Выявление микроделеционных синдромов методами FISH и array-CGH у детей

Выявление микроделеционных синдромов методами FISH и array-CGH у детей является ключевым этапом в диагностике многих генетических состояний, которые не обнаруживаются при стандартном анализе кариотипа. Когда у ребенка наблюдаются особенности развития, врожденные пороки или специфические черты внешности, а рутинные исследования не дают ответа, на помощь приходят высокотехнологичные цитогенетические и молекулярно-цитогенетические методы. Понимание принципов работы, возможностей и различий между флуоресцентной in situ гибридизацией (FISH) и сравнительной геномной гибридизацией на микрочипах (array-CGH) позволяет родителям и врачам выбрать оптимальный путь для постановки точного диагноза и разработки дальнейшей стратегии ведения ребенка.

Что такое микроделеционные синдромы и почему их сложно обнаружить

Микроделеционные синдромы — это группа генетических заболеваний, вызванных утратой (делецией) очень маленького участка хромосомы. Этот фрагмент может содержать от одного до нескольких десятков генов, и его отсутствие нарушает нормальное развитие и функционирование организма. В отличие от крупных хромосомных аномалий, таких как синдром Дауна (трисомия по 21-й хромосоме), которые видны при стандартном исследовании набора хромосом (кариотипировании) под микроскопом, микроделеции слишком малы для обнаружения этим методом. Именно поэтому стандартный анализ кариотипа у ребенка с подозрением на генетическую патологию может показать «норму», что часто вызывает растерянность у родителей и ставит в тупик врачей. Микроделеционные синдромы могут проявляться широким спектром признаков, включая задержку психоречевого и моторного развития, интеллектуальную недостаточность, особенности строения лица и тела, врожденные пороки сердца и других органов, а также поведенческие нарушения.

Метод FISH: целенаправленный поиск конкретных синдромов

Флуоресцентная in situ гибридизация (FISH) — это молекулярно-цитогенетический метод, который позволяет обнаружить или исключить наличие конкретной, заранее известной хромосомной аномалии. Его принцип можно сравнить с использованием специального ключа для определенного замка. Для анализа создаются ДНК-зонды — короткие фрагменты ДНК, которые комплементарны (соответствуют) искомому участку хромосомы и помечены флуоресцентным красителем. Эти зонды наносят на генетический материал пациента. Если искомый участок в хромосоме присутствует, зонд связывается с ним, и под специальным микроскопом врач видит яркий светящийся сигнал. Если же участок отсутствует (произошла микроделеция), зонду не с чем связаться, и сигнала в этом месте не будет.

Метод FISH незаменим, когда клиническая картина у ребенка указывает на конкретный микроделеционный синдром. Например, при подозрении на синдром Ди Джорджи (делеция в регионе 22q11.2) или синдром Вильямса (делеция в регионе 7q11.23). Это точный и относительно быстрый анализ, который дает однозначный ответ «да» или «нет» на вопрос о наличии конкретной аномалии. Однако его главный недостаток заключается в узкой направленности: он не способен обнаружить другие генетические «поломки», которые не были целью исследования.

Сравнительная геномная гибридизация на микрочипах (array-CGH): полногеномное сканирование

Сравнительная геномная гибридизация на микрочипах, также известная как хромосомный микроматричный анализ (ХМА), представляет собой гораздо более мощный инструмент для диагностики. Этот метод не ищет одну конкретную аномалию, а сканирует весь геном ребенка на наличие мельчайших несбалансированных перестроек — как утрат (делеций), так и добавлений (дупликаций) генетического материала. Суть метода заключается в сравнении ДНК пациента с эталонной, нормальной ДНК. Оба образца метятся разными флуоресцентными красителями и наносятся на специальный микрочип с тысячами ДНК-зондов, охватывающих все хромосомы. Анализируя соотношение цветов свечения от каждого зонда, компьютерная программа строит детальную карту генома, выявляя участки, где количество ДНК у пациента меньше (делеция) или больше (дупликация) нормы.

Метод array-CGH обладает значительно более высокой разрешающей способностью по сравнению с кариотипированием и позволяет обнаружить аномалии, которые невозможно увидеть другими способами. Его назначают в случаях, когда у ребенка есть множественные пороки развития, задержка психомоторного развития или аутистические черты неясного происхождения, а стандартный кариотип и прицельный анализ FISH не выявили патологии. Фактически, сравнительная геномная гибридизация является сегодня «золотым стандартом» в диагностике недифференцированных форм умственной отсталости и врожденных аномалий.

Сравнение методов: когда назначают флуоресцентную in situ гибридизацию, а когда — array-CGH

Выбор между методами FISH и array-CGH зависит от конкретной клинической ситуации. Решение принимает врач-генетик на основании осмотра ребенка и анализа всех имеющихся данных. Чтобы лучше понять различия, рассмотрим их в сравнительной таблице.

Как проходит диагностика: от консультации до результата

Процесс диагностики может вызывать тревогу, но понимание его этапов поможет вам чувствовать себя увереннее. Обычно он состоит из нескольких последовательных шагов.

• Консультация врача-генетика. Это первый и самый важный шаг. Врач тщательно осмотрит ребенка, изучит историю его развития и болезни, проанализирует семейную историю. На основании этих данных будет принято решение о необходимости генетического тестирования и выборе конкретного метода.
• Сбор биологического материала. Для проведения анализов FISH и array-CGH чаще всего используется венозная кровь. Процедура забора крови стандартная и ничем не отличается от обычного анализа крови. Это безопасная и быстрая манипуляция. В некоторых случаях могут использоваться другие ткани, например клетки кожи.
• Лабораторный анализ. Полученный образец отправляется в специализированную генетическую лабораторию. Там из клеток выделяют ДНК и проводят исследование выбранным методом. Этот этап занимает от нескольких дней до нескольких недель в зависимости от сложности анализа и загруженности лаборатории.
• Получение и интерпретация результатов. Результат анализа — это не просто заключение «найдено» или «не найдено». Это сложный документ, который требует профессиональной интерпретации. Врач-генетик объяснит вам, что означают полученные данные, подтвердился ли диагноз и как эта информация повлияет на дальнейшую жизнь и здоровье ребенка.

Что означает результат анализа для семьи и ребенка

Получение результата, подтверждающего наличие микроделеционного синдрома, — это эмоционально сложный момент. Однако важно понимать, что диагноз — не приговор, а инструмент. Он дает ясность и прекращает мучительный период диагностического поиска. Точное знание причины проблем ребенка позволяет:

• Составить прогноз. Врачи смогут лучше понимать, какие проблемы со здоровьем могут возникнуть у ребенка в будущем, и вовремя проводить необходимые обследования (например, сердца, почек, слуха).
• Разработать индивидуальную программу помощи. Зная особенности конкретного синдрома, можно подобрать наиболее эффективные методы реабилитации: занятия с логопедом, дефектологом, психологом и физиотерапию.
• Получить доступ к информации и поддержке. Для многих редких синдромов существуют родительские ассоциации и фонды, где можно получить информацию, психологическую поддержку и обменяться опытом с другими семьями.
• Планировать будущее семьи. Диагноз позволяет оценить риск повторения заболевания при будущих беременностях и рассмотреть доступные варианты пренатальной диагностики.

Если же результат анализа array-CGH не выявил значимых отклонений, это тоже важная информация. Она позволяет исключить целый класс хромосомных заболеваний и направить диагностический поиск в другое русло, например в сторону поиска мутаций в отдельных генах.

Список литературы

1. Гинтер Е. К. Медицинская генетика: учебник. — М.: Медицина, 2003. — 448 с.
2. Бочков Н. П. Клиническая генетика: учебник. — 4-е изд., доп. и перераб. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011. — 592 с.
3. Клинические рекомендации «Идиопатическая низкорослость у детей». Разработчик: Союз педиатров России. — 2021.
4. Miller D. T., Adam M. P., Aradhya S., et al. Consensus statement: chromosomal microarray is a first-tier clinical diagnostic test for individuals with developmental disabilities or congenital anomalies // American Journal of Human Genetics. — 2010. — Vol. 86 (5). — P. 749–764.
5. Nussbaum R. L., McInnes R. R., Willard H. F. Thompson & Thompson Genetics in Medicine. 8th ed. — Elsevier, 2016. — 544 p.
6. Shaffer L. G., McGowan-Jordan J., Schmid M. ISCN 2013: An International System for Human Cytogenetic Nomenclature. — S. Karger AG, 2013. — 140 p.