2) флуоресцентную in situ гибридизацию с уникальными ДНК-зондами
3) сравнительную геномную гибридизацию на ДНК-микрочипах (array-CGH) (+)
4) сравнительную геномную гибридизацию на метафазных хромосомах
При необъяснимой интеллектуальной недостаточности и задержке развития хромосомный микроматричный анализ, включая сравнительную геномную гибридизацию на ДНК-микрочипах (array-CGH), рассматривается как метод первой линии для выявления патогенных вариаций числа копий (CNV). Метод основан на гибридизации ДНК пациента и контрольной ДНК с множеством олигонуклеотидных зондов, распределённых по всему геному. Изменение интенсивности сигнала в определённом участке указывает на потерю или приобретение генетического материала, в том числе на субмикроскопическую микроделецию, неразличимую при стандартном кариотипировании.
Преимущество array-CGH при недифференцированных формах интеллектуальной недостаточности заключается в его общегеномном характере: поиск не ограничивается заранее предполагаемым синдромом или конкретной хромосомной областью. Флуоресцентная in situ-гибридизация эффективна преимущественно при адресном исследовании уже известной микроделеции, а классическая сравнительная гибридизация на метафазных хромосомах имеет значительно более низкое разрешение. Секвенирование экзомных панелей предназначено прежде всего для выявления патогенных последовательностных вариантов в генах; обнаружение CNV при нём возможно лишь при наличии валидированного алгоритма анализа, поэтому оно не заменяет микроматричное исследование как первичный метод оценки дозы генетического материала.
| Подход | Основная диагностическая задача | Возможности при интеллектуальной недостаточности | Ключевое ограничение |
|---|---|---|---|
| Array-CGH | Геномный поиск делеций и дупликаций | Выявляет субмикроскопические CNV, включая микроделеции и микродупликации, с высокой разрешающей способностью | Не обнаруживает большинство сбалансированных перестроек, точечных вариантов и некоторых форм низкоуровневого мозаицизма |
| SNP-микрочип | Исследование CNV и аллельного дисбаланса | Дополнительно помогает выявлять участки гомозиготности, унипарентальную дисомию и мозаичные изменения | Интерпретация требует учёта клинического фенотипа и родительского происхождения выявленного варианта |
| FISH с локус-специфичным зондом | Подтверждение конкретной хромосомной аномалии | Подтверждает известную микроделецию или дупликацию в выбранном локусе, может применяться для быстрой верификации | Не является эффективным методом поиска неизвестных микроделеций по всему геному |
| Сравнительная гибридизация на метафазных хромосомах | Обнаружение относительно крупных дисбалансов хромосомного материала | Позволяет оценивать изменения на уровне, близком к цитогенетическому | Разрешение существенно ниже, чем у ДНК-микрочипов; малые CNV могут быть пропущены |
| Экзомное секвенирование | Поиск вариантов в кодирующих последовательностях генов | Выявляет SNV и небольшие инделы, обусловливающие моногенные формы интеллектуальной недостаточности | CNV выявляются непостоянно и зависят от используемой биоинформатической методики и покрытия |
| Стандартное кариотипирование | Оценка числа и крупной структуры хромосом | Обнаруживает анеуплоидии и крупные структурные перестройки | Недостаточно чувствительно для большинства микроделеций и микродупликаций |
| Подтверждение CNV | Определение клинической значимости находки | Включает оценку размера и генов в пределах варианта, сопоставление с базами данных и исследование родителей | Не всякая выявленная CNV патогенна; необходима классификация по клиническим и лабораторным критериям |
Клиническая значимость обнаруженной микроделеции определяется её размером, содержанием генов, совпадением с известным синдромом и соответствием фенотипу пациента. Исследование родителей помогает установить, является ли CNV возникшей de novo или унаследованной, что существенно для оценки патогенности и риска повторения в семье. При отрицательном результате микроматричного анализа дальнейшая диагностика может включать секвенирование экзома или генома, особенно при наличии признаков моногенного заболевания.