O que é a hibridação cromossômica em microarray (CGH)?

A hibridação cromossômica em microarray é uma técnica de biologia molecular que investiga simultaneamente milhares de regiões no genoma humano para identificar a presença de variações no número de cópias (Copy Number Variations, CNVs). 

As CNVs abrangem as microdeleções (perda de material genético) e microduplicações (ganho de material genético) maiores do que 1kb (1.000 pares de bases) (Figura 1). Perdas ou ganhos no nosso genoma, que incluem um ou vários genes, são a causa de milhares de doenças genéticas. 

A hibridação cromossômica em microarray investiga o genoma com uma capacidade de resolução muito superior ao exame de cariótipo, sendo capaz de identificar microdeleções e microduplicações que não são detectadas no cariótipo.

Por isso os exames de microarray, CGH-array e SNP-array, tem sido cada vez mais utilizados na prática clínica para o diagnóstico genético, principalmente para esclarecer quadro clínicos de causa desconhecida, e que podem ter causa genética. Exemplos: malformações congênitas, deficiência intelectual, atraso de desenvolvimento neuropsicomotor e Transtorno do Espectro Autista (TEA ou autismo).

Qual a diferença entre o CGH-array e SNP-array?

Existem dois tipos de hibridação cromossômica em microarrays: o CGH-array (Hibridização Genômica Comparativa – Comparative Genomic Hybridization, CGH) e o SNP-array (Polimorfismos de nucleotídeo único – Single Nucleotide Polymorphisms, SNP). 

Ambos os microarrays conseguem identificar CNVs, porém o SNP-array detecta também regiões de ausência de heterozigose (absence of heterozygosity – AOH) no genoma.

As regiões AOH podem estar associadas a um tipo de alteração genética chamada de dissomia uniparental (UPD). A UPD ocorre quando um par de cromossomos inteiro ou um segmento cromossômico foi herdado do mesmo genitor. As síndrome de Prader-Willi, síndrome de Angelman e síndrome de Silver-Russell são exemplos de doenças genéticas que pode ser causadas por UPD. 

Quais as diferenças entre os exames de microarray e cariótipo?

Com o advento das técnicas de hibridação cromossômica em microarrays, na primeira metade da década de 2000, muitos se perguntaram se o exame de cariótipo ia ser substituído pelo CGH-array e SNP-array.

Mas, 15 anos após a disponibilização das primeiras plataformas de microarray, o cariótipo ainda é bastante utilizado no Brasil, seja por obrigatoriedade da análise escalonada da ANS (Agência Nacional de Saúde Suplementar) ou por limitações da técnica de microarray.

Por isso, é muito importante saber para que serve o cariótipo e em quais situações o exame pode ser complementado ou substituído pelo microarray. 

Para que serve o cariótipo?

O cariótipo é uma técnica de citogenética que estuda os cromossomos humanos. O exame de cariótipo é identifica alterações no número total de cromossomos (aneuploidias), grandes deleções e duplicações, e rearranjos equilibrados.

Aneuploidias:  

As aneuploidias são definidas pela ausência de um cromossomo (monossomia), ou pela presença de uma ou mais cópias de um cromossomo inteiro (trissomia).  

As aneuploidias mais conhecidas são: a síndrome de Down (trissomia do cromossomo 21), a síndrome de Patau (trissomia do 13), a síndrome de Edwards (trissomia do 18); a síndrome de Klinefelter  (47, XXY) e a síndrome de Turner (monossomia do 21). 

Grandes deleções e duplicações cromossômicas: 

As grandes deleções e duplicações causam, respectivamente, perdas e ganhos de grandes segmentos cromossômicos. Elas podem incluir braços inteiros de cromossomos ou abranger segmentos menores. 

Nesse último caso as alterações só serão detectadas pelo cariótipo se puderem ser visualizadas em um microscópio óptico. Caso contrário, somente técnicas de maior resolução, como o microarray, podem detectá-las.  

Rearranjos equilibrados: 

Nos rearranjos equilibrados há troca de posição de segmentos cromossômicos, sem perda ou ganhos (Exemplo: translocações e inversões). 

A maioria das pessoas que possuem rearranjos equilibrados são clinicamente normais. Porém, elas têm risco aumentado de abortos espontâneos, infertilidade e maior chance de ter filhos afetados por doenças genéticas causadas por deleções ou duplicações.

O microarray complementa ou substitui o cariótipo?

Caso a suspeita clínica seja de anomalia cromossômica que possa ser identificada pelo cariótipo, este é o exame que deve ser solicitado. Um exemplo é a síndrome de Cri-du-chat, onde a perda de um segmento do braço curto do cromossomo 5, que origina a doença pode ser detectada no cariótipo. 

Quando a suspeita é de um rearranjo equilibrado, exemplo de pacientes com histórico de aborto de repetição e infertilidade, recomenda-se também o cariótipo. Rearranjos equilibrados não causam perdas ou ganhos de segmentos e, por isso, não são detectados pelo microarray. 

Para pacientes com malformações congênitas, deficiência intelectual, atraso de desenvolvimento neuropsicomotor e autismo, o microarray pode ser solicitado após a realização do cariótipo ou como primeiro exame de diagnóstico genético. 

Nos Estados Unidos a Sociedade Americana de Genética Médica, recomenda a realização da hibridação cromossômica em microarray como primeiro exame genético para esse grupo de pacientes. 

Essa recomendação baseia-se em estudos que mostraram que a taxa diagnóstica da hibridação cromossômica em microarray é de 14-20%, em comparação a 3% do cariótipo (excluindo-se pacientes com síndrome de Down e outras doenças cromossômicas já conhecidas).

Embora a decisão da solicitação inicial do microarray fique a critério médico, no Brasil o Rol de Procedimentos e Eventos em Saúde da ANS, que estabelece a cobertura obrigatória para os beneficiários de planos contratados a partir de 1999, autoriza o microarray somente após a realização dos exames de cariótipo e para Síndrome do X Frágil.  

A Mendelics oferece o SNP-array de alta resolução

A Mendelics utiliza o Infinium™ Global Screening Array-24 v3.0 BeadChip (Illumina Inc.), uma plataforma de alta densidade que contém mais de 650.000 marcadores distribuídos estrategicamente para garantir ampla cobertura de regiões clinicamente relevantes do genoma humano. 

O SNP-array de alta densidade oferece as seguintes vantagens:

• Alta resolução na identificação de CNVs.
• Cobertura aumentada em genes sensíveis à dosagem. 
• Detecção de alterações em mosaico e regiões de ausência de heterozigose (AOH).

Importante: Esse texto tem caráter educativo. É fortemente recomendado que o paciente seja acompanhado por um médico que orientará qual a melhor maneira de se proceder. Converse com seu médico.

Quer saber mais sobre o SNP-array ou CGH-array? Deixe sua pergunta nos comentários abaixo ou entre em contato com a nossa equipe pelo telefone (11) 5096-6001 ou através do nosso site.

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Referências

1. Miller DT, Adam MP, Aradhya S, et al. Consensus statement: chromosomal microarray is a first-tier clinical diagnostic test for individuals with developmental disabilities or congenital anomalies. Am J Hum Genet. 2010;86(5):749-764. 
2. https://www.anthem.com/dam/medpolicies/abc/active/guidelines/gl_pw_d094176.html. 
3. Parecer Técnico Da Sociedade Brasileira De Genética Médica e Genômica Sobre Testes Genéticos. Volume 1. Recomendações Sobre A Qualidade Técnica e Laudo Dos Principais Exames Em Genética Médica. Grupo de Trabalho da Sociedade Brasileira de Genética Médica e Genômica (SBGM) sobre exames genéticos – 2018/2021.