כניסה 
עקבו אחרינו בפייסבוק בדיקת צ'יפ גנטי - Chromosomal micro-array analysis
| בדיקת צ'יפ גנטי | ||
|---|---|---|
| Chromosomal micro-array analysis | ||
| ||
| שמות נוספים | CMA | |
| יוצר הערך | פרופ' מוטי שוחט | |
לערכים נוספים הקשורים לנושא זה, ראו את דף הפירושים – בדיקת צ'יפ גנטי
בדיקת הצי'פ הגנטי לאנליזה (Genetic chip analysis) מפורטת של כרומוזומים (Chromosomes), ובלעז: Chromosomal micro-array analysis (CMA). צ'יפים גנטיים מהווים טכנולוגיה חדישה, המאפשרת לבדוק בבת אחת אזורים רבים (מאות אלפי אתרים) בחומר הגנטי של הנבדק.
הצ'יפ הגנטי בוחן האם יש בחומר הגנטי (כרומוזומים) של הנבדק עודף או חוסר של מקטע העלול לגרום לו פיגור שכלי או אוטיזם (Autism) או תסמונת גנטית קשה אחרת.
בדיקת הצ'יפ הגנטי
בדיקת צ'יפ גנטי היא בדיקה כרומוזומלית המאפשרת איתור של מאות תסמונות של פיגור שכלי שלא ניתנות לאבחון בשיטת הבדיקה הסטנדרטית של הכרומוזומים. במשך למעלה מ-50 שנים, הבדיקה של הכרומוזומים (בדגימת דם או מי שפיר או כל רקמה אחרת) נעשתה בבחינה תחת המיקרוסקופ (Microscope) ואפשרה לאתר רק מצבים בהם יש עודף או חוסר של חומר כרומוזומלי גדול שניתן לאתרם במיקרוסקופ.
קפיצת המדרגה באבחון מתאפשרת בשיטה זו בעקבות היכולת שלה לבחון מספר עצום של מקטעים גנטיים על גבי הצ'יפ בשיטות מולקולאריות (Molecular) – ובכך הרזולוציה (Resolution) של בדיקת הכרומוזומים עולה פי 100 מזו שנעשתה עד היום.
השיטה כבר נבחנה בעשרות ואולי מאות אלפי נבדקים והצטבר מידע רב שמאפשר לרופאים ליישמו לשימוש קליני.
בבדיקה זו משווים בכל מקטע ומקטע לאורך החומר הגנטי בין כמות החומר המצויה בנבדק (עובר במי שפיר או דם מילד) לעומת זו המצויה באדם הנחשב לתקין - האזור שבו לנבדק עודף כרומוזומלי יתגלו בבדיקה כצבע פלורוסנטי (Fluorescence) מוגבר, ובאופן דומה יתגלה כצבע פלורסצנטי מופחת אם לנבדק יש חוסר כרומוזומלי. התוצאה מיד מתורגמת למידע מפורט של אילו גנים (Genes) ספציפיים נמצאים במקטע העודף או החסר. מידע זה מפורש אחר כך על ידי הרופאים, ובזכות הידע שהצטבר למשמעות קלינית.
הצ'יפים הקיימים לאיתור שינויים בכרומוזומים וקריטריונים לבחירה
מידת הרזולוציה בבדיקה זו יכולה להיות גדולה יותר אם מקטעי ה-DeoxyriboNucleic Acid) DNA) על גבי הזכוכית יהיו קטנים ורבים יותר.
משתמשים בבבדיקות עם רזולוציה גבוהה לדגימות דם של ילדים עם חשד לתסמונות גנטיות. מאידך במי שפיר נוטים לבדוק ברזולוציה פחות מפורטת בכדי להקטין התמודדות עם מצבים שמשמעותם בשלב זה אינה ידועה. יש להניח שככל שהמידע על המשמעות של שינויים קטנים (שהם שכיחים) על הבריאות של הנבדק תגבר ניתן יהיה לבדוק גם את מי השפיר בצ'יפ המפורט.
הצ'יפים נבדלים לפי מטרת הבדיקה - כלומר לפי השאלה הקלינית/מחקרית שדורשת בדיקה של כל כך הרבה מאפיינים בחומר הגנטי.
להלן דוגמאות של צ'יפים גנטיים שנמצאים בשימוש קליני או מחקרי:
צ'יפ ל-RiboNucleic Acid) RNA) לגילוי תפקוד גנטי
הצ'יפ מאפשר לבדוק בבת אחת את הפעילות בזמן נתון של כל הגנים של נבדק (בדם או ברקמת גידול וכדומה) - כיום זה בעיקר בשימוש מחקרי בכדי ללמוד על המנגנונים להופעת מחלה. בעתיד ישמש להבדיל מחלה מסויימת לתת-סוגים הדורשים טיפול שונה - וכך להתאמת הטיפול בצורה יותר יעילה.
צ'יפ ל-DNA לריצוף
משמש לקריאה של רצף האותיות המרכיבות את החומר הגנטי - כיום זה משמש כעזר לאותם מחלות הנגרמות לא רק על ידי גן מסויים, ולכן הברור שלהן מרכב - רק על ידי קריאה בו זמנית של הרבה גנים ניתן לאפשר מציאת הפגם בהם - למשל לחירשות אחראים יותר מ-30 גנים שונים וקריאת הרצף בשיטות הרגילות (אות אחר אות בגן אחד כל פעם) לא בנמצא. ואכן צ'יפים כאלו יש לאבחון מחלות נוירולוגיות (Neurological) הנובעות מפגם בחומר הגנטי המיטוכונדריאלי (Mitochondrial), במחלות לב מסוג Cardiomyopathy, ובחירשות - בכולם הרבה גנים אחראים למחלה.
צ'יפ ל-DNA לסמנים גנטים לתאחיזה
צ'יפ זה בודק איזורים שבהם קיימת שונות רבה [דווקא איזורים בין הגנים, הנחשבים לחסרי חשיבות לתפקוד הגנטי (מעין "זבל גנטי")] ובכך מאפשרים לקבוע מה משותף בין מספר ילדים חולים במשפחה - אותו איזור בו הם דומים מכיל את הגן למחלה. תהליך זה מכונה מיפוי גנטי. הוא נעשה כיום בעיקר למחקר.
צ'יפ גנטי ל-Single Nucleotide Polymorphism) Tag SNP)
צ'יפ זה מכיל כמיליון אותיות מיצגות לאורך החומר הגנטי - קריאת מיליון אותיות אלו אצל האדם מאפשר בעצם קריאת כל הרצף הגנטי של האדם. צ'יפ זה משמש בעיקר חוקרים המחפשים אתרים הקובעים מחלות שכיחות של הגיל המבוגר (סוכרת, דלקות פרקים, דלקות דרכי עיכול, יתר לחץ דם) והיענות לטיפול במחלות השונות. צ'יפ זה ישמש בעתיד לאיתור נטייה גנטית למחלות אלו (ובכך לאפשר איתור מוקדם או מניעה), ולהתאמת הטיפול למחלה (ובכך טיפול יעיל ללא תופעות לוואי).
צ'יפ גנטי לבדיקת שינויים מזעריים בכרומוזומים - בעיקר בשיטת בדיקת Comparative Genomic Hybridization) CGH)
צ'יפ זה (CGH) נועד לאתר שינויים כרומוזומלים שמשמעותן פיגור שכלי, אוטיזם, מומים מולדים. זוהי בעצם הבדיקה הכרומוזומלית המודרנית והיא מאפשרת איתור של מאות תסמונות של פיגור שכלי שלא ניתנות לאיבחון בשיטת הבדיקה הסטנדרטית של הכרומוזומים. זוהי הבדיקה היכולה לשמש באופן קליני.
תוצאות אפשריות
קיימות 3 אפשרויות עיקריות: תוצאה תקינה, לא תקינה, ותוצאה שמשמעותה לא לגמרי ברורה.
- תוצאה לא תקינה
נמצא עודף או חוסר כרומוזומלי שיש לו משמעות רפואית ברורה התסמונת כבר מוכרת וידועה. גם כאן מספר אפשרויות:
- נמצא חוסר או עודף של מקטע כרומוזומלי שמשמעותו היא תסמונת גנטית קשה ו/או פיגור שכלי או אוטיזם קשה בוודאות די מלאה (מעל 98 אחוזים). לרוב מדובר בילד הסובל מתסמונת גנטית או פיגור שכלי שנבדק לשם איתור השינוי הזה. הימצאות הפגם יכולה כעת לאפשר ייעוץ גנטי לבני המשפחה, ידיעת הסיכון להישנותה, ומניעת ההישנות בהריונות הבאים במשפחה. במידה והממצא נמצא במי שפיר הוא מעיד על בעיה רצינית, וניתן אז להחליט על המשך או הפסקת ההיריון. במקרה כזה יש להשלים בדיקת ההורים הבריאים על מנת לראות אם הם נושאים שינוי כרומוזומלי המאפשר פוטנציאל להישנות התסמונת בהריונות הבאים
- נמצא חוסר או עודף של מקטע כרומוזומלי שמשמעותו היא ככל הנראה תסמונת גנטית קשה, והוודאות לגביה היא גדולה מאד (מעל 30 אחוזים) אבל לא מוחלטת
- במקרים אלו מדובר בחסר או עודף של מקטע כרומוזומלי המכיל גנים
- הגנים העודפים או החסרים בעלי פוטנציאל ידוע לגרום לפיגור שכלי או הפרעות התפתחותיות שונות
- לא נמצא עד כה עודף או חוסר כזה באנשים בריאים
- העודף או החסר לא קיים בהורים (צריך לבדוק ולהראות זאת)
- נמצא חוסר או עודף של מקטע כרומוזומלי שמשמעותו היא תסמונת גנטית מוכרת שמשמעותה היא שינויים בריאותיים מוכרים הניתנים לטיפול, לדוגמא נטייה לסוכרת בגיל המבוגר - הוודאות שלא תהיה תסמונת קשה המסכנת את תקינות העובר היא די מלאה (מעל 98 אחוזים). לרוב.ממצא כזה יכול להיות כבר קיים במספר בני משפחה, והממצא פשוט מסביר את קיום התופעות אצלם. במידה והוא נמצא בעובר לא נדרש להפסיק ההיריון בגין בעיה כזו
- תוצאה תקינה
נמצא חוסר או עודף של מקטע כרומוזומלי שמוכר כ"ווריאציה נורמלית" (Normal variation) בבריאים – לא צפויה בעיה רפואית בגינה. בוודאות די מלאה (מעל 99 אחוזים).
- תוצאה שמשמעותה לא לגמרי ברורה
נמצא חוסר או עודף של מקטע כרומוזומלי שמשמעותו היא ככל הנראה תקינה, אבל יכול להיות ספק קטן שלא ניתן להוכחה בשלב זה (ספק של 2-1 אחוזים). בילד עם אוטיזם או פיגור שכלי ממצאים כאלו צריכים עדיין להיבדק במסגרת מחקרית, על מנת לראות אם זה מסביר את הבעיות של הילד. מאידך, ממצאים אלו אינם צריכים לשמש כהמלצה להפסקת היריון באם מתגלים בהיריון.
- במקרים אלו מדובר בחסר או עודף של מקטע כרומוזומלי המכיל גנים
- הגנים העודפים או החסרים לא נראים כבעלי פוטנציאל ידוע לגרום לפיגור שכלי או הפרעות התפתחותיות שונות
- לא נמצא עד כה עודף או חוסר כזה באנשים בריאים או בחולים
- העודף או החסר יכול אך לא חייב להיות קיים בהורים (לא נדרשת תמיד בדיקת הורים)
יתרונות הבדיקה
- זיהוי שינויים מזעריים בכרומוזומים שלא מתגלים בבדיקה הסטנדרטית, והמעידים על פיגור שכלי, אוטיזם, תסמונת גנטית קשה. הבדיקה מאתרת מעל 280 תסמונות גנטיות קשות הקשורות בפיגור שכלי.
הסיכוי שתמצא תוצאה המעידה על אחת התסמונות הגנטיות הנבדקות בצ'יפ (עם משמעות ברורה של פיגור שכלי ובעיות חמורות שבאות לידי ביטוי רק אחרי הלידה או אחר כך)- בבדיקת דם של:
ילד או מבוגר עם פיגור שכלי או אוטיזם: כ-6:1, כלומר לכל ילד כזה יש סיכוי של כ-15 אחוזים שהסיבה האחראית לבעיותיו תתגלה (סוף סוף). מרגע זה ניתן לתת להורים ולכל בני המשפחה האחרים (קרובים ורחוקים) ייעוץ גנטי אמין לגבי הסיכון שלהם ללדת ילד עם בעיה כזו – ואם יש סיכון מוגבר לאפשר מניעת ההישנות של המקרה בוודאות - בבדיקת תאי מי שפיר:
A. שנעשתה בשיטה הרגילה ונמצאה ממצא שמשמעותו לא ברורה לחלוטין - למשל, כשמתגלה Marker כרומוזום, או Translocation חדשה: בכ-10:1 מהמקרים נמצא כי מדובר בתסמונת של פיגור שכלי. מאידך אם בדיקת הצ'יפ הגנטי נמצאת תקינה היא מגדילה משמעותית את הביטחון שהמטען הגנטי מאוזן ושהסיכוי שלממצא הכרומוזומלי לא תהיה השפעה
B. שנעשתה בעובר שנתגלו אצלו מומים באולטראסאונד: כ-40:1
C. שנעשתה לאישה מעל 35 שנים: כ-40:1
D. שנעשתה לאישה שאצלה נמצא סיכון גבוה לתסמונת Down: כ-40:1
E. שנעשתה לאישה שבהיריון קודם ילדה ילד עם פיגור שכלי או אוטיזם: כ-50:1 עד 100:1
- בבדיקת דם של:
- זיהוי של מוזאיקה (Mosaic) בילדים עם תסמונת גנטית הבדיקה הוכחה כיעילה גם בזיהוי מוזאיקה, כאשר המקטע החסר הוא רק בחלק של תאי הרקמה הנבדקת (בדרך כלל דם או מי שפיר). נמצא כי מוזאיקות (של אפילו 7 אחוזים), שלא התגלו בבדיקה הסטנדרטית של כרומוזומים התגלו בצ'יפים הללו
- הבדיקה מהירה אורכת עד כ-10 ימי עבודה מרגע שמגיעה למעבדה
מגבלות וחסרונות של הבדיקה
- טרם נקבעו קריטריונים ברורים לבדיקת הצ'יפ במי שפיר
בעוד שבדם ברורים הקריטריונים (הבדיקה מומלצת לכל מקרה עם תסמונת גנטית או פיגור שכלי) עדיין לא קיימים קריטריונים ברורים למי נדרש לעשות את הבדיקה במי שפיר. יש קונצנזוס (Consensus)/שהבדיקה צריכה להעשות במקרים של מום – לא מין הנמנע שיהיו אינדיקציות נוספות. עד שיוגדר למי עוד הבדיקה חשובה, כל אישה העוברת בדיקת מי שפיר יכולה לשקול להוסיף את הבדיקה של הצ'יפ הגנטי הזה.
- עד לצבירת ניסיון רב, טעויות עלולות להתגלות בפענוח, בשני אופנים:
- במקרים שהתוצאה תקינה עדיין יכול להיות שברזולוציה גדולה יותר, או באנליזה מדוקדקת יותר (כמו קריאת הרצף הגנטי המלא), או בהתקדמות המידע המצטבר, או בבדיקה השוואתית עם בני משפחה נוספים (הורים ואחים בריאים או חולים במשפחה) ניתן לאתר פגם שיש לו משמעות רפואית מזיקה
- באותה מידה, גם כשמוצאים שינוי המפורש כתוצאה לא תקינה ושעלול להיות הגורם לתסמונת ופיגור שכלי. עדיין ייתכנו מצבים בהם הסקה זו הינה מוטעית והילד בעצם יצא תקין
הצורות השונות של תקלות בבדיקה כמו גם מצבים יוצאי דופן מפורטים בדף מידע נפרד על בדיקת ה-CGH.
- המחיר. האנליזה לא פשוטה והחומרים יקרים. עלות הבדיקות של הצ'יפים הגנטיים נעה בין 1,200 ל- 1,700 דולרים.
למרות הסתייגויות אלו ובסופו של דבר: מדובר בבדיקה חשובה, שכבר ניסיון רב בצידה, ואשר משדרגת במידה ניכרת ביותר את בדיקת הכרומוזומים הסטנדרטית (תחת המיקרוסקופ) שהייתה ועדיין מהווה את השגרה
הניסיון שנצבר בארץ
בילדים הניסיון שלנו דומה לזה של אחרים ומראה שהבדיקה מאד יעילה. היא עוזרת מאד לאתר את הפגם בילדים עם פיגור שכלי, אוטיזים ותסמונות נדירות אחרות. הבדיקה אצלם יכולה להיעשות בצ'יפ עם צפיפות גדולה של סמנים. אמנם ימצאו שינויים פולימורפים (Polymorphic) רבים, אך עם הידע הקיים היום, והשוואה להורים (רק בחלק מהמקרים זה יעשה) ניתן להפיק ממנה תועלת בלי להגיע למצב של אי-בהירות.
במי שפיר – מהנסיון בארץ, בבדיקה של מעל 400 דגימות נראה כי הבדיקה מאד חשובה במקרים בהם יש ממצאי אולטראסאונד לא תקינים (כולל מומים, עיכוב בגדילה, ריבוי מי שפיר וכדומה), ובאחד מתוך 40 מקרים היא מאתרת עדות לפיגור שכלי שאחרת לא היה מתגלה.
כמו כן, הניסיון מראה שגם בבדיקות מי שפיר שנערכו למקרים ללא ממצאי אולטראסאונד חריגים הבדיקה עשויה לאתר פגם כרומוזומלי מזערי בסיכוי גדול מ-200:1. דרוש עוד לבסס את הניסיון בקבוצה זו.
בכל מקרה בבדיקת מי שפיר יש להשתמש בצ'יפ עם רזולוציה לא מאד צפופה בכדי להימנע מנזק הנובע ממצאים שמשמעותם לא ברורה. בעתיד כשהמידע יהיה יותר ברור ניתן יהיה גם במי שפיר להשתמש בצ'יפ מפורט מאד.
בכל מקרה, התשובה צריכה להינתן ברזולוציה מתאימה למקרה ומפורטת בדף התשובה. אם רופא או מטופל יבקש להשתמש ברזולוציה גבוהה יותר ניתן יהיה לבצע פרוט רב יותר בבדיקה נוספת.
פרטים טכניים
סטטוס השימוש בבדיקות אלו בארצות אחרות
בעולם המערבי מבוצעות רוב מכריע של הבדיקות לילדים עם פיגור שכלי עם או בלי בעיות אחרות. הבדיקות הללו לאחר בדיקת רופא גנטיקאי רפואי ולאחר ייעוץ גנטי ודרך המכונים הגנטיים. מעטים אם בכלל נעשות כאלו, הבדיקות המבוצעות במי שפיר כשיש ממצאים חריגים בהריון.
מקום ביצוע הבדיקות
הבדיקות מבוצעות בארץ ובחלק מהמכונים הדגימה נשלחת למקום מבצע בארץ או בחו"ל. הבדיקות נערכות לאחר ייעוץ גנטי ודרך המכונים הגנטיים.
ביבליוגרפיה
- Buyse ML. Birth Defects Encyclopedia. Center of Birth Defects Information Services, Inc.
- Emery AE, Rimoin DL. Principles and Practice of Medical Genetics. Churchill Livingstone,
- Harper PS. Practical Genetic Counseling.. Butterworth-Heinemann Ltd.
- Jones KL. Smith's Recognizable Patterns of Human Malformation. W.B. Saunders Comp. Philadelphia.
- Emery AE, Rimoin DL. Principles and Practice of Medical Genetics. Churchill Livingstone,
- מקורות נוספים
אנציקלופדיה גנופדיה - למידע המיועד לציבור הרחב: אנציקלופדיה גנטית לייעוץ גנטי, מחלות גנטיות ובדיקות גנטיות בשפה העברית ובצורה המתאימה גם למידע עבור המשפחות