בדיקת כרומוזומים מפורטת בשיטת הצ'יפ הגנטי בדגימת מי שפיר או בדגימת דם

מתוך Genopedia - פרופ' מוטי שוחט

גרסה מתאריך 21:14, 30 בספטמבר 2010 מאת Motti (שיחה | תרומות)
(הבדל) → הגרסה הקודמת | הגרסה הנוכחית (הבדל) | הגרסה הבאה ← (הבדל)
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

מידע על בדיקת שינויים מיזעריים בכרומוזומים המכונה: "Chromosomal micro-array analysis) CMA)" ראה תחת בדיקת כרומוזומים מפורטת בשיטת הצ'יפ הגנטי בדגימת מי שפיר או בדגימת דם.

רקע כללי על שיטת הבדיקה של צ'יפ גנטי לאבחון שינויים מיזעריים בכרומוזומים ראת תחת: CGH.

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

צ'יפים גנטיים מהווים טכנולוגיה חדישה, המאפשרת בבדיקה בודדת לבדוק בבת אחת איזורים רבים (מאות אלפי) בחומר הגנטי של הנבדק. הצ'יפים נבדלים לפי מטרת הבדיקה - כלומר לפי השאלה הקלינית/מחקרית שדורשת בדיקה של כל כך הרבה מאפיינים בחומר הגנטי. להלן דוגמאות של צ'יפים גנטיים שנמצאים בשימוש קליני או מחקרי:

צ'יפ ל-RNA לגילוי תפקוד גנטי - הצ'יפ מאפשר לבדוק בבת אחת את הפעילות בזמן נתון של כל הגנים של נבדק (בדם או ברקמת גידול וכד') - כיום זה בעיקר בשימוש מחקרי בכדי ללמוד על המנגנונים להופעת מחלה. בעתיד ישמש להבדיל מחלה מסויימת לתת-סוגים הדורשים טיפול שונה - וכך להתאמת הטיפול בצורה יותר יעילה.

צ'יפ לדנ"א לריצוף - משמש לקריאה של רצף האותיות המרכיבות את החומר הגנטי - כיום זה משמש כעזר לאותם מחלות הנגרמות לא רק על ידי גן מסויים, ולכן הברור שלהן מרכב - רק על ידי קריאה בו זמנית של הרבה גנים ניתן לאפשר מציאת הפגם בהם - למשל לחירשות אחראים יותר מ-30 גנים שונים וקריאת הרצף בשיטות הרגילות (אות אחר אות בגן אחד כל פעם) לא בנמצא. ואכן צ'יפים כאלו יש לאבחון מחלות נוירולוגיות הנובעות מפגם בחומר הגנטי המיטוכונדריאלי, במחלות לב מסוג קרדיומיופטיה, ובחירשות - בכולם הרבה גנים אחראים למחלה.

צ'יפ לדנ"א לסמנים גנטים לתאחיזה – צ'יפ זה בודק איזורים שבהם קיימת שונות רבה (דוקא איזורים בין הגנים, הנחשבים לחסרי חשיבות לתפקוד הגנטי (מעין "זבל גנטי") ובכך מאפשרים לקבוע מה משותף בין מס' ילדים חולים במשפחה - אותו איזור בו הם דומים מכיל את הגן למחלה. תהליך זה מכונה מיפוי גנטי. הוא נעשה כיום בעיקר למחקר.

צ'יפ גנטי ל-Tag SNP - צ'יפ זה מכיל כמיליון אותיות מיצגות לאורך החומר הגנטי - קריאת מיליון אותיות אלו אצל האדם מאפשר בעצם קריאת כל הרצף הגנטי של האדם. צ'יפ זה משמש בעיקר חוקרים המחפשים אתרים הקובעים מחלות שכיחות של הגיל המבוגר (סכרת, דלקות פרקים, דלקות דרכי עיכול, יתר לחץ דם) והיענות לטיפול במחלות השונות. צ'יפ זה ישמש בעתיד לאיתור נטייה גנטית למחלות אלו (ובכך לאפשר איתור מוקדם או מניעה), ולהתאמת הטיפול למחלה (ובכך טיפול יעיל ללא תופעות לוואי).

צ'יפ גנטי לבדיקת שינויים מזעריים בכרומוזומים - בעיקר בשיטת CGH-microarrays – צ'יפ זה נועד לאתר שינויים כרומוזומלים שמשמעותן פיגור שכלי, אוטיזם, מומים מולדים. זוהי בעצם הבדיקה הכרומוזומלית המודרנית והיא מאפשרת איתור של מאות תסמונות של פיגור שכלי שלא ניתנות לאיבחון בשיטת הבדיקה הסטנדרטית של הכרומוזומים - להלן המידע הרלוונטי לשימוש בסוג צ'יפ גנטי זה, שניתן כבר לישמו לשימוש קליני.

תוכן עניינים

הקדמה: מהי בדיקת Chromosomal micro-array analysis) CMA)?

עד היום, במשך למעלה מ-50 שנה, הבדיקה של הכרומוזומים (בדגימת דם או מי שפיר או כל רקמה אחרת) נעשתה בבחינה תחת המיקרוסקופ. לאחרונה פותחה שיטה חדשה המשלבת בדיקה ציטוגנטית (בדיקת הכרומוזומים) ע"י בדיקות הדנ"א של הנבדק, ומאפשרת רזולוציה גבוהה בהרבה מהשיטה הציטוגנטית המקובלת היום.

הבדיקה מתבצעת בטכניקה חדשנית המאפשרת לבחון בניסוי אחד אתרים שונים של החומר הגנטי, על מנת לקבוע אם קיימים חסרים או תוספות מזערים (כאל שאף לא ניתן לגלות בבדיקת הכרומוזומים הסטנדרטית) בכרומוזומים.

טכנית, היא מבוצעת על משטח זכוכית שעל גביו מונחים מקטעי דנ"א המיצגים אזורים שונים של הכרומוזומים. מהחומר הגנטי של הרקמה הנבדקת (של אדם נבדק) מוכן דנ"א והוא נצבע בצבע פלורסצנטי ירוק. במקביל מופק הדנ"א של נבדק ביקורת הידוע כאדם בריא ללא בעיות כרומוזומליות, וזה נצבע בצבע פלורסצנטי אדום. עירוב בכמות שווה של 2 הדגימות והדגרתם על המשטח יוצר מצב בו כל המקטעים שעל משטח הזכוכית יצבעו בצהוב, כביטוי לכמות שווה של חומר גנטי של הנבדק והביקורת – זאת בתנאי שהנבדק בריא גם כן ואין לו בעיות כרומוזומליות. אולם אם לנבדק יש חוסר של מקטע כרומוזומלי (עותק אחד במקום 2), אותו אתר בזכוכית המיצג מקטע זה ייצבע יחסית ביותר צבע פלורסצנטי אדום, כביטוי לחוסר היחסי של המקטע בנבדק. ההפך, המקטע ייצבע בעודף צבע פלורסצנטי ירוק אם לנבדק יש תוספת של מקטע זה בחומר הגנטי שלו (3 עותקים במקום 2).

כלומר, כעיקרון, בבדיקה זו משווים בין כמות החומר הכרומוזומלי של הנבדק לזו של האדם הנחשב לתקין - אזורים שבהם לנבדק עודף ידגימו הגברה יחסית של הסיגנל הפלורסצנטי בו נצבע החומר הגנטי שלו (בצבע ירוק בדוגמא שלנו) וההפך אם לנבדק יש חוסר כרומוזומלי.

לכן מידת הרזולוציה תגדל ככל שמקטעי הדנ"א על גבי הזכוכית יהיו קטנים ורבים יותר.

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

כיום יש בשימוש מספר צ'יפים מסוגים שונים – חלקם מבוססים על מקטעים המתבססים על CGH-arrays (מבוססים לדוגמא על BAC-clone) אחרים המתבססים של SNP-arrays וכד'.

הצ'יפים הקיימים היום מתחלקים ל-2 גישות שונות: אלו הכוללים מקטעים מיצגים מכל הגנום (All genome), ואלו המכילים מקטעים של אזורים בגנום שידוע כי הם גורמים לתסמונת גנטית מוכרת (Targeted). הצ'יפים האלו (Targeted) הוכנו ונוסו במרכזים שונים. מידת הדיוק, האמינות, הכיסוי, וההצלחה של כל סוג של צ'יפ נמצא כעת בהשוואה ובבחינה על ידי ה-NIH, והמידע ההשוואתי יהיה זמין בעוד מס' שנים. לשימוש קליני בדגימות מי שפיר הומלץ על ידי רוב החוקרים בתחום להשתמש בסוג ה- Targeted בלבד.

במקביל ישנם צ'יפים המוכנים במרכזים מסחריים, והם כעת בגדר בחינה גם כן. כרגע הבדיקות הללו נערכות במסגרת של מחקר. הצ'יפים האחרונים שפותחו בחברות מסחריות (מסוג All genome) נראים לטווח הארוך מבטיחים יותר מאלו שפותחו במכונים אקדמיים (מסוג Targeted), אבל עדיין חסר הניסיון הקליני איתם ובמיוחד חסר המידע המדויק על המשמעות של התוצאה כשיש חשד לחסר או תוספת.

יתרונות הבדיקה ושימושיה במצבים שונים: או מה ידוע על יכולת הגילוי של הצ'יפ?

1. זיהוי שינויים מזעריים בכרומוזומים -

הבדיקה יכולה לאתר שינויים קטנים יותר שלא יתגלו תחת המיקרוסקופ בבדיקה הסטנדרטית של הקריוטיפ. שינויים כאלו אם הם לא נמצאים בהורה של הנבדק מעידים על סיכון גבוה מאד (מעל 95%) לפיגור שכלי.

השימוש בצ'יפים מאפשר גילוי שינויים הקטנים פי יותר מ-50 מאלו המתגלים בשיטה הסטנדרטית של בחינת הכרומוזומים. בעבודות מחקר שבוצעו ברחבי העולם נבחנו ילדים עם פיגור שכלי עם ו/או בלי ממצאים שונים אחרים, ואף במצבי מחלה אחרים כמו אוטיזם בצ'יפים השונים.

ב-4 עבודות גדולות רבי משתתפים, שנבחנו בסוגי צ'יפים שונים, נמצא כי בכ-15%-10% מהנבדקים בקבוצות קיימים שינויים מזעריים (תוספת או חסר) בכרומוזומים, אף שבבדיקת הכרומוזומים הרגילה לא נמצאו ליקויים. הסיכוי לגילוי שינוי כזה היה גדול יותר אם היו גם שינויים חיצוניים כמו היקף ראש מעט קטן, IUGR ושנויים דיסמורפים.

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 7%), שלא התגלו בבדיקה הסטנדרטית של כרומוזומים התגלו בצ'יפים הללו של aCGH.

3. הבדיקה מאד עוזרת המספר מצבים:

- במשפחות בהן יש ילד קודם עם מחלה גנטית שטיבה לא זוהה.

- במקרים שבמי שפיר נמצאים ממצאים שמשמעותם לא ברורה לחלוטין - למשל, כשמתגלה מרקר כרומוזום, או טרנסלוקציה חדשה, בדיקת הצ'יפ הגנטי יכולה להגדיל את הביטחון שהמטען הגנטי מאוזן ושהסיכוי שלממצא הכרומוזומלי לא תהיה השפעה.

4. הבדיקה מהירה -

אורכת עד כ-10 ימי עבודה מרגע שמגיעה למעבדה. - במקרים בהם יש ממצא חשוד לבעיה כרומוזומלית בבדיקות האולטרהסאונד במהלך ההיריון.

מגבלות וסכנות של הבדיקה?

1. לא ברור מה הסיכוי לגלות בעיה כרומוזומלית מזערית בעזרת הצ'יפ הגנטי הזה בתאי מי שפיר בנשים עם ממצאים שונים כמו גיל גבוה, ממצאי אולטרהסאונד, ממצאים בבדיקות סקר ביוכימי, סיפור משפחתי, ובמיוחד לא כשאין כל ממצא חשוד. לפי מספר עבודות שבדקו זאת השנתיים האחרונות על במצטבר כ-1,000 בדיקות מי-שפיר (תוצאות זהות גם כאן בישראל על 250 נבדקים) נמצא כי הסיכוי למצוא שינוי כרומוזומלי מיזערי חדש (שלא קיים בהורים) שמשמעותו פיגור שכלי או אוטיזם, ושלא התגלה בשיטה הסטנדרטית הינו כ-1%. נראה כי ההסיכוי אף גדול יותר באלו עם שינויים באולטרה-סאונד של העובר, כמו עיכוב בגדילה, ריבוי מי-שפיר, הרחבת חדרי מוח ועוד. דרוש כמובן עוד ניסיון בכדי לאמת תוצאות אלו.


2. עד שיצטבר ניסיון רב טעויות עלולות להתגלות בפענוח - זה יכל להיות ב-2 אופנים:

ישנם אזורים רבים בגנום שמכילים תוספות או חסרים שאינם גורמים לנזק או איזו שהיא בעיה רפואית - אזורים אלו נקראים אתרים פולימורפים. עדיין לא ידועים כל האזורים הללו ולכך פוטנציאל של טעות בכמה דרכים.

א. לנבדק יתכנו 2 עותקים של אותו גדיל, בבדיקה התשובה תיקרא כתקינה, אבל בעצם יש לו חסר כרומוזומלי.

ב. ב-10% מהבדיקות של הצ'יפ הגנטי לאיתור שינויים כרומוזומליים מזעריים מתקבלת תשובה המתאימה לקיום חסר או עודף מטען גנטי באתר מסוים, ומקרים אלו יכולים להיות פולימורפיזם או מוטציה. בכדי להתגבר על השאלה הזו מבצעים בדיקה דומה גם בדנ"א של ההורים הבריאים של הנבדק הזה:

- אם גם להם (מספיק אחד מהם) יש את אותו שינוי המסקנה הכללית היא שככל הנראה מדובר בפולימורפיזם (כלומר אז לכאורה אין לכך כל השפעה על העובר או על מחלת הנבדק).

- מאידך אם זה לא קיים אצלם זוהי יכולה להיות ראייה שמדובר במוטציה בנבדק - וזוהי אז לכאורה ראייה ששינוי זה עלול להיות הגורם לתסמונת ופיגור שכלי. כשהבדיקה היא במי שפיר ייתכנו מצבים בהם הסקה זו הינה מוטעית והילד בעצם יצא תקין. יתכנו גם וריאציות אחרות שהם עלולים להטעות בפנוטיפ ולגרום לקשיים בייעוץ למשפחה.

מצבים יוצאי דופן:

א. מציאת שינוי כרומוזומלי מזערי בעובר והדגמתו גם באחד ההורים כיום נחשב למצב תקין (כי ההוריה עם השיוי בריא לחלוטין). אולם נמצאו מספר דוגמאות בודדות (כמובן במיעוט ניכר מהמקרים) בהן נמצא אותו שינוי בילד והורה - בילוד זה גרם לנזק (פיגור שכלי או מומים), ואילו בהורה זה לא בא לידי ביטוי (בריא). נמצאו 2 דוגמאות קלסיות למצב כזה: כך למשל במקרה של שינויים בזרוע ארוכה של כרומוזום 1 וגם בכרומוזום 15q13.3 - כיום תוספת או חוסר כרומוזומלי באיזור זה בכרומוזום 1 או 15 יוביל להמלצה להפסקת הריון, גם אם אותו שינוי קיים בהורה.

ב. ככל שלומדים על החומר הגנטי, לומדים כי ישנם איזורים שבם עודף או חוסר של מקטע כרומוזומלי קטן גורם לבעיה רפואית רק באחוז מאד קטן מהמקרים. למשל, חסר כרומוזומלי מזערי שמתגלה באיזור 16p11.2 וקיים בהורה בריא, נושא באופן סטטיסטי סיכון כפול לאוטיזם, אולם עדיין הסיכון לאוטיזם בעובר לכשיוולד יהיה קטן מאד (1% במשפחה שאין מקרה קודם). במקרים אלו ההמלצה עדיין להמשיך היריון, אך כמובן שההורים המודעים כעת לתוצאה עלולים למצוא עצמם מעט מודאגים.


3. המחיר. האנליזה לא פשוטה והחומרים יקרים. עלות הבדיקות של הצ'יפים הגנטיים נעה בין 1,000 ל- 1,500 דולר לפי מספר הסמנים הנדרשים.

מה הסטטוס של השימוש בבדיקות אלו בארצות אחרות?

בעולם המערבי מבוצעות 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. מעטים אם בכלל נעשות כאלו, הבדיקות המבוצעות במי שפיר כשיש ממצאים חריגים בהריון.

היכן מתבצעות הבדיקות?

הבדיקות מבוצעות בארץ ונשלחות למעבדות מבצעות - הן נערכות לאחר ייעוץ גנטי ודרך המכונים הגנטיים.

כלים אישיים
אודות העורך
פרופ' מוטי שוחט
- מנהל מכון גנטי במרכז רפואי רבין ושניידר
- פרופסור לרפואת ילדים וגנטיקה רפואית באונ' ת"א
- מומחה ברפואת ילדים במרכז רפואי שניידר
- התמחה בגנטיקה רפואית בסידרס-סיני בלוס אנג'לס
- סיים בהצטיינות לימודי רפואה בביה"ס לרפואה באוניברסיטת ת"א

ניתן לקבל מידע נוסף אודות ייעוץ גנטי ובדיקות גנטיות
מרפאת פרופ׳ מוטי שוחט - בדיקות גנטיות
- אנו מציעים מגוון בדיקות גנטיות לכל שלבי החיים
- בדיקות סקר מורחב לפני ובתחילת הריון
- בדיקות גנים הקושרים בסיכון לסרטן
- בדיקות גנים הקשורים במחלות של גיל הילדות (אפילפסיה, מחלות שלד)
- ליווי צמוד של פרופ' שוחט במתן התוצאות וייעוץ ללא עלות במקרה של ממצא

כניסה לאתר הבדיקות הגנטיות