روش انجام Array CGH

برای انجام آزمایش Array CGH نمونه DNA فرد مورد نظر با نمونه DNA کنترل مقایسه می گردد.

به این منظور این نمونه‌های DNA توسط رنگ‌های فلورسانس متفاوتی رنگ آمیزی می‌شوند (رنگ قرمز برای نمونه مورد آزمایش و رنگ سبز برای نمونه کنترل).

اسلایدها و یا آرایه های میکروسکوپی استفاده می شوند که حاوی چاهک های بسیار کوچک می باشند. در هر کدام از این چاهک ها قطعه کوتاهی از DNA وجود دارد.

نمونه کنترل و نمونه مورد آزمایش نشاندار شده، بر روی این اسلاید‌ها ریخته شده و مدت زمان و شرایط لازم برای اتصال و هیبرید شدن قطعات DNA فراهم می‌گردد.

در قسمت‌هایی از DNA که بین نمونه کنترل و نمونه مورد آزمایش تفاوتی وجود ندارد هر دو رنگ قرمز و سبز به اندازه مساوی بوده و به رنگ زرد مشاهده می‌شوند. ولی در قسمت هایی که در نمونه مورد آزمایش حذف شدگی دارد رنگ نمونه کنترل (رنگ سبز) بیشتر مشاهده شده و در قسمت‌هایی که مضاعف شدگی وجود داشته باشد رنگ نمونه مورد آزمایش (رنگ قرمز) بیشتر مشاهده می‌شود.

موارد کاربرد Array CGH

 آزمایش Array CGH تغییرات ژنی را در ۱۵ درصد کودکانی که مشکلات یادگیری و تکاملی دارند و بررسی های سیتوژنتیکی معمول نقص کروموزمی خاصی را در آنان شناسایی نکرده مشخص کرده است.
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.

-         شناسایی سندرم های ناشی از ریزحذف ( میکرودلیشن) و ریزاضافه شدگی (میکرودوپلیکیشن)

-         شناسایی نوترکیبی های نامتعادل کروموزومی

-         شناسایی علل عقب ماندگی‌های ذهنی و تاخیر تکاملی: 25 تا 30 درصد از بیماران مبتلا به تأخیر تکاملی و عقب ماندگی ذهنی دارای ناهنجاری کروموزومی می باشند.

-        شناسایی عدم تعادل کروموزومی در افراد دارای ناهنجاری های مادرزادی 

-       شناسایی علل  ناهنجاری‌های رفتاری

-         شناسایی علل مشکلاتی چون صرع و تشنج

-          شناسایی تغییرات نامتعادل ساختاری کوچک در کروموزوم ها

 

مزایای Array CGH

-         با استفاده از تکنیک Array CGH می توان DNA مربوط به بافت های بایگانی شده و یا بافت هایی که قابل کشت دادن نیستند را بررسی نمود.

-         در تکنیک Array CGH تمامی 46 کروموزوم در یک آزمایش بررسی می‌شوند.

-         با استفاده از Array CGH می توان محل دقیق حذف شدگی‌ها و اضافه شدگی‌ها در ژنوم را شناسایی کرد.

-         با استفاده از روش های کاریوتایپ قدیمی بسیاری از ریز حذف های کروموزومی قابل شناسایی نمی باشند. تکنیک Array CGH قادر به شناسایی حذف ها و اضافه شدگی های در حد ۵ تا ۱۰ کیلو باز است . به همین دلیل این تکنیک را میکروآرایه یا ریزآرایه می نامند. این تغییرات بسیار کوچک کروموزومی عامل ۱۷ درصد عقب ماندگی های سندرمی و غیرسندرمی  می باشند.
-         با تکنیک Array CGH می توان کروموزوم های مارکر را شناسایی نمود.

-         بی نیاز بودن از تکنیک‌های زمان‌بر کشت سلولی باعث بالا رفتن سرعت انجام آزمایش Array CGH می‌شود.

-         Array CGH نسبت به تکنیک‌های  FISH و QF-PCR جامع تر است. در تکنیک FISH نیز ریز حذف های کروموزومی شناسایی می شوند ولی با توجه به علائم بالینی، فقط یک ژن و یا بخش از پیش شناخته شده ژنوم مورد بررسی قرار می‌گیرد. در حالیکه در تکنیک Array CGH بدون توجه به علائم بالینی تعداد زیادی از حذف‌ها و اضافه شدگی‌ها تنها با انجام یک آزمایش تشخیص داده می شوند.

-         با تکنیک Array CGH می توان در افرادی که در آن ها نتیجه کاریوتیپ معمولی، طبیعی گزارش شده عدم تعادل کروموزومی و یا حذف‌ها و مضاعف شدگی‌ها را تشخیص داد.

 

محدودیت های Array CGH

-         با تکنیک Array CGH نمی توان جابه‌جایی‌های متعادل کروموزومی و وارونگی ها را شناسایی کرد. در این موارد هیچ قسمتی از کروموزوم‌ها حذف یا اضافه نمی‌شود و جابه‌جایی بخش‌هایی از کروموزوم ها باعث ایجاد بیماری می شود.

-        در مواردی که درصد پایینی از موزاییسم برای تغییرات نامتعادل و آنیوپلوئیدی ها دیده می شود ممکن است با Array CGH تشخیص داده نشود.

-          با تکنیک Array CGH تتراپلوئیدی و دیگر پلوئیدی ها ممکن است تشخیص داده نشود.

-         بیماری های ناشی از تکرار سه نوکلئوتیدی (trinucleotide repeat expansion disorders ) با استفاده از Array CGH تشخیص داده نمی شوند.

-         حذف ها و مضاعف شدگی های کوچکتر از حد تشخیص توسط پروب ها و جهش های نقطه ای با استفاده از تکنیک Array CGH قابل شناسایی نیستند.

References:

1. Marwan Shinawi and Sau Wai Cheung. The array CGH and its clinical applications. Drug Discovery Today, (2008) ,Volume 13, Issues 17-18 , Pages 760-770.
2. Speicher, MR; Carter NP. The new cytogenetics: blurring the boundaries with molecular biology. (2005) Nat. Rev. Genet. 6: 782-792.
3. Bejjani, BA et al. Application of array-based comparative genomic hybridization to clinical diagnostics. (2006) J. Mol. Diagn. 8:528-533.