הצ'יפ הגנטי לאיתור בעיות כרומוזומליות - CMA

מתוך Genopedia - פרופ' מוטי שוחט

רקע כללי על הסוגים השונים של "צ'יפים גנטיים" לבדיקות שונות ברפואה ובמחקר ראה תחת : ראה תחת "צ'יפים גנטיים".

מילים נרדפות: ציפ גנטי לבדיקת קריוטיפ מפורט ולאיתור חסרים מזעריים בכרומוזומים.

מהי בדיקת Chromosomal micro-array analysis) CMA)?

צ'יפים גנטיים מהווים טכנולוגיה חדישה, המאפשרת לבדוק בבת אחת אזורים רבים (מאות אלפי אתרים) בחומר הגנטי של הנבדק.

כאן מדובר בצ'יפ גנטי הבוחן האם יש בחומר הגנטי (כרומוזומים) של הנבדק עודף או חוסר של מקטע העלול לגרום לו פיגור שכלי או אוטיזם או תסמונת גנטית קשה אחרת.

זוהי בעצם הבדיקה הכרומוזומלית המודרנית והיא מאפשרת איתור של מאות תסמונות של פיגור שכלי שלא ניתנות לאבחון בשיטת הבדיקה הסטנדרטית של הכרומוזומים. עד היום, במשך למעלה מ-50 שנה, הבדיקה של הכרומוזומים (בדגימת דם או מי שפיר או כל רקמה אחרת) נעשתה בבחינה תחת המיקרוסקופ ואפשרה לאתר רק מצבים בהם יש עודף או חוסר של חומר כרומוזומלי גדול שניתן לאתרם במיקרוסקופ.

קפיצת המדרגה באיבחון מתאפשרת בשיטה זו בעקבות היכולת שלה לבחון מספר עצום של מקטעים גנטיים על גבי הצ'יפ בשיטות מולקולאריות – ובכך הרזולוציה של בדיקת הכרומוזומים עולה פי 100 מזו שנעשתה עד היום.

השיטה כבר נבחנה בעשרות ואולי מאות אלפי נבדקים והצטבר מידע רב שמאפשר לרופאים ליישמו לשימוש קליני.

כעיקרון, בבדיקה זו משווים בכל מקטע ומקטע לאורך החומר הגנטי בין כמות החומר המצויה בנבדק (עובר במי שפיר או דם מילד) לעומת זו המצויה באדם הנחשב לתקין - האזור שבו לנבדק עודף כרומוזומלי יתגלו בבדיקה כצבע פלורוסנטי מוגבר, ובאופן דומה יתגלה כצבע פלורוצנטי מופחת אם לנבדק יש חוסר כרומוזומלי. התוצאה מיד מתורגמת למידע מפורט של אילו גנים ספציפיים נמצאים במקטע העודף או החסר. מידע זה מפורש אחר כך על ידי הרופאים, ובזכות הידע שהצטבר למשמעות קלינית.

רקע כללי על הסוגים השונים של "צ'יפים גנטיים" לבדיקות שונות ברפואה ובמחקר ראה תחת : ראה תחת "צ'יפים גנטיים".

אלו צ'יפים קיימים לאיתור שינויים בכרומוזומים ומי מהם עדיף יותר?

מידת הרזולוציה בבדיקה זו יכולה להיות גדולה יותר אם מקטעי הדנ"א על גבי הזכוכית יהיו קטנים ורבים יותר.

משתמשים בכאלה עם רזולוציה גבוהה לדגימות דם של ילדים עם חשד לתסמונות גנטיות. מאידך במי שפיר נוטים לבדוק ברזולוציה פחות מפורטת בכדי להקטין התמודדות עם מצבים שמשמעותם בשלב זה אינה ידועה. יש להדגיש כי כעת יש כבר מספיק מידע על המשמעות של שינויים קטנים (שהם שכיחים) על הבריאות של הנבדק ויש ייתרון לבדוק גם את מי השפיר בצ'יפ המפורט.

אלו תוצאות תיתכנה? קיימות 3 אפשרויות עיקריות:

א. תוצאה לא תקינה: נמצא עודף או חוסר כרומוזומלי שיש לו משמעות רפואית ברורה התסמונת כבר מוכרת וידועה. מספר אפשרויות:

1. נמצא חוסר או עודף של מקטע כרומוזומלי שמשמעותו היא תסמונת גנטית קשה ו/או פיגור שכלי או אוטיזם קשה בוודאות די מלאה (מעל 98%). לרוב מדובר בילד הסובל מתסמונת גנטית או פיגור שכלי שנבדק לשם איתור השינוי הזה. הימצאות הפגם יכולה כעת לאפשר ייעוץ גנטי לבני המשפחה, ידיעת הסיכון להישנותה, ומניעת ההישנות בהריונות הבאים במשפחה. במידה והממצא נמצא במי שפיר הוא מעיד על בעיה רצינית, וניתן אז להחליט על המשך או הפסקת ההיריון. במקרה כזה יש להשלים בדיקת ההורים הבריאים על מנת לראות אם הם נושאים שינוי כרומוזומלי המאפשר פוטנציאל להישנות התסמונת בהריונות הבאים.

2. נמצא חוסר או עודף של מקטע כרומוזומלי שמשמעותו היא תסמונת גנטית קשה, והוודאות לגביה היא גדולה מאד (30% עד 100%). מתקיימים התנאים הבאים:

• מדובר בחסר או עודף של מקטע כרומוזומלי המכיל גנים.

• הגנים העודפים או החסרים בעלי פוטנציאל מוכר וידוע כגורם לפיגור שכלי או אוטיזם או מומים והפרעות התפתחותיות שונות.

• לא נמצא (או כמעט ולא נמצא) עד כה עודף או חוסר כזה באנשים בריאים.

• העודף או החסר לרוב לא קיים בהורים הבריאים של הנבדק (נדרשת בדיקת ההורים).

ב. תוצאה תקינה: נמצא חוסר או עודף של מקטע כרומוזומלי שמוכר כ"ווריאציה נורמלית" בבריאים – לא צפויה בעיה רפואית בגינה. בוודאות די מלאה (מעל 99%). לעיתים נמצא חוסר או עודף של מקטע כרומוזומלי שמשמעותו אינה רלוונטית למצבים הנבדקים בהיריון - כאן מדובר בשינויים בריאותיים מוכרים הניתנים לטיפול, לדוגמא נטייה לסכרת בגיל המבוגר. לרוב, ממצא כזה יכול להיות כבר קיים במספר בני משפחה, והממצא פשוט מסביר את קיום התופעות אצלם. במידה והוא נמצא בעובר לא נדרש להפסיק ההיריון בגין בעיה כזו.

בקבוצה זו נמנים גם תוצאות תקינות על אף שמוצאים בהם עודפים או חסרים של גנים אך שמשמעותם תקינה ככל הנראה.

ג. תוצאה שמשמעותה אינה ברורה אבל ככל הנראה פתולוגית : נמצא חוסר או עודף של מקטע כרומוזומלי שמשמעותו הרפואית לא נקבעה עדיין סופית אבל ככל הנראה גורמת לנזק מסוג של פיגור שכלי או אוטיזם בעיקר. במעבדות שיש להם כבר ניסיון רק כ-1 מתוך 300 בדיקות מתקבלת תשובה מסוג זה - וזה נחשב לאחוז קטן מאד (0.3%)

ההחלטה לגבי ההשלכות משתנה לפי פרמטרים נוספים כמו:

• האם השינוי תואר כגורמים למחלה באדם, ובאיזה סבירות.

• מה ידוע על הגנים החסרים או עודפים שנמצאו?

• האם השינוי שנמצא (עודף או חוסר) קיים בהורים ובני משפחה אחרים ומה הביטוי של זה אצלם?

• האם יש גם ממצאים נוספים באולטרה-סאונד או בבדיקות הדמייה או בבדיקות אחרות?

''הערה חשובה לגבי סעיף זה: רבים מחזיקים בסעיף זה כמגבלה של הבדיקה - וזו טעות מהסיבות הבאות:

1. מגבלה דומה, ואף בשכיחות גדולה יותר, קיימת בכל בדיקה כולל במי שפיר סטנדרטי או בבדיקות אולטרהסאונד - גם בהם מוצאים ממצאים שמשמעותם דורשת אינטרפטציה ספציפית המסתמכת על ברור נוסף, ושהמשמעות משתנה ממקרה למקרה - ושם זה אפילו פחות פרור.

2. ברוב המכריע של המקרים (99%) מתקבלת תוצאה תקינה או לא תקינה וזה מה שחשוב לזוגות - בסופו של דבר הבדיקה נערכת לשלול מאות תסמונות קשות של פיגור שכלי אשר ללא בדיקת הצ'יפ לא ניתן להוציאם מחשבון.

יתרונות הבדיקה

1. זיהוי שינויים מזעריים בכרומוזומים שלא מתגלים בבדיקה הסטנדרטית, והמעידים על פיגור שכלי, אוטיזם, תסמונת גנטית קשה - . הבדיקה מאתרת מעל 280 תסמונות גנטיות קשות הקשורות בפיגור שכלי.

מה הסיכוי שתמצא תוצאה המעידה על אחת התסמונות הגנטיות הנבדקות בצ'יפ (עם משמעות ברורה של פיגור שכלי ובעיות חמורות שבאות לידי ביטוי רק אחרי הלידה או אחר כך)?

א. בבדיקת דם של:

- ילד או מבוגר עם פיגור שכלי או אוטיזם:כ- 1:5 כלומר לכל ילד כזה יש סיכוי של כ-20% שהסיבה האחראית לבעיותיו תתגלה (סוף סוף). מרגע זה ניתן לתת להורים ולכל בני המשפחה האחרים (קרובים ורחוקים) ייעוץ גנטי אמין לגבי הסיכון שלהם ללדת ילד עם בעיה כזו – ואם יש סיכון מוגבר לאפשר מניעת ההישנות של המקרה בוודאות.

ב. בבדיקת תאי מי שפיר: מבוסס על עבודות שבדקו מעל 3,000 ו-4,000 בדיקות מי שפיר בשיטה זו.

- בבדיקת מי שפיר שנבדקה בשיטה הסטנדרטית ונמצא ממצא שמשמעותו לא ברורה לחלוטין - למשל, כשמתגלה מרקר כרומוזום, או טרנסלוקציה חדשה: בכ- 1:10 מהמקרים נמצא כי מדובר בתסמונת של פיגור שכלי. מאידך אם בדיקת הצ'יפ הגנטי נמצאת תקינה היא מגדילה משמעותית את הביטחון שהמטען הגנטי מאוזן ושהסיכוי שלממצא הכרומוזומלי לא תהיה השפעה.

- אם הבדיקה נעשית לעובר שנתגלו אצלו 2 מומים באולטרה סאונד: עד כ- 1:10.

- אם הבדיקה נעשית לעובר שנתגלה אצלו מום בודד באולטרה סאונד: עד כ- 1:50.

- אם הבדיקה נעשית לאישה עקב גיל מבוגר מעל 35: כ- 1:100.

- אם הבדיקה נעשית לאישה שאצלה נמצא סיכון גבוה לתסמונת דאון על סמך בדיקת השקיפות העורפית והסקר הביוכימי: כ- 1:100.

- אם הבדיקה נעשית לאישה שבהיריון קודם ילדה ילד עם פיגור שכלי או אוטיזם: כ- 1:50 עד 1:100.

- אחרי בדיקה של אלפי נבדקות במי שפיר מסתבר הנתון המפתיע הבא: אם הבדיקה נעשית לאישה ללא סיבה מיוחדת, "רק ליתר ביטחון" התוצאות מפתיעות: כ- 1:150. וזה מעלה בעולם הרפואה את השאלה אם לא צריך להמליץ לכל הזוגות לשקול דיקור מי שפיר עם הציפ הגנטי בכדי לשלול סבירות כה גדולה (1:150) לבעיה רפואית קשה כזו (תסמונת של פיגור שכלי שתתגלה רק אם יבצעו דיקור מי שפיר).

2. זיהוי של מוזאיקה -

בילדים עם תסמונת גנטית הבדיקה הוכחה כיעילה גם בזיהוי מוזאיקה, כאשר המקטע החסר הוא רק בחלק של תאי הרקמה הנבדקת (בד"כ דם או מי שפיר). נמצא כי מוזאיקות (של אפילו 15%), התגלו בצ'יפים הללו. הבדיקה מוגבלת ביכולת לזהות מואיקה קטנה מ-15%.

3. הבדיקה מהירה:

אורכת עד כ-10 ימי עבודה מרגע שמגיעה למעבדה.

עקב יתרונות אלו ברור כיום שאם אישה מבצעת דיקור מי שפיר, עדיף להוסיף את בדיקת הצ'יפ הגנטי - ויש כיום סיבות טובות לבצע את הבדיקה של הציפ במקום בדיקת הכרומוזומים הסטנדרטית (זו שמבצעים כיום בוחנת את הכרומוזומים תחת מיקרוסקופ ומוגבלת מאד ביכולתה בהשוואה לציפ).

מגבלות וחסרונות של הבדיקה?

1. בדומה לכל בדיקה אחרת, הבדיקה אינה יכולה לאתר את כל הבעיות הגורמות לפיגור שכלי או תסמונות גנטיות: זה יכל להיות ב-2 אופנים:

- במקרים שהתוצאה תקינה עדיין יכול להיות שברזולוציה גדולה יותר, או באנליזה מדוקדקת יותר (כמו קריאת הרצף הגנטי המלא - ראה ריצוף אקסומי), או בהתקדמות המידע המצטבר, או בבדיקה השוואתית עם בני משפחה נוספים (הורים ואחים בריאים או חולים במשפחה) ניתן לאתר פגם שיש לו משמעות רפואית מזיקה.

- גם כשמדווח שינוי הנחשב לשינוי שאינו ידוע כמזיק, יתכן שבמבנה גנטי של הנבדק יש שינויים אחרים ההופכים את השינוי הזה למזיק.

בכל מקרה, המגבלות הללו במילא קימות, ואף ביתר שאת, אם לא מבצעים את הבדיקה.

2. המחיר. זו המגבלה האמיתית העיקרית!!!!!!

הבעייה הזו נפתרה בכל הנוגע לאלו שזכאים לבדיקה ע"ח המדינה או הקופה. באלו שמבצעים בדיקה במי שפיר ללא סיבה רפואית, עלות הבדיקות של הצ'יפים הגנטיים נעה בין 2200 ש"ח לבין 3600 ש"ח.

בסופו של דבר מדובר בבדיקה חשובה, שכבר ניסיון רב בצידה, ואשר משדרגת במידה ניכרת ביותר את בדיקת הכרומוזומים הסטנדרטית (תחת המיקרוסקופ) שהייתה ועדיין מהווה את השגרה.

איפה כדאי לבצע הבדיקה????

החשיבות של ביצוע הבדיקה במרכז שמבצע הרבה בדיקות חשוב כאן במיוחד מהסיבות הבאות:

1. הסיבה הכי חשובה: יוצאות הרבה פחות "תוצאות שמשמעותן אינה ברורה" - במקומות חסרי ניסיון תוצאה מהסוג "משמעות לא ברורה" יכולה להגיע לכ-10% (אחת ל-10 בדיקות) בעוד שבמרכזים עם ניסיון זה פחות מ-0.3% (אחת ל-300 בדיקות) !!

2. מחירים הכי נמוכים.

3. מהירות השלמת הברור קצרה יותר.

הארץ מתבצעות רוב בדיקות מי השפיר באסותא. בדיקות רבות גם מתבצעות גם בבלינסון, הדסה, שיבא, ומכונים גדולים אחרים.

אין ייתרון לביצוע הבדיקה בחו"ל - הניסיון שהצטבר בארץ גדול ויותר רלוונטי שההשוואה שנערכת בחו"ל - כמו כן הפרוש שניתן במעבדות בארץ כולל גם את האחריות של רופא בפיענוח ומתן אינטרפרטציה והסבר למקרים החריגים.

מה למדנו מהניסיון שצברנו בארץ?

בילדים הניסיון שלנו דומה לזה של אחרים ומראה שהבדיקה מאד יעילה. היא עוזרת מאד לאתר את הפגם בילדים עם פיגור שכלי, אוטיזים ותסמונות נדירות אחרות. הבדיקה אצלם יכולה להיעשות בצ'יפ עם צפיפות גדולה של סמנים. אמנם ימצאו שינויים פולימורפים רבים, אך עם הידע הקיים היום, והשוואה להורים (רק בחלק מהמקרים זה יעשה) ניתן להפיק ממנה תועלת בלי להגיע למצב של אי-בהירות.

במי שפיר – מניסיוננו בבדיקת מעל 7,500 דגימות נראה כי הבדיקה מאד חשובה במקרים בהם יש ממצאי אולטרה-סאונד לא תקינים (כולל מומים, עיכוב בגדילה, ריבוי מי שפיר וכד'), ו-1 מתוך 40 מקרים היא מאתרת עדות לפיגור שכלי שאחרת לא היה מתגלה.

כמו כן, להפתעתנו, הניסיון מראה שגם בבדיקות מי שפיר שנערכו למקרים ללא ממצאי אולטרה-סאונד חריגים הבדיקה עשויה לאתר פגם כרומוזומלי מזערי בסיכוי גדול מ-1:150. ניסיון העולם מאשר כעת את ממצאנו אלו.

סטטוס הבדיקות בארץ ומתי הבדיקה בסל?

בעולם המערבי בוצעו עד לאחרונה רוב מכריע של הבדיקות לילדים עם פיגור שכלי עם או בלי בעיות אחרות. הבדיקות הללו לאחר בדיקת רופא גנטיקאי רפואי ולאחר ייעוץ גנטי ודרך המכונים הגנטיים. לאחרונה החלו להתפרסם עבודות על אלפי נבדקים בהם מבוצעת הבדיקה בשיטה זו על דגימות מי שפיר. הבדיקה נערכת בארץ כבר מס' שנים והניסיון דומה לזה של העולם:

לגבי הבדיקת בדם: על פי סיכום של 33 מחקרים בהם נבדקו 21,698 חולים בשיטה זו, נקבע נייר עמדה של ועדה בינלאומית לפיו:

1. בדיקת כרומוזומים בשיטה זו יעילות הרבה יותר גדולה (15%-20%) בזיהוי הבסיס למחלה בילדים עם פיגור-שכלי/אוטיזם לא מוסבר או מומים מולדים לעומת צביעת הקריוטיפ הסטנדרטית (רק 2%-3%).

2. שינויים כרומוזומלים שמשמעותם לרוב אינה גורמת לפיגור השכלי, כמו מוזאיקות קטנות או טרנסלוקציות מאוזנות, (אשר מתגלים בקריוטיפ הרגיל) אינן מתגלות בבדיקה אך זה אינו מהווה חיסרון בקבוצת נבדקים זו.

3. ממצאים אלו תומכים חזק בשימוש בבדיקה זו במקום הבדיקה הסטנדרטית, והיא מומלצת כבדיקה אבחנתית ראשונה בקבוצת נבדקים זו. ברפואה המתקדמת בעולם המערבי הבדיקה כיום מחליפה את הבדיקה הכרומוזומלית שהיתה נהוגה עד כה. הבדיקה נכנסה לסל של הקופות בישראל בילדים עד גיל 5ש' עם פיגור שכלי או אוטיזם או מומים מולדים - לאחר בדיקת והמלצת רופא גנטיקאי.

4. הבדיקה הסטנדרטית צריכה להישמר רק למקרים כמו ברור הפלות חוזרות, או במקרים שמחפשים בעייה אחת כמו לדוגמא החשד הקליני שיש תסמונת דאון (אז עדיפה הבדיקה הסטנדרטית שהיא יותר זולה).

לגבי הבדיקה במי שפיר

1.נייר עמדה של איגוד רופאי הנשים קובע כי: בדיקת מי השפיר בטכנולוגיה של הציפ הגנטי יכולה להחליף את הבדיקה שהתבצעה עד כה בשיטה הסטנדרטית (תחת מיקרוסקופ), ואין צורך לעשות את 2 הבדיקות (מצב הגורם להוצאה מיותרת). האיגוד בצדק נותן חשיבות רבה לבצע את הבדיקה במרכז שלו יש ניסיון ומיומנות.

בישראל:

1. הבדיקה של הכרומוזומים בשיטה זו מומלצת במקרים שיש חשד קליני (לאחר ייעוץ גנטי) לבעייה כרומוזומלית - לדוגמא כשישנם ממצאים חריגים באולטרה-סאונד, כמו ריבוי מי שפיר, עיכוב בגדילה של הראש, בצקת עורפית חריגה, מום וכד' (לא כולל ממצאים של "סימנים רכים") . ובמקרה זה גם הדיקור של מי השפיר וגם הוספת בדיקת הצ'יפ הגנטי הם ע"ח משרד הבריאות ללא כל עלות על המטופלת, לאחר ייעוץ גנטי. זה אבל בתנאי שהבדיקה נערכת במסגרת ציבורית (אפילו באסותא והרצליה מדיקל סנטר מאפשרים דיקור במסגרת ציבורית ע"ח משרד הבריאות) ללא בחירת רופא פרטי לדיקור.

2. לפי עבודות אחרונות מבוקרות מארצות הברית ואירופה על מספר אלפי בדיקות מי שפיר, נקבע כי בדיקת מי השפיר בשיטת הצ'יפ הגנטי במידה ומתבצעת, מחליפה את הבדיקה בשיטה שנערכה עד היום בגלל יעילותה ותרומתה הרבה. על פי איגוד הגנטיקאים בישראל עדיין לא התקבלה החלטה אף שאין מי החולק על כך - בנתיים יש את החלטה הישנה שכל אישה שמבצעת מי שפיר צריכה לשקול לבצע את התוספת של הצ'יפ.

היכן מתבצעות הבדיקות?

הבדיקות מבוצעות בארץ ובחו"ל: להלן המעבדות המנוסות יותר בביצוע ואנליזה של דגימות מי שפיר ואשר נותנות שירות קליני:

- באסותא: רוב בדיקות מי השפיר מתבצעות כיום באסותא - ניתן לבחור בבדיקה בעת ביצוע הדיקור או גם אחרי כן. המחיר: 2,200 ש"ח + מע"מ. זמן לקבלת תשובה: בבדיקות דם תוך שבועיים. במי שפיר כ-2 שבועות מרגע שיש תרביות תאים ממי שפיר (4 שבועות מרגע הדיקור).

- בכל המכונים הגנטים של בתי החולים הגדולים: בדגימות של מי שפיר ובדגימות דם.

אם קבע היועץ הגנטי שעל סמך הממצאים הבדיקה ע"ח משרד הבריאות, אזי הבדיקה תיערך בחינם. אם היא בתשלום המחיר כ- 2,800-2,200 ש"ח. זמן לקבלת תשובה: בבדיקות דם תוך שבועיים. במי שפיר כ-2 שבועות מרגע שיש תרביות תאים ממי שפיר (4 שבועות מרגע הדיקור).

- בחו"ל: המחיר כ- 6,000 ש"ח. זמן לקבלת תשובה: במי שפיר כ-2 שבועות מעת הדיקור. כאמור, אין כיום שום ייתרון בביצוע הבדיקה בחו"ל.

ביבליוגרפיה:

1. נייר עמדה של איגוד הגנטיקאים בישראל ושל ACOG.

2. Miller et. al., AJHG, 86, 749-764, 2010.

3. Maya I. et al, prenatal diagnosis, oct. 6, 2010.