Hva er den cytogenetiske studien? Cytogenetisk analyse og tidlig diagnose av sykdommer

By Cristiano Antonino On Desember 31, 2022

Cytogenetisk analyse (eller kromosomkart eller karyotype) er studiet av cellers kromosomer

Kromosomer inneholder gener som er bygd opp av DNA, molekylet som inneholder all informasjon som er nødvendig for "konstruksjonen" av individet og organismens funksjon.

I cellene til mennesker er det 46 kromosomer: 23 kromosomer kommer fra faren med sædceller og 23 fra moren med eggcellen.

Spermatozoer og eggceller er kjønnsceller og er de eneste som inneholder kun 23 kromosomer.

Hvis sædcellen bærer X-kromosomet, vil en hunn bli født, hvis den bærer Y-kromosomet vil en hann bli født.

Karyotypen til en normal hunn vil derfor være 46, XX, mens den til en hann 46, XY.

For å studere kromosomer er det nødvendig å bruke kulturteknikker da det kun er under celledeling at de kan visualiseres.

SJELDEN SYKDOMMER? FOR Å LÆRE MER BESØK UNIAMO – ITALIENSK FORBUND AV SJÆLDNE SYKDOMMER STAND PÅ NØDSUTSPOLEN

Hva er hensikten med en cytogenetisk studie?

Den cytogenetiske studien brukes til å verifisere at det ikke er noen endringer i antall og/eller struktur av kromosomer som kan være ansvarlige for sykdommer preget av mental retardasjon (f.eks. Downs syndrom), infertilitet/sterilitet (f.eks. Turner og Klinefelters syndromer), psykomotoriske og tale, vekst og utviklingshemming.

Gjentatt tidlig spontanabort kan også være et resultat av en kromosomfeil hos en av foreldrene (3-5 % av tilfellene).

Når er en cytogenetisk studie passende?

Prenatal cytogenetikk

Det utføres i svangerskap der det er økt risiko for kromosomavvik hos fosteret: mors alder 35 år eller eldre (før barnets fødsel), barn med kromosomnummerfeil, foreldre med strukturelle omorganiseringer som ikke viser noen klinisk tegn, foreldre med kjønnskromosomnummerfeil (f.eks. 47,XXX; 47,XXY ), fosteravvik avdekket ved ultralyd, indikasjoner fra biokjemiske tester (f.eks. bi-test), gjentatte spontanaborter.

Transabdominal villusprøve kan utføres i løpet av første trimester av svangerskapet (9-12 uker) eller fostervannsprøve i løpet av andre trimester (15-18 uker).

For prøvetaking av korionvillus tas celler fra morkaken (korionvilli) som har samme opprinnelse (og derfor samme genetiske arv) som fosterets, mens fostervannsprøver studerer fosterceller som finnes i fostervannet (amniocytter).

Postnatal cytogenetikk

Karyotypestudien utføres på pasienter med mistanke om kromosomalt syndrom, foreldre og slektninger til individer med kromosomavvik, foreldre til misdannede individer eller individer med mistenkt kromosomalt syndrom som har dødd uten diagnose, hvis mental retardasjon og/eller medfødte defekter, vekstretardasjon , dødfødte spedbarn, par med gjentatte spontanaborter, mannlig infertilitet, kvinner med primær eller sekundær amenoré (fravær eller avbrudd i menstruasjonssyklusen).

BARNES HELSE: Lær mer om medisinsk barn ved å besøke støvlen på Emergency EXPO

Cytogenetikk på abortmateriale

Omtrent 15-20 % av alle anerkjente svangerskap resulterer i spontanabort og mer enn 50 % har endret kromosomtall og/eller struktur som er årsaken til svangerskapsavbrudd.

Den cytogenetiske studien av abortvev er derfor av grunnleggende betydning for å forstå årsaken til svangerskapsavbrudd, og for støtte til paret (siden i de fleste tilfeller er kromosomfeilen rent tilfeldig og ikke medfører økt risiko for at hendelsen gjentar seg).

Cytogenetikk av svulster

Cytogenetisk analyse kan også utføres for å studere svulster, både hematologiske (f.eks. leukemi) og faste svulster (f.eks. lunge, bryst, lever, blære).

Visse kromosomale omorganiseringer er 'svulstspesifikke' og tillater dermed en korrekt diagnose i møte med klinisk mistanke eller tvil.

For eksempel kan funnet av Philadelphia-kromosomet i et benmargsaspirat hos en pasient med mistenkt leukemi diagnostisere kronisk myeloid leukemi; eller tilstedeværelsen av t(X;18)-translokasjonen i en cellekultur fremstilt fra en solid tumorbiopsi tillater diagnostisering av sinovialt sarkom.

Nye teknologier: Fluorescent In Situ Hybridization (FISH)

Utviklingen av sofistikerte teknikker kjent som 'Molecular Cytogenetics', som Fluorescent In Situ Hybridization (FISH), gjør det mulig å utføre mer dyptgående cytogenetiske studier ettersom det tillater lokalisering av en spesifikk DNA-sekvens på faste preparater av kromosomer, interfasekjerner og vevssnitt, hentet fra alle typer biologisk materiale (blod, biopsier, fostervann, kjønnsceller), enten ferske, kryokonserverte eller parafininnstøpte.

FISH-teknikken er basert på DNAs egenskap med reversibel denaturering (åpning av dobbelthelixen) og involverer binding av et DNA-fragment spesifikt for området av interesse – merket med fluorescerende forbindelser (probe) – til den komplementære DNA-sekvensen til preparatet som har blitt festet og montert på et glassglass: det kromosomale området av interesse er dermed lett identifisert under et fluorescensmikroskop.

FISH representerer et uunnværlig komplement til tradisjonell cytogenetikk ettersom den er preget av sin større oppløsningskraft: den tillater karakterisering av kromosomavvik av et antall og struktur som ikke kan defineres ved klassiske cytogenetiske teknikker og identifisering av kryptiske omorganiseringer som ikke er synlige selv. etter høyoppløselig bånding.

Helseutgifter i Italia: en økende byrde på husholdningen

April 11, 2024

Aviary Alert: Mellom virusutvikling og menneskelige risikoer

April 4, 2024

En dag i gult mot endometriose

Mar 28, 2024

Håp og innovasjon i kampen mot kreft i bukspyttkjertelen

Mar 27, 2024

FISH brukes ikke rutinemessig til karyotypeanalyse, men kun i utvalgte tilfeller basert på spesifikke diagnostiske mistanker eller for å undersøke visse cytogenetiske abnormiteter.

En av de nyeste anvendelsene er innen onkologi: i mange tilfeller, spesielt for solide tumorkulturer, kan ikke cellevekst og -deling oppnås og kromosomer kan derfor ikke fremheves og analyseres.

Videre tillater ikke oppløsningsnivået til studien utført med tradisjonell cytogenetikk å identifisere anomalier som bare kan påvirke ett gen.

Siden år 2000 er det utviklet DNA-prober som er i stand til å gjenkjenne spesifikke avvik, for eksempel ved blærekreft, hvor det brukes fire prober som gjenkjenner kromosom 3, 7, 17 og ni merket med ulike fluorokromer (Multicolour FISH).

FISH identifiserer tumortypiske kromosomavvik før det er tegn på sykdom ved cystoskopisk undersøkelse eller positivitet til andre diagnostiske markører som CTM (maligne tumorceller).

I 2001 ble testen godkjent av US Food and Drug Administration (FDA) for å overvåke tilbakefall av sykdom hos pasienter som allerede hadde blitt diagnostisert med kreft og hadde gjennomgått fjerningskirurgi og/eller BCG-behandling, og i 2004 for diagnose hos pasienter med hematuri.

FISH kan også gi informasjon om den mest hensiktsmessige behandlingen for en bestemt type svulst hos en gitt pasient (Targeted Therapy)

Det er for eksempel kjent at brystkreftpasienter som har en positiv FISH for amplifisering av et gen kalt HER-2/neu, hvis protein er eksponert på tumorcellemembranen, reagerer på terapi med et bestemt medikament, trastuzumab, et antistoff som binder seg til reseptoren og nøytraliserer den (immunologisk terapi).

Testen heter PATHVYSION® og er godkjent av FDA.

FISH kan også brukes til å studere amplifikasjonen av et annet gen kalt EGFR, ved lunge- og tykktarmskreft.

Også her kan ulike legemidler brukes avhengig av om man finner amplifikasjon av genet i pasientens svulst eller ikke.

I disse tilfellene bruker terapi ikke antistoffer, men små molekyler som hemmer celledeling (biologisk terapi).

Nye grenser åpner seg med bruk av FISH for andre tumortyper som melanom, hvor differensialdiagnose med dysplastisk nevus er spesielt vanskelig hvis den kun er basert på morfologiske kriterier.

Gitt sin høye sensitivitet, spesifisitet og forutsigende kraft, er FISH-teknikken spesielt effektiv i studiet av både hematologiske og solide svulster.

Spesielt har den ikke bare diagnostisk/prognostisk verdi, men er grunnleggende i valg av terapi basert på svulstens genomiske profil.