Τι είναι η κυτταρογενετική μελέτη; Κυτταρογενετική ανάλυση και έγκαιρη διάγνωση ασθενειών
Η κυτταρογενετική ανάλυση (ή χάρτης χρωμοσωμάτων ή καρυότυπος) είναι η μελέτη των χρωμοσωμάτων των κυττάρων
Τα χρωμοσώματα περιέχουν γονίδια που αποτελούνται από DNA, το μόριο που περιέχει όλες τις απαραίτητες πληροφορίες για την «δόμηση» του ατόμου και τη λειτουργία του οργανισμού.
Στα κύτταρα των ανθρώπων υπάρχουν 46 χρωμοσώματα: 23 χρωμοσώματα προέρχονται από τον πατέρα με το σπερματοζωάριο και 23 από τη μητέρα με το ωάριο.
Τα σπερματοζωάρια και τα ωάρια είναι γεννητικά κύτταρα και είναι τα μόνα που περιέχουν μόνο 23 χρωμοσώματα.
Εάν το σπέρμα φέρει το χρωμόσωμα Χ θα γεννηθεί ένα θηλυκό, εάν το χρωμόσωμα Υ θα γεννηθεί αρσενικό.
Ο καρυότυπος ενός κανονικού θηλυκού θα είναι επομένως 46, XX ενώ του αρσενικού 46, XY.
Προκειμένου να μελετηθούν τα χρωμοσώματα, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν τεχνικές καλλιέργειας, καθώς μόνο κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης μπορούν να οπτικοποιηθούν.
Ποιος είναι ο σκοπός μιας κυτταρογενετικής μελέτης;
Η κυτταρογενετική μελέτη χρησιμοποιείται για να επαληθεύσει ότι δεν υπάρχουν αλλοιώσεις στον αριθμό ή/και τη δομή των χρωμοσωμάτων που μπορεί να ευθύνονται για ασθένειες που χαρακτηρίζονται από νοητική υστέρηση (π.χ. σύνδρομο Down), στειρότητα/στειρότητα (π.χ. σύνδρομα Turner και Klinefelter), ψυχοκινητικά και ομιλία, ανάπτυξη και αναπτυξιακή καθυστέρηση.
Η επαναλαμβανόμενη πρόωρη αποβολή μπορεί επίσης να είναι αποτέλεσμα χρωμοσωμικού σφάλματος σε έναν από τους γονείς (3-5% των περιπτώσεων).
Πότε είναι κατάλληλη μια κυτταρογενετική μελέτη;
Προγεννητική κυτταρογενετική
Διενεργείται σε εγκυμοσύνες στις οποίες υπάρχει αυξημένος κίνδυνος χρωμοσωμικών ανωμαλιών στο έμβρυο: ηλικία της μητέρας 35 ετών και άνω (πριν από τη γέννηση του παιδιού), παιδί με σφάλμα αριθμού χρωμοσωμάτων, γονείς με δομικές ανακατατάξεις που δεν δείχνουν κλινικά σημεία, γονείς με σφάλματα αριθμού φυλετικών χρωμοσωμάτων (π.χ. 47,XXX; 47,XXY ), εμβρυϊκές ανωμαλίες που αποκαλύφθηκαν με υπερηχογράφημα, ενδείξεις από βιοχημικές εξετάσεις (π.χ. bi-test), επαναλαμβανόμενες αποβολές.
Η δειγματοληψία διακοιλιακών λαχνών μπορεί να πραγματοποιηθεί κατά το πρώτο τρίμηνο της εγκυμοσύνης (9-12 εβδομάδες) ή αμνιοπαρακέντηση κατά το δεύτερο τρίμηνο (15-18 εβδομάδες).
Για τη δειγματοληψία χοριακής λάχνης, λαμβάνονται κύτταρα από τον πλακούντα (χοριακές λάχνες) που έχουν την ίδια προέλευση (και επομένως την ίδια γενετική κληρονομιά) με εκείνα του εμβρύου, ενώ η αμνιοπαρακέντηση μελετά εμβρυϊκά κύτταρα που βρίσκονται στο αμνιακό υγρό (αμνιοκύτταρα).
Μεταγεννητική κυτταρογενετική
Η μελέτη καρυότυπου πραγματοποιείται σε ασθενείς με ύποπτο χρωμοσωμικό σύνδρομο, γονείς και συγγενείς ατόμων με χρωμοσωμικές ανωμαλίες, γονείς κακοποιημένων ατόμων ή άτομα με ύποπτο χρωμοσωμικό σύνδρομο που έχουν πεθάνει χωρίς διάγνωση, εάν διανοητική καθυστέρηση και/ή συγγενείς ανωμαλίες, καθυστέρηση ανάπτυξης , θνησιγενή βρέφη, ζευγάρια με επαναλαμβανόμενες αποβολές, ανδρική υπογονιμότητα, γυναίκες με πρωτοπαθή ή δευτεροπαθή αμηνόρροια (απουσία ή διακοπή του εμμηνορροϊκού κύκλου).
ΠΑΙΔΙΚΗ ΥΓΕΙΑ: ΜΑΘΕΤΕ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΑ ΓΙΑ ΤΟ MEDICHILD ΜΕ ΕΠΙΣΚΕΗ ΤΟΥ ΑΓΟΡΟΥ ΣΤΟ EXPO EXPO
Κυτταρογενετική σε υλικό αποβολής
Περίπου το 15-20% όλων των αναγνωρισμένων κυήσεων καταλήγουν σε αποβολή και περισσότερο από το 50% έχουν αλλοιωμένο αριθμό χρωμοσωμάτων και/ή δομή που είναι η αιτία της διακοπής της εγκυμοσύνης.
Η κυτταρογενετική μελέτη των ιστών αποβολής έχει επομένως θεμελιώδη σημασία για την κατανόηση της αιτίας της διακοπής της εγκυμοσύνης και για την υποστήριξη του ζευγαριού (καθώς στις περισσότερες περιπτώσεις το χρωμοσωμικό σφάλμα είναι καθαρά τυχαίο και δεν συνεπάγεται αυξημένο κίνδυνο επανεμφάνισης του συμβάντος).
Κυτταρογενετική όγκων
Μπορεί επίσης να γίνει κυτταρογενετική ανάλυση για τη μελέτη όγκων, τόσο αιματολογικών (π.χ. λευχαιμία) όσο και συμπαγών (π.χ. πνεύμονας, μαστός, ήπαρ, κύστη).
Ορισμένες χρωμοσωμικές αναδιατάξεις είναι «συγκεκριμένες για τον όγκο» και έτσι επιτρέπουν τη σωστή διάγνωση σε περίπτωση κλινικής υποψίας ή αμφιβολίας.
Για παράδειγμα, η εύρεση του χρωμοσώματος Philadelphia σε αναρρόφηση μυελού των οστών ενός ασθενούς με υποψία λευχαιμίας επιτρέπει τη διάγνωση χρόνιας μυελογενούς λευχαιμίας. ή η παρουσία της μετατόπισης t(X;18) σε κυτταρική καλλιέργεια που παρασκευάστηκε από βιοψία συμπαγούς όγκου επιτρέπει τη διάγνωση του Σαρκώματος του Σαρκώματος.
Νέες τεχνολογίες: Fluorescent In Situ Hybridization (FISH)
Η ανάπτυξη εξελιγμένων τεχνικών γνωστών ως «Μοριακή Κυτταρογενετική», όπως ο Fluorescent In Situ Hybridization (FISH), καθιστά δυνατή τη διεξαγωγή πιο εις βάθος κυτταρογενετικών μελετών καθώς επιτρέπει τον εντοπισμό μιας συγκεκριμένης αλληλουχίας DNA σε σταθερά παρασκευάσματα χρωμοσωμάτων. πυρήνες ενδιάμεσης φάσης και τομές ιστών, που λαμβάνονται από οποιοδήποτε είδος βιολογικού υλικού (αίμα, βιοψίες, αμνιακό υγρό, γαμέτες), είτε είναι φρέσκο, είτε κρυοσυντηρημένο είτε ενσωματωμένο σε παραφίνη.
Η τεχνική FISH βασίζεται στην ιδιότητα του DNA της αναστρέψιμης μετουσίωσης (άνοιγμα της διπλής έλικας) και περιλαμβάνει τη δέσμευση ενός θραύσματος DNA συγκεκριμένου για την περιοχή ενδιαφέροντος – επισημασμένο με φθορίζουσες ενώσεις (ανιχνευτής) – στη συμπληρωματική αλληλουχία DNA του παρασκευάσματος που έχει στερεωθεί και τοποθετηθεί σε γυάλινη αντικειμενοφόρο πλάκα: η χρωμοσωμική περιοχή ενδιαφέροντος αναγνωρίζεται έτσι εύκολα κάτω από ένα μικροσκόπιο φθορισμού.
Το FISH αντιπροσωπεύει ένα απαραίτητο συμπλήρωμα της παραδοσιακής κυτταρογενετικής, καθώς χαρακτηρίζεται από τη μεγαλύτερη ισχύ της ανάλυσης: επιτρέπει τον χαρακτηρισμό χρωμοσωμικών ανωμαλιών ενός αριθμού και δομής που δεν μπορούν να καθοριστούν από τις κλασσικές κυτταρογενετικές τεχνικές και τον εντοπισμό κρυπτικών αναδιατάξεων που δεν είναι ορατές ακόμη. μετά από ζώνες υψηλής ανάλυσης.
Το FISH δεν εφαρμόζεται συνήθως στην ανάλυση καρυότυπου, αλλά μόνο σε επιλεγμένες περιπτώσεις που βασίζονται σε συγκεκριμένες διαγνωστικές υποψίες ή για τη διερεύνηση ορισμένων κυτταρογενετικών ανωμαλιών.
Μία από τις πιο πρόσφατες εφαρμογές είναι στον τομέα της ογκολογίας: σε πολλές περιπτώσεις, ειδικά για καλλιέργειες συμπαγών όγκων, δεν μπορεί να επιτευχθεί ανάπτυξη και διαίρεση κυττάρων και επομένως τα χρωμοσώματα δεν μπορούν να επισημανθούν και να αναλυθούν.
Επιπλέον, το επίπεδο ανάλυσης της μελέτης που πραγματοποιήθηκε με την παραδοσιακή κυτταρογενετική δεν επιτρέπει τον εντοπισμό ανωμαλιών που μπορεί να επηρεάσουν μόνο ένα γονίδιο.
Από το 2000, έχουν αναπτυχθεί ανιχνευτές DNA που είναι σε θέση να αναγνωρίζουν συγκεκριμένες ανωμαλίες, για παράδειγμα στον καρκίνο της ουροδόχου κύστης, για τον οποίο χρησιμοποιούνται τέσσερις ανιχνευτές που αναγνωρίζουν τα χρωμοσώματα 3, 7, 17 και εννέα επισημασμένα με διαφορετικά φθοριόχρωμα (Multicolour FISH).
Το FISH εντοπίζει τυπικές χρωμοσωμικές ανωμαλίες του όγκου προτού υπάρξουν ενδείξεις ασθένειας στην κυστεοσκοπική έρευνα ή θετικότητα άλλων διαγνωστικών δεικτών όπως το CTM (κακοήθη καρκινικά κύτταρα).
Το 2001 το τεστ εγκρίθηκε από τον Οργανισμό Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ (FDA) για την παρακολούθηση της υποτροπής της νόσου σε ασθενείς που είχαν ήδη διαγνωστεί με καρκίνο και είχαν υποβληθεί σε χειρουργική επέμβαση αφαίρεσης ή/και θεραπεία BCG και το 2004 για διάγνωση σε ασθενείς με αιματουρία.
Το FISH μπορεί επίσης να παρέχει πληροφορίες για την καταλληλότερη θεραπεία για έναν συγκεκριμένο τύπο όγκου σε έναν δεδομένο ασθενή (Targeted Therapy)
Είναι γνωστό, για παράδειγμα, ότι οι ασθενείς με καρκίνο του μαστού που έχουν θετικό FISH για ενίσχυση ενός γονιδίου που ονομάζεται HER-2/neu, του οποίου η πρωτεΐνη εκτίθεται στην κυτταρική μεμβράνη του όγκου, ανταποκρίνονται στη θεραπεία με ένα συγκεκριμένο φάρμακο, την τραστουζουμάμπη, ένα αντίσωμα. που συνδέεται με τον υποδοχέα και τον εξουδετερώνει (ανοσολογική θεραπεία).
Το τεστ ονομάζεται PATHVYSION® και είναι εγκεκριμένο από τον FDA.
Το FISH μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη της ενίσχυσης ενός άλλου γονιδίου που ονομάζεται EGFR, στον καρκίνο του πνεύμονα και του παχέος εντέρου.
Και εδώ, μπορούν να χρησιμοποιηθούν διαφορετικά φάρμακα ανάλογα με το αν υπάρχει ή όχι ενίσχυση του γονιδίου στον όγκο του ασθενούς.
Σε αυτές τις περιπτώσεις, η θεραπεία δεν χρησιμοποιεί αντισώματα αλλά μικρά μόρια που αναστέλλουν την κυτταρική διαίρεση (βιολογική θεραπεία).
Νέα σύνορα ανοίγονται με την εφαρμογή του FISH για άλλους τύπους όγκων όπως το μελάνωμα, όπου η διαφορική διάγνωση με δυσπλαστικό σπίλο είναι ιδιαίτερα δύσκολη εάν βασίζεται αποκλειστικά σε μορφολογικά κριτήρια.
Δεδομένης της υψηλής ευαισθησίας, της ειδικότητας και της προληπτικής της δύναμης, η τεχνική FISH είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική στη μελέτη τόσο των αιματολογικών όσο και των συμπαγών όγκων.
Συγκεκριμένα, δεν έχει μόνο διαγνωστική/προγνωστική αξία αλλά είναι θεμελιώδες στην επιλογή θεραπείας με βάση το γονιδιωματικό προφίλ του όγκου.
Διαβάστε επίσης
Σπάνιες ασθένειες: Σύνδρομο Rothmund-Thomson
Σπάνιες ασθένειες: Ο Ρώσος οικονομολόγος Anatoly Chubais διαγνώστηκε με σύνδρομο Guillain Barré
Υπερσπάνιες ασθένειες: Δημοσιεύτηκαν οι πρώτες κατευθυντήριες γραμμές για το σύνδρομο Malan
Σπάνιες γενετικές ασθένειες: Σύνδρομο μακρού QT
Σπάνιες ασθένειες: Σύνδρομο Von Hippel-Lindau
Ο Ζίκα συνδέεται με το σύνδρομο Guillain-Barre σε νέα μελέτη
Σπάνιες παθήσεις: Septo-optic Dysplasia
Σπάνιες Παθήσεις: Συγγενής Υπερινσουλινισμός
Παραμορφώσεις ποδιών: Metatarsus Adductus ή Metatarsus Varus
Progeria: Τι είναι, συμπτώματα, αιτίες, διάγνωση και πιθανή θεραπεία
Σπάνιες ασθένειες: Σύνδρομο διαγραφής 5p (σύνδρομο «Cri-Du Chat»)