Co je to cytogenetická studie? Cytogenetická analýza a včasná diagnostika onemocnění

Cytogenetická analýza (neboli chromozomová mapa nebo karyotyp) je studium chromozomů buněk

Chromozomy obsahují geny, které jsou tvořeny DNA, molekulou, která obsahuje všechny informace nezbytné pro ‚výstavbu‘ jedince a fungování organismu.

V lidských buňkách je 46 chromozomů: 23 chromozomů pochází od otce se spermiemi a 23 od matky s vaječnou buňkou.

Spermie a vajíčka jsou zárodečné buňky a jako jediné obsahují pouze 23 chromozomů.

Pokud spermie nese chromozom X, narodí se žena, pokud nese chromozom Y, narodí se muž.

Karyotyp normální ženy bude tedy 46, XX, zatímco karyotyp muže 46, XY.

Pro studium chromozomů je nutné použít kultivační techniky, protože je lze vizualizovat pouze během buněčného dělení.

VZÁCNÉ ONEMOCNĚNÍ? VÍCE ZJIŠTĚTE NAVŠTIVTE STÁNEK UNIAMO – ITALSKÉ FEDERACE VZÁCNÝCH NEMOC

Jaký je účel cytogenetické studie?

Cytogenetická studie se používá k ověření, že neexistují žádné změny v počtu a/nebo struktuře chromozomů, které by mohly být zodpovědné za onemocnění charakterizovaná mentální retardací (např. Downův syndrom), neplodností/sterilitou (např. Turnerův a Klinefelterův syndrom), psychomotorickými a řečová, růstová a vývojová retardace.

Opakovaný časný potrat může být také důsledkem chromozomální chyby u jednoho z rodičů (3–5 % případů).

Kdy je vhodná cytogenetická studie?

Prenatální cytogenetika

Provádí se u těhotenství, u kterých je zvýšené riziko chromozomálních abnormalit u plodu: věk matky 35 let nebo starší (před narozením dítěte), dítě s chybou počtu chromozomů, rodiče se strukturálními přestavbami, které nevykazují žádné klinické znaky, rodiče s chybami v počtu pohlavních chromozomů (např. 47,XXX; 47,XXY ), abnormality plodu odhalené ultrazvukem, indikace z biochemických testů (např. bi-test), opakované potraty.

Odběr transabdominálních klků lze provést během prvního trimestru těhotenství (9-12 týdnů) nebo amniocentézu během druhého trimestru (15-18 týdnů).

Pro odběr choriových klků se odebírají buňky z placenty (choriové klky), které mají stejný původ (a tedy stejné genetické dědictví) jako buňky plodu, zatímco amniocentéza studuje fetální buňky nalezené v plodové vodě (amniocyty).

Postnatální cytogenetika

Studie karyotypu se provádí u pacientů s podezřením na chromozomální syndrom, rodičů a příbuzných jedinců s chromozomálními abnormalitami, rodičů malformovaných jedinců nebo jedinců s podezřením na chromozomální syndrom, kteří zemřeli bez diagnózy, pokud mentální retardace a/nebo vrozené vady, růstová retardace mrtvě narozené děti, páry s opakovanými potraty, mužskou neplodností, ženy s primární nebo sekundární amenoreou (absence nebo přerušení menstruačního cyklu).

ZDRAVÍ DĚTÍ: VÍCE INFORMACÍ O MEDICHILDU NAVŠTÍVENÍM BOTY NA EMERGENCY EXPO

Cytogenetika na potratovém materiálu

Přibližně 15–20 % všech uznaných těhotenství vede k potratu a více než 50 % má změněný počet chromozomů a/nebo strukturu, která je příčinou ukončení těhotenství.

Cytogenetické studium potratových tkání má proto zásadní význam pro pochopení příčiny ukončení těhotenství a pro podporu páru (protože ve většině případů je chromozomální chyba čistě náhodná a nepředstavuje zvýšené riziko, že se událost bude opakovat).

Cytogenetika nádorů

Cytogenetickou analýzu lze také provést ke studiu nádorů, a to jak hematologických (např. leukémie), tak solidních (např. plic, prsu, jater, močového měchýře).

Některá chromozomální přeuspořádání jsou „nádorově specifická“, a umožňují tak správnou diagnózu při klinickém podezření nebo pochybnostech.

Například nález chromozomu Philadelphia v aspirátu kostní dřeně pacienta s podezřením na leukémii umožňuje diagnózu chronické myeloidní leukémie; nebo přítomnost translokace t(X;18) v buněčné kultuře připravené z biopsie solidního nádoru umožňuje diagnózu sinoviálního sarkomu.

Nové technologie: Fluorescent In situ Hybridization (FISH)

Vývoj sofistikovaných technik známých jako „molekulární cytogenetika“, jako je Fluorescent In situ Hybridization (FISH), umožňuje provádět hloubkové cytogenetické studie, protože umožňuje lokalizaci specifické sekvence DNA na fixovaných preparátech chromozomů, interfázové řezy jader a tkání, získané z jakéhokoli typu biologického materiálu (krev, biopsie, plodová voda, gamety), ať už čerstvé, kryokonzervované nebo zalité v parafínu.

Technika FISH je založena na vlastnosti DNA reverzibilní denaturace (otevření dvojité šroubovice) a zahrnuje navázání fragmentu DNA specifického pro oblast zájmu – značeného fluorescenčními sloučeninami (sondou) – na komplementární sekvenci DNA přípravku, která byla fixována a upevněna na podložní sklíčko: požadovaná chromozomální oblast je tak snadno identifikována pod fluorescenčním mikroskopem.

FISH představuje nepostradatelný doplněk tradiční cytogenetiky, protože se vyznačuje větší rozlišovací schopností: umožňuje charakterizaci chromozomových abnormalit v počtu a struktuře, které nelze definovat klasickými cytogenetickými technikami, a identifikaci kryptických přestaveb, které ani nejsou viditelné. po páskování s vysokým rozlišením.

Související příspěvky

Výdaje na zdravotnictví v Itálii: rostoucí zátěž domácností

11. 2024

Aviary Alert: Mezi vývojem virů a lidskými riziky

4. 2024

Den ve žlutém proti endometrióze

28. 2024

Naděje a inovace v boji proti rakovině slinivky břišní

27. 2024

FISH se rutinně nepoužívá k analýze karyotypu, ale pouze ve vybraných případech na základě specifických diagnostických podezření nebo k vyšetření určitých cytogenetických abnormalit.

Jedna z nejnovějších aplikací je v oblasti onkologie: v mnoha případech, zejména u kultur solidních nádorů, nelze dosáhnout růstu a dělení buněk, a proto nelze chromozomy zvýraznit a analyzovat.

Úroveň rozlišení studie provedené tradiční cytogenetikou navíc neumožňuje identifikovat anomálie, které by mohly ovlivnit pouze jeden gen.

Od roku 2000 byly vyvíjeny DNA sondy, které jsou schopny rozpoznat specifické abnormality např. u rakoviny močového měchýře, k čemuž se používají čtyři sondy, které rozpoznávají chromozomy 3, 7, 17 a XNUMX značené různými fluorochromy (Multicolor FISH).

FISH identifikuje chromozomální abnormality typické pro nádor dříve, než je prokázáno onemocnění cystoskopickým vyšetřením nebo pozitivita jiných diagnostických markerů, jako je CTM (maligní nádorové buňky).

V roce 2001 byl test schválen americkým Úřadem pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) pro sledování recidivy onemocnění u pacientů, kteří již byli diagnostikováni s rakovinou a podstoupili operaci odstranění a/nebo BCG terapii, a v roce 2004 pro diagnostiku u pacientů s hematurií.

FISH také může poskytnout informace o nejvhodnější terapii pro určitý typ nádoru u daného pacienta (Targeted Therapy)

Je například známo, že pacientky s rakovinou prsu, které mají pozitivní FISH pro amplifikaci genu zvaného HER-2/neu, jehož protein je exponován na membráně nádorové buňky, reagují na léčbu konkrétním lékem, trastuzumabem, protilátkou který se váže na receptor a neutralizuje ho (imunologická léčba).

Test se nazývá PATHVYSION® a je schválen FDA.

FISH lze také použít ke studiu amplifikace jiného genu zvaného EGFR u rakoviny plic a tlustého střeva.

I zde lze použít různé léky v závislosti na tom, zda je v nádoru pacienta nalezena amplifikace genu či nikoli.

V těchto případech terapie nepoužívá protilátky, ale malé molekuly, které inhibují buněčné dělení (biologická terapie).

Nové hranice se otevírají s aplikací FISH pro další typy nádorů, jako je melanom, kde je diferenciální diagnostika dysplastického névu zvláště obtížná, pokud je založena pouze na morfologických kritériích.

Vzhledem ke své vysoké senzitivitě, specificitě a anticipační síle je technika FISH zvláště účinná při studiu hematologických i solidních nádorů.

Zejména má nejen diagnostickou/prognostickou hodnotu, ale je zásadní při výběru terapie na základě genomického profilu nádoru.