Сроки готовности анализов FISH и array-CGH: почему они так сильно разнятся

Ожидание результатов генетических исследований — всегда тревожный период. Особенно остро это ощущается, когда сроки готовности анализов FISH и array-CGH так сильно различаются: один результат можно получить за пару дней, а другой приходится ждать неделями. Эта разница в сроках выполнения не связана с качеством работы лаборатории или сложностью вашего случая, а заложена в самой технологии каждого из этих методов. Понимание фундаментальных различий между флуоресцентной in situ гибридизацией (FISH) и сравнительной геномной гибридизацией на микрочипах (array-CGH) поможет вам спокойно и осознанно пройти этот этап диагностики.

Что такое FISH-анализ и почему он быстрый

Метод флуоресцентной in situ гибридизации (FISH) — это точечный, прицельный анализ, предназначенный для поиска конкретных, заранее известных хромосомных аномалий. Его можно сравнить с использованием мощного фонаря для поиска определенной книги на огромном стеллаже. Вы не пересматриваете всю библиотеку, а сразу светите в нужный сектор.

В основе метода лежит использование специальных ДНК-зондов, помеченных флуоресцентными метками (веществами, которые светятся под микроскопом определенным цветом). Каждый зонд комплементарен, то есть точно подходит, как ключ к замку, к конкретному участку хромосомы. Если в исследуемом образце клеток есть искомый участок, зонд с ним связывается. Далее лаборант под специальным флуоресцентным микроскопом видит светящиеся точки и может подсчитать их количество или оценить расположение. Например, для диагностики синдрома Дауна, вызванного трисомией 21-й хромосомы, в ядре клетки будет видно три светящихся сигнала вместо двух.

Быстрота FISH-анализа обусловлена несколькими факторами:

• Узкая цель: анализируется не весь геном, а лишь несколько интересующих участков.
• Простота анализа: результат оценивается визуально путем подсчета сигналов под микроскопом.
• Меньшее количество этапов: процесс не требует сложной и длительной компьютерной обработки данных.

Благодаря этой технологической простоте и сфокусированности, результат флуоресцентной in situ гибридизации обычно готов в течение 1–3 рабочих дней. Это делает его незаменимым инструментом для быстрой диагностики наиболее частых хромосомных синдромов.

Сравнительная геномная гибридизация на микрочипах (array-CGH): суть метода и причины долгого ожидания

В отличие от FISH, метод сравнительной геномной гибридизации на микрочипах (array-CGH) — это полногеномное исследование высокой четкости. Возвращаясь к аналогии с библиотекой, array-CGH — это не поиск одной книги, а полная инвентаризация всей библиотеки, при которой проверяется наличие каждой книги, каждой страницы в ней и их правильный порядок. Этот анализ позволяет выявить мельчайшие изменения в структуре хромосом — микроделеции (потери участков) и микродупликации (появление лишних копий), которые невозможно увидеть при стандартном исследовании кариотипа или с помощью метода FISH.

Длительность анализа array-CGH объясняется его многоэтапной и технологически сложной процедурой:

1. Выделение и подготовка ДНК. Из образца пациента и контрольного образца выделяется ДНК. Этот процесс требует высокой чистоты материала и занимает значительное время.
2. Мечение ДНК. ДНК пациента и контрольная ДНК метятся разными флуоресцентными красителями (например, зеленым и красным).
3. Гибридизация на микрочипе. Смесь двух ДНК наносится на специальный микрочип — небольшое стекло, на котором расположены сотни тысяч ДНК-зондов со всего генома. Процесс связывания (гибридизации) ДНК с зондами на чипе длится несколько часов, а иногда и более суток.
4. Сканирование чипа. После гибридизации чип сканируется специальным лазерным сканером, который считывает интенсивность свечения каждого красителя в каждой точке чипа.
5. Биоинформатический анализ. Это самый продолжительный этап. Компьютерная программа сравнивает соотношение красного и зеленого сигналов по всему геному. Если сигналы равны, значит, у пациента нормальное количество генетического материала в этом участке. Если преобладает сигнал пациента — это дупликация, если сигнал контроля — делеция. Анализ этих огромных массивов данных и их клиническая интерпретация требуют времени и высокой квалификации специалиста.

Из-за этой сложности и многоэтапности средний срок выполнения сравнительной геномной гибридизации на микрочипах составляет от 14 до 28 дней.

Сравнительная таблица: ключевые различия в этапах анализов

Для наглядности основные отличия в технологических процессах и сроках выполнения можно представить в виде таблицы.

Какие факторы могут дополнительно повлиять на сроки

Помимо технологических особенностей самого метода, на итоговый срок получения результата могут влиять и другие, организационные факторы. Важно понимать, что они не свидетельствуют о каких-либо проблемах с вашим анализом.

• Загруженность лаборатории. Для экономической эффективности дорогостоящие анализы, такие как array-CGH, часто выполняются партиями (по мере накопления определенного количества образцов). Это может незначительно увеличить общее время ожидания.
• Качество биоматериала. В редких случаях полученного материала может быть недостаточно или его качество не соответствует требованиям для проведения анализа. В такой ситуации может потребоваться повторный забор, о чем вас обязательно уведомят.
• Необходимость верификации. Если в ходе анализа обнаруживаются неясные или сомнительные результаты, может потребоваться проведение дополнительного подтверждающего теста, что также увеличивает сроки.
• Логистика. Не все клиники имеют собственные генетические лаборатории. Часто биоматериал отправляется в специализированные центры, и время на транспортировку также закладывается в общий срок.

Означает ли долгое ожидание плохой результат

Это одно из главных опасений, с которым сталкиваются пациенты. Важно четко понимать: длительность выполнения анализа array-CGH абсолютно не связана с результатом. Технологический процесс одинаково долог как для образца с хромосомной патологией, так и для образца без каких-либо аномалий. Компьютеру и специалисту требуется одинаковое количество времени, чтобы проанализировать весь геном и прийти к заключению, будь оно «норма» или «выявлена патология». Поэтому долгое ожидание — это просто стандартная особенность сложного и высокоточного метода, а не признак того, что «что-то нашли».

Список литературы

1. Медицинская генетика. Национальное руководство / под ред. Н. П. Бочкова, Е. К. Гинтера, В. П. Пузырева. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. — 976 с.
2. Nussbaum R.L., McInnes R.R., Willard H.F. Thompson & Thompson Genetics in Medicine. — 8th ed. — Elsevier, 2016. — 544 p.
3. Gersen S.L., Keagle M.B. The Principles of Clinical Cytogenetics. — 3rd ed. — Springer, 2013. — 660 p.
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 // The American Journal of Human Genetics. — 2010. — Vol. 86, № 5. — P. 749–764.
5. Баранов В. С., Кузнецова Т. В. Цитогенетика эмбрионального развития человека: научно-практические аспекты. — СПб.: Издательство Н-Л, 2007. — 640 с.