הצ'יפ הגנטי לאיתור בעיות כרומוזומליות - CMA

מתוך Genopedia - פרופ' מוטי שוחט

גרסה מתאריך 15:29, 3 באוקטובר 2011

מידע נוסף של 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 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 מפורט יותר על שיטת הבדיקה של צ'יפ גנטי לאבחון שינויים מזעריים בכרומוזומים ראה תחת: aCGH או CGH-microarrays.

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

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 להניח שככל שהמידע על המשמעות של שינויים קטנים (שהם שכיחים) על הבריאות של הנבדק תגבר ניתן יהיה לבדוק גם את מי השפיר בצ'יפ המפורט.

* קיטים שבהם נרכש ניסיון רב בשירות מסוג זה ומשמשים לבדיקות דם, ולאחרונה גם במי שפיר.

** קיטים שבהם נרכש ניסיון שירות רפואי נרחב המותאם למי שפיר מיוצר על ידי חברות כמו: Bluegnome amnio focus.

הערה: בבדיקת דם לילדים עם פיגור שכלי (לצורך אבחון וברור הסיבה לכך) עדיפה הבדיקה המפורטת (oligo) היות ובדם הבדיקה קלה ואמינה מבחינה טכנית, ויש העדפה לנצל את מקסימום יכולת הגילוי של הטכנולוגיה.

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 ככל הנראה תסמונת גנטית קשה, והוודאות לגביה היא גדולה מאד (מעל 30%) אבל לא מוחלטת.

• במקרים אלו מדובר בחסר או עודף של מקטע כרומוזומלי המכיל גנים.

• הגנים העודפים או החסרים בעלי פוטנציאל ידוע לגרום לפיגור שכלי או הפרעות התפתחותיות שונות.

• לא נמצא עד כה עודף או חוסר כזה באנשים בריאים.

• העודף או החסר לא קיים בהורים (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.

ג. שינוי שאינו ידוע כמזיק אבל לא ניתן לשלול השלכות רפואיות בסיכויים קטנים: נמצא חוסר או עודף של מקטע כרומוזומלי שמשמעותו הרפואית אינה מזיקה ככל הנראה, אבל יכול להיות ספק קטן שלא ניתן להוכחה בשלב זה (ספק של 1%-2%). תשובות כאלה לא צריכות להעלות חשש מביצוע הבדיקה כיון שבכל בדיקת אולטרהסאונד קיימת אפשרות למציאת ממצאים מהסוג הזה (למשל מציאת עודף מי שפיר, עובר קטן וכד').

בילד עם אוטיזם או פיגור שכלי ממצאים כאלו צריכים עדיין להיבדק במסגרת מחקרית, על מנת לראות אם זה מסביר את הבעיות של הילד. מאידך, ממצאים אלו לא צריכים לשמש כהמלצה להפסקת היריון באם מתגלים בהיריון. המאפיין של מקרים אלו של חסר או עודף של גנים:

• שלא תוארו כגורמים למחלה באדם, ובוודאי לא לפיגור שכלי או מחלות קשות.

• לא נמצא עד כה מספיק אנשים בריאם שיש להם כזה שינוי.

• העודף או החסר יכול אך לא חייב להיות קיים בהורים (לא תמיד נדרש לבדוק הורים).

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- 1:6 כלומר לכל ילד כזה יש סיכוי של כ-15% 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:

- שנעשתה בשיטה הרגילה ונמצאה 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.

- שנעשתה בעובר שנתגלו אצלו מומים באולטרה סאונד:כ- 1:40.

- שנעשתה לאישה מבוגרת מעל 35:כ- 1:40.

- שנעשתה לאישה שאצלה נמצא סיכון גבוה לתסמונת דאון: כ- 1:40.

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

- שנעשתה לאישה ללא סיבה מיוחדת, "רק ליתר ביטחון" התוצאות עד היום מפתיעות: כ- 1:100 עד 1:200.

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.

3. הבדיקה מהירה:

אורכת עד כ-10 ימי עבודה מרגע שמגיעה למעבדה.

מגבלות וחסרונות של הבדיקה?

1. טרם נקבעו קריטריונים ברורים לבדיקת הציפ במי שפיר:

בעוד שבדם ברורים הקריטריונים (הבדיקה מומלצת לכל מקרה עם תסמונת גנטית או פיגור שכלי) עדיין לא קיימים קריטריונים ברורים למי נדרש לעשות את הבדיקה במי שפיר. יש קונצנזוס /שהבדיקה צריכה להעשות במקרים של מום – לא מין הנמנע שיהיו אינדיקציות נוספות. עד שיוגדר למי עוד הבדיקה חשובה, כל אישה העוברת בדיקת מי שפיר יכולה לשקול להוסיף את הבדיקה של הציפ הגנטי הזה.

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

- במקרים שהתוצאה תקינה עדיין יכול להיות שברזולוציה גדולה יותר, או באנליזה מדוקדקת יותר (כמו קריאת הרצף הגנטי המלא),, 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.

- באותה מידה, גם כשמוצאים שינוי המפורש כתוצאה לא ושעלול להיות הגורם לתסמונת ופיגור שכלי. עדיין ייתכנו מצבים בהם הסקה זו הינה מוטעית והילד בעצם יצא תקין.

הצורות השונות של תקלות בבדיקה כמו גם מצבים יוצאי דופן מפורטים בדף מידע נפרד על בדיקת: aCGH או CGH-microarrays.

3. המחיר. האנליזה לא פשוטה והחומרים יקרים. עלות הבדיקות של הצ'יפים הגנטיים נעה בין 1,200 ל- 1,700 דולר.

למרות הסתייגויות אלו, 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.

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 400 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-1:200. דרוש עוד לבסס את הניסיון בקבוצה זו. בכל מקרה בבדיקת מי שפיר יש להשתמש בצ'יפ עם רזולוציה לא מאד צפופה בכדי להימנע מנזק הנובע ממצאים שמשמעותם לא ברורה. בעתיד כשהמידע יהיה יותר ברור ניתן יהיה גם במי שפיר להשתמש בצ'יפ מפורט מאד.

בכל מקרה, התשובה צריכה להינתן ברזולוציה מתאימה למקרה ומפורטת בדף התשובה. אם רופא או מטופל יבקש להשתמש ברזולוציה גבוהה יותר ניתן יהיה לבצע פרוט רב יותר בבדיקה נוספת.

מה הקונצנסוס של השימוש בבדיקות אלו בארץ ובעולם?

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. עד כה בדיקות לא רבות נעשו בשיטה זו על דגימות מי שפיר.

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.

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, נייר העמדה של מספר איגודים רפואיים כולל זה של ישראל קובע:

1. הבדיקה של הכרומוזומים בשיטה זו יעילה יותר מזו של הבדיקה הסטנדרטית.

הבדיקה 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'.

2. ביצוע הבדיקה בשיטת הצ'יפ הגנטי אינה מחליפה עדיין את הבדיקה הסטנדרטית המבוצעת במי שפיר.

3. צריך עוד ניסיון בכדי לקבוע באיזה דרגת פרוט צריך לבדוק את מי השפיר על מנת שלא יהיו הרבה מקרים עם ממצאים שטיבם אינו ברור.

היכן מתבצעות הבדיקות?

הבדיקות מבוצעות בארץ ובחו"ל: להלן המעבדות המנוסות ואשר נותנות שירות קליני:

- בבלינסון (מכון רפאל רקנאטי לגנטיקה): בדגימות של מי שפיר ובדגימות דם. ניתן להביא תרביות תאי מי שפיר או דם גם ממכונים ומעבדות אחרות. ניתן להגיע למזכירות המכון לא תור בימים א'-ה' בשעות היום - לא נדרש תאום טלפוני. המחיר 3,200 ש"ח. זמן לקבלת תשובה: בבדיקות דם תוך שבועיים. במי שפיר כ-2 שבועות מרגע שיש תרביות תאים ממי שפיר (4 שבועות מרגע הדיקור).

- באסותא: בבדיקות מי שפיר ניתן לבחור בבדיקה בעת ביצוע הדיקור או גם אחרי כן. המחיר: 3,500 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: לרוב זה בשימוש כשמבצעים דיקור מי שפיר בשבועות מאד מתקדמים של ההיריון (אחרי שבוע 34) - אז ניתן לבצע את הבדיקה בחו"ל במהירות גדולה יותר. המחיר כ- 6,000 ש"ח. זמן לקבלת תשובה: במי שפיר כ-2 שבועות מעת הדיקור.

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.