Молекулярное кариотипирование

Молекулярное кариотипирование (или хромосомный микроматричный анализ) — это высокоточный метод исследования генома, который позволяет выявлять
       хромосомные аномалии, невидимые при традиционном кариотипировании.

       Он анализирует ДНК на уровне тысяч генетических маркеров, обнаруживая микроделеции, микродупликации и другие структурные изменения.

Ключевые возможности этого метода:

1. Выявление субмикроскопических аномалий

       Микроделеции/дупликации:

• Обнаружение потери или удвоения участков ДНК размером от 50–100 тыс. пар нуклеотидов (для сравнения: традиционное кариотипирование выявляет изменения от 5–10 млн пар).  

       Примеры:

• Синдром Ди Джорджи (делеция 22q11.2).
• Синдром Прадера-Вилли/Ангельмана (делеция 15q11-q13).
• Синдром Вольфа-Хиршхорна (делеция 4p16.3).

2. Диагностика генетических заболеваний

       Необъяснимые пороки развития:

• Анализ при врождённых аномалиях (пороки сердца, черепно-лицевые дефекты).

       Задержка развития и аутизм:

• Выявление генетических причин у детей с нарушениями речи, моторных навыков или поведенческими расстройствами.

       Неудачные беременности:

• Определение хромосомных аномалий при повторяющихся выкидышах.

3. Пренатальная диагностика

       Неинвазивные и инвазивные тесты:

• Анализ ДНК плода из ворсин хориона, амниотической жидкости или материнской крови (НИПТ).

       Уточнение рисков:

• При подозрении на патологии по УЗИ или биохимическим маркерам.

4. Онкология

       Соматические мутации в опухолях:

• Выявление амплификаций, делеций или LOH (потери гетерозиготности), важных для прогноза и терапии.  

       Пример:

• Усиление гена _HER2_ при раке молочной железы.
• Делеция 1p/19q при олигодендроглиоме.

      Мониторинг рецидивов:

• Отслеживание клональной эволюции опухоли.

5. Исследования бесплодия

       Причины мужского и женского бесплодия:

• Выявление микроделеций в Y-хромосоме (например, AZF-регионы) или других хромосомных аномалий.

       Балансированные транслокации у родителей:

• Риск передачи несбалансированного кариотипа потомству.

6. Преимущества перед традиционным кариотипированием

       Высокое разрешение:

• Обнаружение изменений в 100–1000 раз меньших, чем видно под микроскопом.

       Автоматизация:

• Минимум человеческих ошибок при интерпретации.

       Широкий охват:

• Анализ всего генома за один тест.

       Быстрота:

• Результаты за 7–14 дней (традиционное кариотипирование требует выращивания клеток 1–2 недели).

Методы молекулярного кариотипирования

       aCGH (микроматричная сравнительная геномная гибридизация):

• Сравнение ДНК пациента с контрольным образцом для выявления отклонений.

       SNP-микрочипы:

• Анализ однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) для обнаружения делеций, дупликаций и участков LOH.

       NGS-подходы:

• Секвенирование нового поколения для детализации сложных случаев.

Ограничения

       Не выявляет сбалансированные перестройки:

• Транслокации, инверсии без потери/приобретения ДНК (для этого нужно традиционное кариотипирование или FISH).

       Не определяет точечные мутации:

• Например, замены отдельных нуклеотидов (требуется секвенирование гена).

       Ложноположительные/ложноотрицательные результаты:

• Требует подтверждения альтернативными методами (ПЦР, FISH).

Примеры клинического применения

       У ребёнка с задержкой развития:

• Выявление микроделеции 16p11.2, связанной с аутизмом.

       При повторных выкидышах у женщины:

• Обнаружение мозаичной формы синдрома Тёрнера (45,X/46,XX).

       В онкологии:

• Обнаружение делеции гена _CDKN2A_ при глиобластоме, что влияет на прогноз.

Значение

       Молекулярное кариотипирование стало золотым стандартом в диагностике:  

• Ускоряет выявление причин редких заболеваний.
• Позволяет назначать таргетную терапию в онкологии.
• Улучшает генетическое консультирование семей.
• Снижает долю недиагностированных случаев в клинической практике.

Этот метод особенно важен в педиатрии, неврологии и репродуктивной медицине, где точность и скорость диагностики критически важны.