Кариотип, FISH или array-CGH: какой генетический анализ выбрать в вашем случае

Когда возникает подозрение на генетическое заболевание, выбор конкретного анализа может показаться сложным. Решение о том, какой генетический тест — кариотип, FISH или array-CGH — подходит именно вам, зависит от конкретной клинической ситуации и того, какую именно информацию необходимо получить врачу. Эти исследования не заменяют, а дополняют друг друга, каждое имеет свою разрешающую способность и цели. Понимание их различий поможет вам более осознанно подойти к диагностике и обсуждению дальнейших шагов с лечащим врачом и генетиком.

Что такое хромосомные аномалии и почему их важно выявлять

Прежде чем сравнивать методы, важно понять, что именно они ищут. Вся наша генетическая информация упакована в структуры, называемые хромосомами. В норме у человека 46 хромосом: 22 пары аутосом и одна пара половых хромосом (XX у женщин, XY у мужчин). Хромосомные аномалии — это изменения в их количестве или структуре. Они могут быть причиной множества состояний: врожденных пороков развития, задержки психоречевого развития, интеллектуальных нарушений, проблем с репродуктивным здоровьем, таких как бесплодие или привычное невынашивание беременности.

Нарушения могут быть числовыми, когда изменяется общее количество хромосом (например, трисомия 21, приводящая к синдрому Дауна), или структурными, когда изменяется строение одной или нескольких хромосом. Структурные перестройки включают делеции (потерю участка), дупликации (удвоение участка), инверсии (поворот участка на 180 градусов) и транслокации (обмен участками между разными хромосомами). Раннее и точное выявление этих аномалий позволяет поставить правильный диагноз, спрогнозировать течение заболевания и разработать оптимальную стратегию ведения и поддержки пациента.

Кариотипирование: классический взгляд на хромосомный набор

Стандартное цитогенетическое исследование, или кариотипирование, — это базовый и самый старый метод анализа хромосом. Он позволяет получить изображение полного хромосомного набора человека, упорядоченного по парам. Представьте, что это общая карта страны, на которой видны все регионы, их границы и количество. Врач-цитогенетик под микроскопом изучает окрашенные хромосомы, оценивая их количество и крупные структурные изменения.

Анализ кариотипа незаменим для выявления:

• числовых аномалий (анеуплоидий), таких как синдромы Дауна (трисомия 21), Эдвардса (трисомия 18), Патау (трисомия 13), Клайнфельтера (XXY) и Шерешевского — Тернера (X0);
• крупных структурных перестроек, например больших делеций, дупликаций или сбалансированных транслокаций, которые часто являются причиной бесплодия или привычного невынашивания беременности.

Однако разрешающая способность кариотипирования ограничена. Метод не позволяет увидеть очень маленькие, микроскопические изменения в структуре хромосом, которые могут быть причиной серьезных заболеваний. Если на нашей «карте» отсутствует целый регион, кариотип это покажет, но если пропала одна улица или дом — он этого не заметит.

Метод FISH: прицельный поиск конкретных нарушений

Флуоресцентная in situ гибридизация (fluorescent in situ hybridization), или FISH-анализ, — это молекулярно-цитогенетический метод, который работает как точечный поисковик. Для его проведения используются специальные ДНК-зонды, меченные флуоресцентными красителями. Эти зонды способны связываться только с определенным, заранее заданным участком хромосомы. Если вернуться к нашей аналогии с картой, то FISH — это как навигатор, который проверяет наличие конкретного адреса или здания.

Основное преимущество флуоресцентной in situ гибридизации — высокая точность и скорость при поиске известных аномалий. Метод используется, когда у врача есть конкретное подозрение на определенный синдром, связанный с микроделецией или микродупликацией. Например, при подозрении на синдром Ди Джорджи, синдром Вильямса или синдром Прадера — Вилли. Также FISH-анализ может применяться для быстрой диагностики наиболее частых числовых аномалий хромосом в пренатальной диагностике.

Главный недостаток метода FISH — его узкая направленность. Он ответит только на тот вопрос, который ему задали. Если искомого нарушения в данном конкретном месте нет, анализ не даст никакой информации о состоянии других участков генома. Он не предназначен для «слепого» поиска неизвестной причины заболевания.

Array-CGH: высокоточное сканирование генома

Сравнительная геномная гибридизация на микрочипах (array-based Comparative Genomic Hybridization), также известная как хромосомный микроматричный анализ (ХМА), — это современный высокотехнологичный метод. Он позволяет проанализировать весь геном с очень высокой разрешающей способностью и обнаружить мельчайшие изменения — микроделеции и микродупликации, которые не видны при стандартном кариотипировании. В нашей аналогии array-CGH — это спутниковый снимок всей страны с детализацией до отдельного дома.

Сравнительная геномная гибридизация на микрочипах является методом выбора в следующих ситуациях:

• диагностика причин задержки развития, расстройств аутистического спектра и интеллектуальной недостаточности, особенно если анализ кариотипа не выявил нарушений;
• наличие множественных врожденных пороков развития;
• уточняющая диагностика при выявлении аномалий на УЗИ плода.

Важно понимать, что у высокой чувствительности array-CGH есть и обратная сторона. Иногда метод выявляет варианты с неясным клиническим значением (VUS, variants of uncertain significance) — то есть генетические изменения, влияние которых на здоровье на сегодняшний день точно не установлено. Такая находка может вызвать дополнительное беспокойство и требует обязательной консультации с врачом-генетиком для правильной интерпретации. Кроме того, array-CGH не выявляет сбалансированные структурные перестройки (когда генетический материал не утерян, а лишь перемещен) и точечные мутации в генах.

Сравнительная таблица генетических тестов: кариотип, FISH и array-CGH

Для наглядности основные различия между тремя методами исследования представлены в таблице.

Как принять верное решение вместе с врачом

Выбор между кариотипом, FISH и array-CGH — это не вопрос о том, какой тест «лучше» в целом, а о том, какой из них наиболее информативен для ответа на конкретный клинический вопрос. Не существует универсального анализа на все случаи жизни. Решение всегда принимается индивидуально врачом-генетиком на основании клинической картины, анамнеза и целей диагностики.

Часто диагностический путь представляет собой поэтапный процесс. Например, при множественных пороках развития у ребенка сначала может быть назначено стандартное кариотипирование. Если оно не выявляет патологии, следующим шагом может стать хромосомный микроматричный анализ для поиска скрытых микроаномалий. В другой ситуации, при явных признаках конкретного синдрома, врач может сразу назначить прицельный FISH-анализ для подтверждения диагноза.

Ключевую роль в этом процессе играет консультация врача-генетика. Специалист поможет определить, какой именно анализ необходим в вашей ситуации, объяснит его возможности и ограничения. После получения результатов генетик проведет их интерпретацию в контексте вашего здоровья или здоровья вашего ребенка и поможет составить дальнейший план действий. Помните, что генетический тест — это мощный инструмент, но его результаты требуют профессионального толкования.

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. Nussbaum R. L., McInnes R. R., Willard H. F. Thompson & Thompson Genetics in Medicine. 8th ed. — Elsevier, 2016. — 544 p.
4. Manning M., Hudgins L. Professional practice and guidelines committee. Array-based technology and recommendations for utilization in clinical genetics practice for detection of chromosomal abnormalities // Genetics in Medicine. — 2010. — Vol. 12 (11). — P. 742–745.
5. Федеральные клинические рекомендации по диагностике и лечению привычного выкидыша / Российское общество акушеров-гинекологов. — М., 2021.