая витамины и БАД), накануне исключить прием жареной и жирной пищи, исключить за 32 часа алкоголь.

Проводится забор венозной крови в пробирку с ЭДТА.

Необходимо предоставить (взять с собой или прислать нам на электронную почту) заключение врача с подробной клинической картиной (описание симтомов, диагноз/предварительный диагноз) и фото исследуемого пациента (если есть фенотипически значимые особенности.

Во всех случаях по результатам анализа необходимо получить консультацию врача-генетика.