การวิเคราะห์โครโมโซมไมโครอาร์เรย์ (XMA) เป็นวิธีการที่มีเทคโนโลยีสูงในการประเมินคาริโอไทป์สำหรับการมีอยู่ของการกลายพันธุ์บางอย่างที่เกี่ยวข้องกับการเพิ่มจำนวนสำเนาดีเอ็นเอ (การทำซ้ำ) หรือการสูญเสียส่วนหนึ่งของพันธุกรรม วัสดุ (การลบ) ความผิดปกติดังกล่าวมักทำให้เกิดโรคทางพันธุกรรม ดังนั้น CMA จึงเป็นเครื่องมือวินิจฉัยที่สำคัญในการแพทย์แผนปัจจุบัน โดยทั่วไปแล้ว เทคโนโลยีนี้ใช้เพื่อตรวจสอบจีโนไทป์ของทารกในครรภ์ เช่นเดียวกับทารกแรกเกิดและเด็ก
ลักษณะทั่วไปของวิธีการ
การวิเคราะห์โครโมโซมแบบไมโครเรย์หรือที่เรียกว่าคาริโอไทป์ระดับโมเลกุล วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีของการผสมพันธุ์ของ DNA กับตัวบ่งชี้ทางพันธุกรรม (ลำดับนิวคลีโอไทด์จำเพาะที่รู้จักก่อนหน้านี้) ที่ฝังอยู่ในพาหะ (เมทริกซ์) การศึกษาช่วยให้การวิเคราะห์โครโมโซมหลายส่วนและระบุการมีอยู่ของการจัดเรียงโครงสร้างใหม่ (abberation) ที่เกี่ยวข้องกับการขาดสารพันธุกรรมหรือส่วนเกิน
วิธีการนี้ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อตรวจจับการกลายพันธุ์ของจุดในยีน แต่มีความละเอียดสูงกว่าคาริโอไทป์แบบเดิม CMA สามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลง submicroscopic ที่มีบทบาทสำคัญในการก่อโรคของโรคต่างๆ ซึ่งรวมถึงความผิดปกติแต่กำเนิดและความบกพร่องทางสติปัญญา
ความหมายของโมเลกุลคาริโอไทป์
วัตถุประสงค์หลักของ CMA คือการระบุส่วนย่อย (microduplication) ขนาดเล็กหรือขาดหายไป (microdelation) ของข้อมูลทางพันธุกรรมที่สัมพันธ์กับตัวอย่างมาตรฐาน ค่าเบี่ยงเบนเหล่านี้เรียกว่ารูปแบบจำนวนสำเนา (CNV)
คำนำหน้า "ไมโคร" หมายความว่าเทคโนโลยีนี้มุ่งเป้าไปที่การตรวจจับการเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ อย่างไรก็ตาม CMA ยังเหมาะสำหรับการตรวจหาความผิดปกติของโครโมโซมที่สำคัญ เช่น แอนนูบลอยด์ชนิดต่างๆ (ดาวน์ซินโดรม Patau เป็นต้น) อย่างไรก็ตาม การศึกษานี้ไม่สามารถระบุการเปลี่ยนแปลงภายในยีนเดียวได้
นอกเหนือจาก microdeletions และ microduplications การวิเคราะห์เผยให้เห็นเอกลักษณ์ทางพันธุกรรมของโครโมโซมส่วนใหญ่ซึ่งอาจบ่งบอกถึง:
- สายสัมพันธ์ทางสายเลือดของพ่อแม่ลูก;
- ได้รับโครโมโซมทั้งสองชุดจากผู้ปกครองเพียงคนเดียว
ด้วย XMA คุณสามารถตรวจจับได้โยกย้ายแต่ถ้าไม่สมดุล
การวิเคราะห์โครโมโซมไมโครอาเรย์ไม่ใช่วิธีถอดรหัสจีโนไทป์หรือวิธีการตรวจหายีนใดๆ การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเปรียบเทียบปริมาณสารพันธุกรรมในโครโมโซมของผู้ป่วยกับกลุ่มควบคุมเท่านั้น หลังจากการค้นพบ CNV ห้องปฏิบัติการจะพิจารณาว่ายีนใดอยู่ที่นั่นและตีความผลลัพธ์ตามสิ่งนี้ ตัวแปรจำนวนสำเนามีบทบาทสำคัญในการก่อโรคของโรคต่างๆ แต่การมีอยู่ของพวกมันไม่ได้นำไปสู่ความผิดปกติใดๆ เสมอไป
วัตถุประสงค์ในการวิจัย
การวิเคราะห์โครโมโซมไมโครอาร์เรย์เพื่อตรวจสอบว่าทารกมี CNV ที่อาจเป็นสาเหตุหรือไม่:
- ออทิสติก;
- โลดโผน;
- ปัญญาอ่อน;
- เกิดข้อบกพร่องต่างๆ;
- ชัก;
- ลักษณะทางกายภาพที่ผิดปกติ (ความผิดปกติ);
- ความผิดปกติแต่กำเนิด
การศึกษายังระบุการมีหรือไม่มีความผิดปกติของโครโมโซมเชิงตัวเลข (ดาวน์ซินโดรม ฯลฯ)
มี 2 เหตุผลหลักในการทำแบบทดสอบ XMA:
- prophylactic - ตรวจสอบจีโนมของเด็กเพื่อหา microdeletions หรือ microduplications;
- diagnostic - ดำเนินการเพื่อสร้างสาเหตุทางพันธุกรรมของความผิดปกติต่างๆ ที่อาจเกี่ยวข้องกับ CNV
บางครั้งเพื่อชี้แจงผลการศึกษา จะทำการตรวจสอบจีโนมของผู้ปกครอง
ตามมาตรฐานสากลและคำแนะนำของชุมชนทางการแพทย์หลายแห่งCMA เป็นการทดสอบระดับ 1 ที่ออกแบบมาสำหรับบุคคลที่มีความผิดปกติแต่กำเนิด ออทิสติก หรือความบกพร่องทางพัฒนาการที่ไม่ทราบที่มา
ความคิดเห็นมากมายเกี่ยวกับการวิเคราะห์โครโมโซมไมโครอาร์เรย์ยืนยันค่าการวินิจฉัยที่สำคัญ วิธีนี้ช่วยให้คุณค้นหาสาเหตุทางพันธุกรรมของปัญหาในเด็กเมื่อไม่มีความผิดปกติของโครโมโซมที่พบได้บ่อยและค่อนข้างชัดเจน (เช่น กลุ่มอาการดาวน์) ในทางกลับกัน บางครั้ง CMA ก็ช่วยขจัดความผิดปกติของโครโมโซมในเด็กที่มีปัญหาพัฒนาการ ผลลัพธ์ดังกล่าวถือว่าดี เนื่องจากข้อบกพร่องที่ได้มานั้นสามารถแก้ไขได้ ในขณะที่ความผิดปกติทางพันธุกรรมไม่สามารถแก้ไขได้
เทคโนโลยีวิธีการ
XMA ให้คุณวิเคราะห์ชิ้นส่วน DNA จำนวนมากพร้อมกันได้ ซึ่งแต่ละส่วนสอดคล้องกับเครื่องหมายพันธุกรรมเฉพาะที่พิมพ์บนเมทริกซ์ อันหลังคือกลุ่มหัวเรื่องที่ครอบคลุมในโพรบดังกล่าวนับพัน
DNA 2 ประเภทที่ใช้สำหรับการทดสอบ:
- ผู้ป่วย;
- มาตรฐาน (สอดคล้องกับจีโนมมนุษย์ปกติ)
วัสดุทางพันธุกรรมถูกนำไปใช้กับเมทริกซ์ ซึ่งเกิดปฏิกิริยาไฮบริไดเซชันระหว่างโพรบกับชิ้นส่วนตัวอย่างที่สอดคล้องกัน นั่นคือ ลำดับจากส่วนที่เหมือนกันของโครโมโซมจะถูกรวมเข้าด้วยกัน
อุปกรณ์พิเศษแยกประเมินระดับไฮบริไดเซชันของโพรบแต่ละตัวด้วยการควบคุมและกับต้นแบบ ตามปกติกรณีควรเหมือนกัน หากชิ้นส่วนใดของผู้ป่วยมีสารพันธุกรรมมากเกินไป อุปกรณ์จะให้สัญญาณสีเขียว และหากมีข้อบกพร่องจะเป็นสีแดง
ดังนั้น ทุกภูมิภาคของจีโนมที่เมทริกซ์มีเครื่องหมายจะถูกประเมิน เครื่องสแกนจับสัญญาณเครื่องมือและประมวลผลโดยคอมพิวเตอร์
ประเภท XMA
การวิเคราะห์ microarray โครโมโซมมี 3 ประเภท:
- เป้าหมาย;
- มาตรฐาน;
- ขยายเวลา
ความแตกต่างหลักอยู่ที่ความละเอียด ซึ่งควบคุมโดยจำนวน DNA marker ที่ใช้ พารามิเตอร์นี้เรียกอีกอย่างว่าความหนาแน่นของเมทริกซ์ ในการวิเคราะห์เป้าหมาย ค่าต่ำสุด (350,000 เครื่องหมาย) นี่เป็นประเภทการทดสอบที่เข้าถึงได้ง่ายที่สุดและถูกที่สุด ซึ่งจะตรวจจับไมโครดีเลชันและไมโครซ้ำที่พบบ่อยที่สุด ใช้เพื่อยืนยันอาการเฉพาะที่ทราบเกี่ยวกับ CNV
มาตรฐาน HMA ใช้เครื่องหมาย 750,000 ตัวที่ทดสอบบริเวณที่มีนัยสำคัญทางคลินิกทั้งหมดของจีโนมมนุษย์ การทดสอบนี้ไม่เพียงแต่ตรวจหา CNV ทั่วไป แต่ยังรวมถึงความผิดปกติของโครโมโซมที่ทำให้เกิดอาการไม่แตกต่างกัน ฟังก์ชันเดียวกันแต่ให้ข้อมูลมากกว่านั้นทำได้โดยการวิเคราะห์ไมโครอาเรย์แบบขยายโครโมโซม แสดงถึงการศึกษาจีโนมที่ลึกซึ้งที่สุดด้วยเมทริกซ์ที่มีเครื่องหมายดีเอ็นเอ 2.67 ล้านตัว
ประสิทธิภาพ XMA
XMA เป็นวิธีที่ทันสมัยและมีประสิทธิภาพมากในการตรวจหาความผิดปกติของโครโมโซม ก่อนสำหรับพวกเขาการตรวจหาใช้วิธีการทางเซลล์สืบพันธุ์แบบมาตรฐาน ซึ่งประกอบด้วยการตรวจสอบด้วยสายตาของโครโมโซมของผู้ป่วย ในการเปรียบเทียบ ความละเอียดของคาริโอไทป์ระดับโมเลกุลสูงกว่า 1,000 เท่า และช่วยให้คุณค้นหาการเปลี่ยนแปลงที่เล็กที่สุดที่ไม่เคยตรวจพบมาก่อน ทำให้ผลการวินิจฉัยเพิ่มขึ้น 10 นอกจากนี้ CMA ยังไม่ต้องการการเพาะเลี้ยงเซลล์ล่วงหน้า และช่วยให้คุณวิเคราะห์โครโมโซมได้หลายส่วนพร้อมกัน
ประโยชน์ของโมเลกุลคาริโอไทป์สำหรับผู้ป่วยแต่ละรายขึ้นอยู่กับ:
- ของประเภทการวิเคราะห์ที่เลือก (ขั้นสูง เป้าหมายหรือมาตรฐาน);
- การประเมินผลลัพธ์ที่ถูกต้อง;
- อุปกรณ์และชุดของชิป DNA (เครื่องหมายที่สร้างไว้ในเมทริกซ์) ที่ห้องปฏิบัติการเฉพาะใช้
ชื่อศูนย์พันธุกรรมทางการแพทย์คุณภาพสูงสุดแห่งหนึ่งที่คุณสามารถทำการวิเคราะห์โครโมโซมไมโครอาเรย์ได้คือ "จีโนม" ความคิดเห็นเกี่ยวกับสถาบันนี้อธิบายว่าเป็นองค์กรทางการแพทย์ระดับสูงที่มีอุปกรณ์เทคโนโลยีที่ทันสมัย ซึ่งช่วยให้ทำการทดสอบทางพันธุกรรมได้หลากหลาย รวมถึงการทดสอบที่หาได้ยาก สำหรับ XMA ใน "Genomed" (มอสโก, ทางหลวง Podolskoe, 8) จะใช้ชุดเครื่องหมาย DNA จากบริษัทผู้ผลิตชั้นนำ