بخش سیتوژنتیک

• تشخیص بیماری های ژنتیکی
• تـشخیص قبل از تولد

بخش مولکولی

• تشخیص بیماری های ژنتیکی
• تشخیص قبل از تولد

خدمات NGS

بررسی های سیتوژنتیکی

ماده ژنتیکی در داخل هسته سلولها به شکل ساختارهای فشرده ای در می آیند که کروموزوم نامیده می شود. می توان در آزمایشگاه این ساختارهای کروموزوی را رنگ آمیزی نمود و در زیر میکروسکوپ مطالعه نمود. بررسی ماده ژنتیکی در سطح کروموزومی بررسی سیتوژنتیک گفته می شود.

کاریوتایپ یا بررسی کروموزومی خون محیطی

برخی از مشکلات ژنتیکی خصوصا موارد شدید که با مشکلات دیسمورفیک همراه هستند به دلیل نقایص کروموزوی رخ می دهند. جهت مشخص نمودن این مشکلات باید کشت کروموزوی بر رو لنفوسیت های خون محیطی صورت گیرد و گستره ای متافازی تهیه گردد و با رنگ آمیزی کروموزو ها آنها را از لحاظ ناهنجاری های تعدادی (حذف و اضافه شدن یک کروموزوم) و یا ناهنجاری های ساختاری (حذف و اضافه شده بخشی از یک کروموزم) در زیر میکروسکوپ بررسی نمود.

کاریوتایپ یا بررسی کروموزومی بر روی نمونه فیبروبلاست

جهت بررسی کروموزومی بر روی نمونه جنین سقط شده می توان کشت کروموزومی را بر روی سلولهای فیبروبلاست حاصل از جنین سقط شده انجام داد. یا گاهی اتفاق می افتد که با بررسی کروموزومی سلو ل های لنفوسیت خون محیطی حالت موزایسم مشاهده شود. به این معنی که یک ناهنجاری کروموزومی در درصدی از سلولها دیده شود. در چنین شرایطی به منظور بررسی وضعیت موزایسم در بافتی متفاوت، این بررسی در سلولهای فیبروبلاست می تواند صورت پذیرد. لذا در چنین مواردی می توان سلولهای فیبروبلاست را کشت داده و بررسی کروموزوی را بر روی آن انجام داد. نکته مهم این است که در زمان نمونه گیری و انجام کشت سلول ها باید زنده باشند. به عنوان مثال در حالت انجام این تست برروی جنین سقط شده نباید از زمان مرگ جنین تا زمان انجام کشت کروموزومی بیش از 72 ساعت گذشته باشد.

کاریوتایپ یا بررسی کروموزومی بر روی مایع آمنیوتیک

اختلالات کروموزومی بخش عمده ای از ناهنجاری های ژنتیکی نوزادان را در حین بارداری سبب می شوند. در صورتی که مادر باردار برای این ناهنجاری ها پر خطر باشد می توان با نمونه گیری مایع آمنیون در هفته 15 تا 16 بارداری و کشت سلولهای آمنیوسیت و بررسی گستره های کروموزوی، وجود و یا عدم وجود ناهنجاری های کروموزومی را تشخیص داد.

کاریوتایپ یا بررسی کروموزومی بر روی نمونه پرزهای جفت

در صورتی که شواهدی بر پر خطر بودن جنین برای ناهنجاری های کروموزوی در هفته های پایینتر بارداری در دسترس باشد می توان نمونه گیری را در هفته 11 تا 13 بارداری نمونه گیری را از پرزهای جفتی انجام داد و با بررسی کروموزومی ناهنجاری های کروموزوی را در هفته های پایین تر بارداری مشخص نمود.

بررسی بیماری های ژنتیک به روش تعیین توالی سنگر (Sanger):

در بیمارانی که بتوان با بررسی علایم بیماری به یک بیماری خاص مشکوک شد، در صورتی که آن بیماری دارای یک ژن عامل، یا یک ژن عامل شایع باشد و همچنین تعداد اگزون های آن ژن زیاد نباشد می توان وجود و یا عدم وجود جهش در آن ژن را با روش توالی یابی سنگر مشخص نمود. در آزمایشگاه دنا با استفاده از این روش امکان انجام بسیاری از بیماری ها وجود دارد. در صورت نیاز با آزمایشگاه جهت امکان انجام و در دسترس بودن تست مربوطه تماس بگیرید.

تشخیص قبل از تولد

در صورت وجود یک بیماری ژنتیکی در یک خانواده، می توان با بررسی فرد مبتلا با روش های سیتوژنتیکی و یا مولکولی علت بیماری را در فرد مبتلا یافت. در صورت پیدا نمودن مشکل ژنتیکی، خصوصا در موارد مغلوب می توان وضعیت ناقلیت را در افراد در خطر خانواده مشخص نمود، و در صورت ناقل بودن و احتمال تکرار بیماری در حاملگی بعدی می توان با نمونه گیری از مایع آمنیوتیک یا پرزهای جفتی (CVS) وضعیت جهش را در جنین مشخص نمود. بدین منظور بسته به نوع بیماری و نوع جهش ممکن است از روش های مختلف مولکولی و یا سیتوژنتیکی استفاده نمود. همچنین یکی از نکات مهم در آزمایشات تشخیص قبل از تولد رد نمودن آلودگی مادری (Maternal Cell Contamination, MCC) می باشد که این کار با بررسی نواحی پلی مورفیک در ژنوم مادر و جنین صورت می گیرد.

تشخیص قبل از تولد آنیوپلوییدی های کروموزوی به روش QF-PCR

به حذف و اضافه شدن کروموزومی، آنیوپلوییدی کروموزوی گفته می شود. جنین های انسانی تنها با آنیوپلوییدی کروموزوم های 21، 18، 13 و کروموزوم های جنسی قادر به دنیا آمدن و زنده ماند می باشند . تست استاندارد و روتین برای بررسی این ناهنجاریها همانطور که قبلا ذکر شد بررسی کاریوتایپ می باشد. اما به دلیل نیاز به کشت کروموزومی در تست کاریوتایپ، این تست زمانبر می باشد. گاهی اوقات در تشخیص این ناهنجاری ها نیاز به سرعت بیشتر و زمان کمتر می باشد. می توان حذف و اضافه شدن کروموزومهای 21، 18، 13 و کروموزوم های جنسی را با روش های مولکولی و بدون نیاز به کشت سلولی هم انجام داد. یکی از این روشها روش QF-PCR می باشد که در این روش می توان DNA را از مایع آمنیوتیک یا نمونه CVS استخراج نمود و با بررسی تعدادی مارکر مناسب بر روی هر یک از این کروموزوم ها وجود آنیوپلوییدی را در آنها بررسی نمود. مزیت این روش سریع بودن آن هست که در زمان 1 یا 2 روز قابل انجام می باشد.

تست array CGH بر روی خون محیطی و محصول سقط

گاهی اوقات ممکن است قسمتی از یک کروموزوم دچار حذف و یا اضافه شدگی شود. سایز قطعه حذف و یا اضافه شده ممکن است به حدی کوچک باشد که با روش کاریوتایپ قابل تشخیص نباشد. در چنین موارد باید از روش های دقیق تر استفاده نمود که قابلیت تشخیص حذف و اضافه شدن کای کوچک را داشته باشند. یکی از تکنیک های مرسوم بدین منظور تست Comparative Genomic Hybridization (CGH) می باشد. این روش به منظور تشخیص ناهنجاری های کروموزوی ریز که با کاریوتایپ قابل تشخیص نمی باشد بر روی نمونه خون محیطی و یا محصول سقط قابل انجام می باشد.

تست array CGH بر روی نمونه آمنیون وCVS

گاهی اوقات ممکن است قسمتی از یک کروموزوم دچار حذف و یا اضافه شدگی شود. سایز قطعه حذف و یا اضافه شده ممکن است به حدی کوچک باشد که با روش کاریوتایپ قابل تشخیص نباشد. در چنین موارد باید از روش های دقیق تر استفاده نمود که قابلیت تشخیص حذف و اضافه شدن کای کوچک را داشته باشند. یکی از تکنیک های مرسوم بدین منظور تست Comparative Genomic Hybridization (CGH) می باشد. این روش به منظور تشخیص قبل از تولد (بر روی نمونه مایع آمنیوتیک و یا CVS) قابل انجام می باشد.

تعیین توالی نسل بعد Next Generation Sequencing (NGS)

از زمان پیدایش روش های مولکولی مرسوم ترین روش تعیین توالی روش سنگر Sanger بوده است که علی رغم کاربردهای بسیار آن دارای محدویت های بسیاری مانند زمان بر و گران بودن می باشد.در سالیان اخیر پیشرفت های عمده ای در زمینه تعیین توالی DNA صورت گرفته است که منجر به ابداع روش های نوین تعیین توالی شده است که از آنها به تعیین توالی نسل بعد یاد می شود. با کمک این روش های جدید می توان با هزینه کمتر و خیلی سریعتر میزان زیادی از ژنوم را با دقت بالا تعیین توالی نمود. لذا این روش ها امروزه جایگاه ویژه ای را در تشخیص بیماریهای ژنتیکی باز کرده اند. در واقع به لطف ابداع این روش ها بسیاری از تشخیص های ژنتیکی که قبلا امکان پذیر نبود،، ممکن شده است.

تعیین توالی کامل اگزوم Whole Exome Sequencing

کلیه صفات انسان توسط گنجینه ژنتیکی ای که در داخل هسته سلول های مختلف وجود دارد کنترل و برنامه ریزی می شود. این ماده ژنتیکی DNA نامیده می شود. DNA کنترل این صفات و عملکرد ها را از طریق کد کردن پروتیین های مختلف انجام می دهد. بخش های از DNA که مسئول کد کردن پروتیین ها هستند را ژن می نامند. پیش بینی شده است که در انسان حدود 25 هزار ژن وجود دارد. عملکرد همه این ژنها هنوز شناخته نشده است. هر گونه تغییر در ماده ژنتیکی جهش نامیده می شود. جهش در هر یک از این ژنها ممکن است باعث نقص در عملکرد آنها و بیماری ژنتیکی گردد. لذا یکی از راههای پی بردن به عملکرد این ژنها در علم ژنتیک این است که بررسی کنیم که در بیماری های مختلف کدام یک از این ژنها دچار جهش و نقص می شوند. تا به امروز ارتباط حدود 7000 عدد از این ژنها با بیماری های مختلف شناخته شده است. هر ژن از زیر واحدهایی به نام اگزون تشکیل شده است. به مجموعه اگزون های یک موجود اگزوم گفته می شود. تعیین توالی تمامی این اگزونها و ژنها تنها با روش های تعیین توالی نسل جدید در زمان کوتاه میسر است. در تست تعیین توالی کامل اگزوم این امکان وجود دارد که در زمان کوتاهی تمامی این ژنها را تعیین توالی نمود و تمامی جایگاههایی را که جهش در آنها اتفاق افتاده است را به یک باره مشخص نمود. البته در تشخیص زمانی از این تست استفاده می گردد که بر اساس علایم بالینی تشخیص میسر نباشد و یا به بیماری ای مشکوک باشیم که دارای تعداد زیادی ژنهای شناخته شده باشد. در انجام این آزمایش و ارایه خدمات با کیفیت چندین نکته حایز امیت می باشد.

1- ارتباط تنگاتنگ و همکاری با متخصصین بالینی و بیماران به منظور تکمیل و تعیین هرچه دقیق علایم بالینی: هر اندازه علایم بالینی کامل تر و دقیق تر بررسی گردند امکان موفقیت تست توالی یابی اگزوم در تشخیص صحیح افزایش میابد.

2- کیفیت توالی و میزان خوانش: در صورتی که از پلتفورم مناسب و با میزان مناسب خوانش استفاده نگردد امکان اینکه برخی از نواحی های اگزوم تعیین توالی نگردند، وجود خواهد داشت و متاسفانه باعث می شود که جهش های مرتبط با بیماری از چشم ما مخفی بمانند. لذا جواب آزمایش تعیین توالی از کیفیت مناسب برخوردار نبوده و منجر به نتایج منفی کاذب خواهد شد.

3- آنالیز های بیوانفرماتیکی و تفسیر های بالینی: به دلیل اطلاعات بسیاری که در این تست تولید می گردد معمولا در هر بیمار ما به واریانت های بسیاری بر می خوریم که لازم است با استفاده از ابزارهای بیوانفورماتیک مناسب و بانک های اطلاعاتی مختلف فیلتر های مختلفی را بر روی آن انجام دهیم تا به واریانت های نهایی مرتبط با بیماری دست یابیم. در صورتی که از بانک های اطلاعاتی به روز و روش های بیوانفورماتیکی کارا استفاده نکنیم ممکن است جواب تست از کیفیت مطلوب برخوردار نباشد. همچنین تفسیر بالینی نهایی و ارتباط منطقی جهش های یافته شده با بالین نیاز مند دانش کافی هم در زمینه بالین و هم در زمینه عملکرد ژنها می باشد.

آزمایشگاه دنا جز اولین آزمایشگاه های تشخیص ژنتیک پزشکی ایران می باشد که همگام با پیشرفت های انجام شده در دنیا و کاربرد تست توالی یابی کامل اگزوم در تشخیص بیماری های ژنتیکی اقدام به ارایه خدمات در این زمینه با بهترین کیفیت به خانواده های در خطر نموده است.

پنل های اسکرینیگ ناقلیت Expanded Carrier Screenin (ECS):

گاهی اوقات اتفاق می افتد که فرد بیمار در خانواده در قید حیات نمی باشد یا نمونه DNA آن در دسترس نیست. در چنین مواردی به منظور تعیین جهش معیوب در خانواده به منظور جلوگیری از تکرار آن در حاملگی های بعدی نیاز به انجام تست به منظور تعیین ناقلیت در افراد سالم خانواده می باشد. حتی ممکن است در خانواده ای لزوما بیماری ژنتیکی اتفاق نیفتاده باشد اما به دلیلی ازدواج خویشاوندی ذوجین علاقه مند باشند که از نظر ناقل بودن برای جهش درژنهای مشترک مورد بررسی قرار گیرند. در چنین شرایطی به دلیلی زیاد بودن تعداد ژنهای قابل بررسی به روش های سریع مانند NGS نیاز می باشد که تمامی ژنهای مورد بررسی با هم از لحاظ جهش ها مورد بررسی قرار گیرند. نکته مهم این است که دربسیاری از بیماری های شایع مانند Fragile X ، بیماری عضلانی دوشن، هیپرپلازی مادرزادی آدرنال یا SMA به دلیل جهش هایی مانند تکرار های سه تایی و یا حذف و اضافه شدن های بزرگ ایجاد می شوند که با استفاده از روش NGS قابل تشخیص نمی باشد و در برخی از ژنها به دلیل نواحی تکراری روش NGS از کیفیت مطلوبی برخوردار نمی باشد. لذا به منظور بررسی این بیماری ها نیاز به تکنیک های دیگری علاوه بر NGS می باشد که به عنوان مکمل مورد استفاده قرار گیرند. در آزمایشگاه دنا تمامی تست های فوق با بهترین کیفیت بر روی بیماری های مختلف انجام می پذیرد.