Wat is het cytogenetische onderzoek? Cytogenetische analyse en vroege diagnose van ziekten

By Cristiano Antonino On December 31, 2022

Cytogenetische analyse (of chromosoomkaart of karyotype) is de studie van de chromosomen van cellen

Chromosomen bevatten genen die zijn opgebouwd uit DNA, het molecuul dat alle informatie bevat die nodig is voor de 'opbouw' van het individu en het functioneren van het organisme.

In de cellen van de mens bevinden zich 46 chromosomen: 23 chromosomen komen van de vader met het zaadcel en 23 van de moeder met de eicel.

Spermatozoa en eicellen zijn geslachtscellen en bevatten als enige slechts 23 chromosomen.

Als het sperma het X-chromosoom draagt, wordt een vrouw geboren, als het het Y-chromosoom draagt, wordt een man geboren.

Het karyotype van een normale vrouw zal daarom 46, XX zijn, terwijl dat van een man 46, XY is.

Om chromosomen te bestuderen, is het noodzakelijk om kweektechnieken te gebruiken, aangezien ze alleen tijdens de celdeling kunnen worden gevisualiseerd.

ZELDZAME ZIEKTEN? OM MEER TE LEREN GA NAAR DE UNIAMO – ITALIAANSE FEDERATIE VAN ZELDZAME ZIEKTEN OP EMERGENCY EXPO

Wat is het doel van een cytogenetisch onderzoek?

Het cytogenetische onderzoek wordt gebruikt om na te gaan of er geen veranderingen zijn in het aantal en/of de structuur van de chromosomen die verantwoordelijk kunnen zijn voor ziekten die worden gekenmerkt door mentale retardatie (bijv. Downsyndroom), onvruchtbaarheid/steriliteit (bijv. Syndroom van Turner en Klinefelter), psychomotorische en spraak-, groei- en ontwikkelingsachterstand.

Herhaalde vroege miskraam kan ook het gevolg zijn van een chromosomale fout bij een van de ouders (3-5% van de gevallen).

Wanneer is een cytogenetisch onderzoek geschikt?

Prenatale cytogenetica

Het wordt uitgevoerd bij zwangerschappen waarbij er een verhoogd risico is op chromosomale afwijkingen bij de foetus: maternale leeftijd 35 jaar of ouder (vóór de geboorte van het kind), kind met een chromosoomgetalfout, ouders met structurele herschikkingen die geen klinische tekenen, ouders met fouten in het aantal geslachtschromosomen (bijv. 47,XXX; 47,XXY), foetale afwijkingen onthuld door echografie, indicaties van biochemische tests (bijv. bi-test), herhaalde miskramen.

Transabdominale villusbemonstering kan worden uitgevoerd tijdens het eerste trimester van de zwangerschap (9-12 weken) of vruchtwaterpunctie tijdens het tweede trimester (15-18 weken).

Voor vlokkentest worden cellen uit de placenta (chorionvilli) genomen die dezelfde oorsprong (en dus dezelfde genetische erfenis) hebben als die van de foetus, terwijl vruchtwaterpunctie foetale cellen onderzoekt die in het vruchtwater (amniocyten) worden aangetroffen.

Postnatale cytogenetica

Het karyotype-onderzoek wordt uitgevoerd bij patiënten met verdenking op chromosomaal syndroom, ouders en familieleden van personen met chromosomale afwijkingen, ouders van misvormde personen of personen met verdenking op chromosomaal syndroom die zijn overleden zonder diagnose, bij een verstandelijke handicap en/of aangeboren afwijkingen, groeiachterstand , doodgeboren baby's, paren met herhaalde miskramen, mannelijke onvruchtbaarheid, vrouwen met primaire of secundaire amenorroe (afwezigheid of onderbreking van de menstruatiecyclus) worden gevonden.

KINDERGEZONDHEID: LEES MEER OVER MEDICHILD DOOR EEN BEZOEK AAN DE STAND OP EMERGENCY EXPO

Cytogenetica op abortusmateriaal

Ongeveer 15-20% van alle erkende zwangerschappen mondt uit in een miskraam en meer dan 50% heeft een gewijzigd chromosoomgetal en/of -structuur die de oorzaak is van zwangerschapsafbreking.

De cytogenetische studie van abortusweefsels is daarom van fundamenteel belang om de oorzaak van zwangerschapsafbreking te begrijpen en om het paar te ondersteunen (aangezien de chromosomale fout in de meeste gevallen puur toeval is en geen verhoogd risico op herhaling inhoudt).

Cytogenetica van tumoren

Cytogenetische analyse kan ook worden uitgevoerd om tumoren te bestuderen, zowel hematologische (bv. leukemie) als vaste tumoren (bv. long, borst, lever, blaas).

Bepaalde chromosomale herschikkingen zijn 'tumorspecifiek' en maken dus een correcte diagnose mogelijk bij klinische verdenking of twijfel.

De vondst van het Philadelphia-chromosoom in een beenmergpunctie van een patiënt met verdenking op leukemie maakt bijvoorbeeld de diagnose van chronische myeloïde leukemie mogelijk; of de aanwezigheid van de t(X;18)-translocatie in een celkweek bereid uit een solide tumorbiopsie maakt de diagnose van sinoviaal sarcoom mogelijk.

Nieuwe technologieën: Fluorescent In Situ Hybridization (FISH)

De ontwikkeling van geavanceerde technieken die bekend staan als 'Molecular Cytogenetics', zoals Fluorescent In Situ Hybridization (FISH), maakt het mogelijk om meer diepgaande cytogenetische studies uit te voeren, aangezien het de lokalisatie van een specifieke DNA-sequentie op vaste preparaten van chromosomen mogelijk maakt, interfase kernen en weefselsecties, verkregen uit elk type biologisch materiaal (bloed, biopsieën, vruchtwater, gameten), vers, gecryopreserveerd of in paraffine ingebed.

De FISH-techniek is gebaseerd op DNA's eigenschap van reversibele denaturatie (opening van de dubbele helix) en omvat de binding van een DNA-fragment dat specifiek is voor het interessegebied – gelabeld met fluorescerende verbindingen (probe) – aan de complementaire DNA-sequentie van het preparaat dat is gefixeerd en gemonteerd op een glasplaatje: het chromosomale interessegebied is dus gemakkelijk te identificeren onder een fluorescentiemicroscoop.

FISH vertegenwoordigt een onmisbare aanvulling op de traditionele cytogenetica, aangezien het wordt gekenmerkt door zijn grotere resolutie: het maakt de karakterisering mogelijk van chromosoomafwijkingen met een aantal en structuur die niet kunnen worden gedefinieerd door klassieke cytogenetische technieken en de identificatie van cryptische herschikkingen die zelfs niet zichtbaar zijn. na bandvorming met hoge resolutie.

gerelateerde berichten

Gezondheidsuitgaven in Italië: een groeiende last voor huishoudens

11-2024-XNUMX

Volièrewaarschuwing: tussen virusevolutie en menselijke risico's

4-2024-XNUMX

Een dag in het geel tegen endometriose

28-2024-XNUMX

Hoop en innovatie in de strijd tegen alvleesklierkanker

27-2024-XNUMX

FISH wordt niet routinematig toegepast op karyotype-analyse, maar alleen in geselecteerde gevallen op basis van specifieke diagnostische vermoedens of om bepaalde cytogenetische afwijkingen te onderzoeken.

Een van de meest recente toepassingen ligt op het gebied van de oncologie: in veel gevallen, met name bij solide tumorculturen, kan celgroei en -deling niet worden verkregen en kunnen daarom chromosomen niet worden gemarkeerd en geanalyseerd.

Bovendien maakt het resolutieniveau van de studie die met traditionele cytogenetica wordt uitgevoerd, het niet mogelijk om afwijkingen te identificeren die slechts één gen zouden kunnen aantasten.

Sinds het jaar 2000 zijn er DNA-sondes ontwikkeld die specifieke afwijkingen kunnen herkennen, bijvoorbeeld bij blaaskanker, waarvoor vier sondes worden gebruikt die chromosoom 3, 7, 17 en negen herkennen die zijn gelabeld met verschillende fluorochromen (Multicolour FISH).

FISH identificeert tumor-typische chromosoomafwijkingen voordat er bewijs is van ziekte bij cystoscopisch onderzoek of positiviteit van andere diagnostische markers zoals CTM (kwaadaardige tumorcellen).

In 2001 werd de test goedgekeurd door de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) voor het monitoren van ziekterecidief bij patiënten bij wie al de diagnose kanker was gesteld en die een verwijderingsoperatie en/of BCG-therapie hadden ondergaan, en in 2004 voor de diagnose bij patiënten met hematurie.

FISH kan ook informatie geven over de meest geschikte therapie voor een bepaald type tumor bij een bepaalde patiënt (Targeted Therapy)

Het is bijvoorbeeld bekend dat borstkankerpatiënten die een positieve FISH hebben voor amplificatie van een gen genaamd HER-2/neu, waarvan het eiwit wordt blootgesteld aan het tumorcelmembraan, reageren op therapie met een bepaald medicijn, trastuzumab, een antilichaam dat zich bindt aan de receptor en deze neutraliseert (immunologische therapie).

De test heet PATHVYSION® en is goedgekeurd door de FDA.

FISH kan ook worden gebruikt om de amplificatie te bestuderen van een ander gen, EGFR genaamd, bij long- en darmkanker.

Ook hier kunnen verschillende medicijnen worden gebruikt, afhankelijk van het al dan niet aanwezig zijn van amplificatie van het gen in de tumor van de patiënt.

In deze gevallen gebruikt de therapie geen antilichamen maar kleine moleculen die de celdeling remmen (biologische therapie).

Nieuwe grenzen worden geopend met de toepassing van FISH voor andere tumortypes zoals melanoom, waar differentiële diagnose met dysplastische naevus bijzonder moeilijk is als deze uitsluitend gebaseerd is op morfologische criteria.

Gezien zijn hoge gevoeligheid, specificiteit en anticiperend vermogen, is de FISH-techniek bijzonder effectief bij de studie van zowel hematologische als solide tumoren.

Het heeft met name niet alleen diagnostische/prognostische waarde, maar is ook fundamenteel bij de keuze van therapie op basis van het genomisch profiel van de tumor.