Phương pháp lai so sánh hệ gen dựa trên Microarray là gì và các ứng dụng trên lâm sàng

Bài viết được viết bởi Bác sĩ Bùi Thị Phương Hoa - Bác sĩ tư vấn di truyền - Trung tâm công nghệ cao Vinmec.

Phép lai so sánh hệ gen dựa trên microarray (aCGH) là một kỹ thuật tế bào học phân tử để phát hiện sự thay đổi số lượng nhiễm sắc thể trên toàn bộ hệ gen với độ phân giải cao. aCGH so sánh bộ gen của bệnh nhân với bộ gen tham chiếu và xác định sự khác biệt giữa hai bộ gen và từ đó xác định khu vực mất cân bằng bộ gen ở bệnh nhân, sử dụng cùng các nguyên tắc huỳnh quang cạnh tranh trong lai tại chỗ như CGH truyền thống.

1. Phương pháp Lai so sánh hệ gen dựa trên microarray là gì (Microarray comparative genomic hybridization)

Với sự ra đời của mảng CGH, hạn chế chính của CGH thông thường, độ phân giải thấp, đã được khắc phục. Trong aCGH, các nhiễm sắc thể ở kỳ giữa được thay thế bằng các đoạn DNA nhân bản (+ 100-200 kb) của các vị trí chính xác nhiễm sắc thể. Điều này cho phép phát hiện sự thay đổi chi tiết hơn và hơn nữa, cho phép định vụ các thay đổi trực tiếp lên trình tự bộ gen.

Array CGH đã được chứng minh là một kỹ thuật đặc hiệu, nhạy, nhanh chóng và độ phân giải cao, với những ưu điểm đáng kể so với các phương pháp khác được sử dụng để phân tích các thay đổi số lượng bản sao DNA giúp ứng dụng chẩn đoán dễ dàng hơn. Sử dụng phương pháp này, có thể phát hiện các thay đổi số lượng sao chép ở mức 5-10Kb.

Phương pháp này cho phép người ta xác định những biến đổi nhiễm sắc thể mới xuất hiện như vi mất đoạnvi nhân đoạn trong các bệnh như ung thư và dị tật bẩm sinh do biến đổi nhiễm sắc thể.

Di truyền do bất thường nhiễm sắc thể
Lai so sánh hệ gen dựa trên microarray giúp xác định những biến đổi NST

2. Nguyên lý

  • Mẫu bệnh nhân và mẫu chuẩn được đánh dấu bằng hai chất phát huỳnh quang khác nhau (Cy3, Cy5) trước khi lai với các đoạn dò (probe) được gắn cố định trên giá thể rắn.
  • Số lượng các probe thay đổi theo độ phân giải của bộ sinh phẩm sử dụng. Số lượng probe càng nhiều, độ phân giải của kỹ thuật càng cao. Các probe này được thiết kế dọc theo chiều dài của các NST.
  • Mẫu bệnh nhân và mẫu chuẩn, sau khi lai với probe được rửa để loại bỏ các đoạn không lai trước khi đọc trên máy Scan.
  • Tín hiệu huỳnh quang phát ra từ mẫu bệnh nhân và mẫu chuẩn được thu nhận, xử lý và so sánh để đưa ra các kết quả bất thường số lượng vùng NST nếu có.
microarray
Nguyên lý kỹ thuật microarray CGH

3. Ứng dụng của kỹ thuật microarray CGH

  • Biến đổi di truyền trong ung thư: Các biến đổi di truyền thường xuyên xảy ra trong ung thư và góp phần vào con đường bệnh sinh của ung thư. Phát hiện các biến đổi này bằng aCGH cung cấp thông tin về vị trí của các gen ung thư quan trọng và có thể được sử dụng lâm sàng trong chẩn đoán, phân loại và tiên lượng bệnh ung thư.
  • Dị tật di truyền bẩm sinh: các hội chứng bệnh do mất đoạn, hoặc lặp đoạn nhiễm sắc thể. Ví dụ: Hội chứng Prader-Willi, Angelman.
  • Chẩn đoán trước sinh
  • Sàng lọc một số bệnh lý di truyền của phôi trong thụ tinh nhân tạo

Khách hàng có thể trực tiếp đến Vinmec Times City để thăm khám hoặc liên hệ hotline 0243 9743 556 để được hỗ trợ.

2.5K