کاربوتایپ مولکولی(CGH array)

elahe

New member
کاربرد آزمایش کاریوتیپ به روش مرسوم قدیمی در قیاس با کاریوتیپ مولکولی (Array CGH ) همانند استفاده از یک نقشه قدیمی از کشورها در مقایسه با نرم افزارهای نقشه یابی چون Google earth است. در یک نقشه قدیمی تنها خطوط مرزی بین کشورها و حدفاصل بین آنها مشخص است. اما نرم افزار نقشه یاب بررسی دقیق تر و نزدیک تر در سطح خیابان ها و کوچه ها را ممکن پذیر می سازد. در این حالت اگر ژنی حذف یا اضافه شده باشد به سرعت شناسایی می شود.

Array CGH چیست؟

تکنیکی با قدرت تفکیک بالا برای بررسی حذف ها و یا اضافه شدگی های در کل ژنوم و شناسایی عدم تعادل کروموزومی است. این آزمایش را کاریوتیپ مولکولی می نامند و به ویژه برای شناسایی علت عقب ماندگی های ذهنی و یا ناهنجاری های مادرزادی کاربرد دارد. این آزمایش رفته رفته به عنوان آزمایش روتین در آزمایشگاه های سیتوژنتیک جایگزین روش های قدیمی مطالعه کروموزمی و تعیین کاریوتیپ می شود.
اساس این آزمایش مقایسه هیبرید شدگی ژنوم در میکروآرایه ها است ( microarray Comparative Genomic Hybridization) (array CGH) . قدرت تفکیک بالای این تکنیک آن را جهت بررسی های بالینی بسیار مناسب می سازد.
در روش های مرسوم قدیمی بسیاری از ریز حذف های کروموزمی که اندازه ای در حدود 3 تا 5 مگاباز دارند شناسایی نمی شوند زیرا در این روش ها از میکروسکوپ استفاده می شود و قدرت تفکیک و تشخیص حذف ها و اضافه شدگی به قدرت تفکیک میکروسکوپ محدود می شود. درنتیجه تغییرات بسیار کوچک تر از قدرت تشخیص میکروسکوپ که به تغییرات غیر مرئی با میکروسکوپ موسومند شناسایی نمی شوند.
به این دلیل است که تکنیک Array CGH که قادر به شناسایی حذف ها و اضافه شدگی های در حد 5 تا 10 کیلو باز است را تکنیک میکروآرایه یا ریزآرایه می نامند.
این تغییرات بسیار کوچک کروموزمی می توانند پیامد بالینی به همراه داشته باشند. بر اساس تحقیقات جدید تخمین زده می شود این تغییرات عامل 17 درصد عقب ماندگی های سندرمی و غیرسندرمی باشند.
علاوه بر قدرت تفکیک بالا ، بی نیاز بودن از تکنیک*های زمان بر کشت سلولی باعث بالا رفتن سرعت انجام این روش می شود.

برتری آزمایش Array CGH نسبت به تکنیک های چون FISH و QF-PCR نیز جامع بودن آزمایش Array CGH است. در تکنیک FISH نیز ریز حذف های کروموزمی شناسایی می شوند. اما این تکنیک زمانی که علائم بالینی احتمال بروز یک اختلال کروموزمی را مطرح می کند به کار می رود و صرفاً یک ژن و یا بخش از پیش شناخته ژنوم مورد بررسی قرار می گیرد. در حالیکه آزمایش Array CGH بدون توجه به علائم بالینی امکان بررسی تعداد بسیار زیادی از حذف ها و اضافه شدگی ها را تنها با انجام یک آزمایش امکان پذیر می سازد.
در حدود بیش از 70 بیماری ناشی از تفاوت در تعداد کپی های کروموزمی (Copy Number Variation-CNV ) شناسایی شده است. ٱزمایش Array CGH به شناسایی این بیماری ها کمک می کند. البته بسیاری از این تفاوت ها در جمعیت ها طبیعی است و عاملی برای بیماری نیست. وجود این CNVهای باصطلاح پلی مورفیک گاهی تحلیل و بررسی نتایج حاصل از آزمایش Array CGH را مشکل می سازد و در نتیجه در برخی مواقع لازم است نمونه خون والدین فرد بیمار نیز مورد بررسی قرار بگیرد.

نقطه ضعف روش Array CGH نیز شناسایی نشدن جابه جایی های کروموزمی متعادل است. در این وضعیت هیچ بخشی از کروموزوم ها حذف یا اضافه نمی شود. و تنها جابه جایی بخش هایی از کروموزم عامل بیماری است از این رو Array CGH قادر به تشخیص آن نیست.


روش انجام آزمایش


برای انجام آزمایش Array CGH نمونه DNA فرد مورد نظر با نمونه DNA کنترل مورد مقایسه قرار می گیرد.
به این منظور این نمونه های DNA توسط رنگ های فلورسانس متفاوت (در تصویر دو رنگ قرمز و سبز به ترتیب برای نمونه مورد آزمایش و نمونه کنترل) رنگ آمیزی می*شود.
اسلایدها و یا آرایه های میکروسکوپی حاوی چاهک های بسیار کوچک که در هر کدام قطعه کوتاهی از DNA وجود دارد نیز مورد استفاده قرار می گیرد.
نمونه کنترل و نمونه مورد آزمایش روی این اسلایدها ریخته شده و مدت زمان و شرایط لازم برای اتصال و هیبرید شدن قطعات DNA فراهم می شود.
در قسمت هایی از DNA که تفاوتی میان نمونه کنترل و نمونه مورد آزمایش وجود ندارد هر دو رنگ قرمز و سبز به اندازه مساوی است و به رنگ زرد مشاهده می شوند. اما در بخش هایی که در نمونه مورد آزمایش حذف شدگی وجود داشته باشد رنگ نمونه کنترل (رنگ سبز) بیشتر مشاهده می شود و در قسمت هایی که مضاعف شدگی وجود داشته باشد رنگ نمونه مورد آزمایش بیشتر (رنگ قرمز) بیشتر مشاهده می شود.

نمونه مورد نیاز

آزمایش Array CGH روی نمونه های خونی از کودکان یا بزرگسالان انجام می گیرد. جهت تشخیص پیش از تولد نیز بررسی نمونه مایع آمنیون و یا پرزهای جفتی جنینی انجام می گیرد.

موارد کاربرد آزمایش Array CGH

آزمایش Array CGH یک ابزار مناسب برای شناسایی عدم تعادل کروموزمی در افرادی با عقب ماندگی های ذهنی و یا ناهنجاری های متعدد مادرزادی است.
همچنین در شناسایی علل ناشناخته مشکلات ذهنی و رفتاری و علائمی چون صرع و تشنج می توان از این آزمایش بهره برد.
آزمایش Array CGH تغییرات ژنی را در 15 درصد کودکانی که مشکلات یادگیری و تکاملی دارند و بررسی های سیتوژنتیکی معمول نقص کروموزمی خاصی را در آنان شناسایی نکرده مشخص کرده است.
با شناسایی ناحیه تغییر یافته از ژنوم و ژن تغییر یافته توسط آزمایش Array CGH پزشک می تواند پیش بینی از وضعیت بیمار در طول زمان به دست آورد و جهت گیری صحیحی برای انجام اقدامات درمانی اتخاذ کند.
در صورت شناسایی تغییر ژنتیکی در یک فرد می توان پدر و مادر و یا دیگر اعضای خانواده را از لحاظ ناقل بودن بررسی کرد و در صورت نیاز برای فرزندان آینده تشخیص پیش از تولد انجام داد.

برتری های آزمایش Array CGH

- تمامی 46 کروموزم انسان در یک ٱزمایش بررسی می شوند.
- حساس تر و دقیق تر از روش های کاریوتیپ مرسوم است.
- تشخیص انجام گرفته بر اساس این آزمایش فرد را از انجام سایر آزمایش ها بی نیاز می سازد.
- در این آزمایش محل دقیق حذف شدگی ها و اضافه شدگی ها در ژنوم شناسایی می شود.
- این آزمایش به شناسایی نقاط شکست در عدم تعادل های کروموزمی شناخته شده کمک می کند.


منابع:


Marwan Shinawi and Sau Wai Cheung, Drug Discovery Today, (2008).The array CGH and its clinical applications,Volume 13, Issues 17-18 , Pages 760-770.
Speicher, MR; Carter NP.(2005) "The new cytogenetics: blurring the boundaries with molecular biology". Nat. Rev. Genet. 6: 782-792.
Bejjani, BA et al. (2006). "Application of array-based comparative genomic hybridization to clinical diagnostics". J. Mol. Diagn. 8:528-53.
 
بالا