Na czym polega badanie cytogenetyczne? Analiza cytogenetyczna i wczesna diagnostyka chorób

By Krystiana Antonina On Grudnia 31, 2022

Analiza cytogenetyczna (lub mapa chromosomów lub kariotyp) to badanie chromosomów komórek

Chromosomy zawierają geny, które składają się z DNA, cząsteczki zawierającej wszystkie informacje niezbędne do „konstrukcji” jednostki i funkcjonowania organizmu.

W komórkach człowieka znajduje się 46 chromosomów: 23 chromosomy pochodzą od ojca z plemnikiem i 23 od matki z komórką jajową.

Plemniki i komórki jajowe są komórkami zarodkowymi i jako jedyne zawierają tylko 23 chromosomy.

Jeśli plemnik ma chromosom X, urodzi się kobieta, jeśli plemnik ma chromosom Y, urodzi się mężczyzna.

Kariotyp normalnej kobiety będzie zatem wynosił 46, XX, a mężczyzny 46, XY.

Do badania chromosomów konieczne jest zastosowanie technik hodowlanych, gdyż dopiero podczas podziału komórki można je uwidocznić.

CHOROBY RZADKIE? ABY DOWIEDZIEĆ SIĘ WIĘCEJ ODWIEDŹ STOISKO UNIAMO – WŁOSKA FEDERACJA CHORÓB RZADKICH NA EMERGENCY EXPO

Jaki jest cel badania cytogenetycznego?

Badanie cytogenetyczne stosuje się w celu sprawdzenia, czy nie ma zmian w liczbie i/lub strukturze chromosomów, które mogą być odpowiedzialne za choroby charakteryzujące się upośledzeniem umysłowym (np. zespół Downa), niepłodnością/bezpłodnością (np. zespoły Turnera i Klinefeltera), psychomotorycznymi i mowa, opóźnienie wzrostu i rozwoju.

Powtarzające się poronienia wczesne mogą być również wynikiem błędu chromosomalnego u jednego z rodziców (3-5% przypadków).

Kiedy wskazane jest badanie cytogenetyczne?

Cytogenetyka prenatalna

Wykonuje się go w ciążach, w których istnieje zwiększone ryzyko wystąpienia nieprawidłowości chromosomalnych u płodu: wiek matki 35 lat lub starszy (przed urodzeniem dziecka), dziecko z błędem liczby chromosomów, rodzice z rearanżacjami strukturalnymi niewykazującymi klinicznych objawy, rodzice z błędami liczby chromosomów płciowych (np. 47,XXX; 47,XXY), nieprawidłowości płodu ujawnione w USG, wskazania z badań biochemicznych (np. bi-test), powtarzające się poronienia.

Pobranie kosmków przezbrzusznych można wykonać w pierwszym trymestrze ciąży (9-12 tygodni) lub amniopunkcję w drugim trymestrze ciąży (15-18 tygodni).

W przypadku pobierania próbek kosmków kosmówkowych komórki pobiera się z łożyska (kosmków kosmówkowych), które mają to samo pochodzenie (a zatem to samo dziedzictwo genetyczne) co komórki płodu, podczas gdy amniopunkcja bada komórki płodu znalezione w płynie owodniowym (amniocyty).

Cytogenetyka postnatalna

Badanie kariotypu przeprowadza się u pacjentów z podejrzeniem zespołu chromosomowego, rodziców i krewnych osób z aberracjami chromosomowymi, rodziców osób z wadami rozwojowymi lub osób z podejrzeniem zespołu chromosomowego, które zmarły bez diagnozy, jeśli upośledzenie umysłowe i/lub wady wrodzone, opóźnienie wzrostu , stwierdza się martwo urodzone niemowlęta, pary z powtarzającymi się poronieniami, niepłodność męską, kobiety z pierwotnym lub wtórnym brakiem miesiączki (brak lub przerwanie cyklu miesiączkowego).

ZDROWIE DZIECKA: DOWIEDZ SIĘ WIĘCEJ O MEDICHILD, ODWIEDZAJĄC STOISKO NA EMERGENCY EXPO

Cytogenetyka na materiale poborowym

Około 15-20% wszystkich rozpoznanych ciąż kończy się poronieniem, a ponad 50% ma zmienioną liczbę i/lub strukturę chromosomu, co jest przyczyną przerwania ciąży.

Badanie cytogenetyczne tkanek poronionych ma zatem fundamentalne znaczenie dla zrozumienia przyczyny przerwania ciąży i wsparcia dla pary (gdyż w większości przypadków błąd chromosomalny jest czysto przypadkowy i nie wiąże się ze zwiększonym ryzykiem powtórzenia się zdarzenia).

Cytogenetyka nowotworów

Analizę cytogenetyczną można również przeprowadzić w celu zbadania nowotworów, zarówno hematologicznych (np. białaczka), jak i litych (np. płuca, piersi, wątroby, pęcherza moczowego).

Pewne rearanżacje chromosomalne są „specyficzne dla nowotworu”, co pozwala na postawienie prawidłowej diagnozy w obliczu klinicznych podejrzeń lub wątpliwości.

Na przykład znalezienie chromosomu Philadelphia w aspiracie szpiku kostnego pacjenta z podejrzeniem białaczki umożliwia rozpoznanie przewlekłej białaczki szpikowej; lub obecność translokacji t(X;18) w hodowli komórkowej przygotowanej z biopsji guza litego pozwala na rozpoznanie mięsaka błony śluzowej macicy.

Nowe technologie: fluorescencyjna hybrydyzacja in situ (FISH)

Rozwój zaawansowanych technik znanych jako „cytogenetyka molekularna”, takich jak fluorescencyjna hybrydyzacja in situ (FISH), umożliwia prowadzenie bardziej dogłębnych badań cytogenetycznych, ponieważ umożliwia lokalizację określonej sekwencji DNA na utrwalonych preparatach chromosomów, jądra i skrawki tkanek z interfazy, uzyskane z dowolnego rodzaju materiału biologicznego (krew, biopsje, płyn owodniowy, gamety), świeże, kriokonserwowane lub zatopione w parafinie.

Technika FISH opiera się na właściwości DNA odwracalnej denaturacji (otwarciu podwójnej helisy) i polega na wiązaniu fragmentu DNA specyficznego dla badanego regionu – znakowanego związkami fluorescencyjnymi (sonda) – z komplementarną sekwencją DNA preparatu, który został utrwalony i osadzony na szkiełku podstawowym: interesujący region chromosomalny można łatwo zidentyfikować pod mikroskopem fluorescencyjnym.

FISH stanowi nieodzowne uzupełnienie tradycyjnej cytogenetyki, ponieważ charakteryzuje się większą zdolnością rozdzielczą: pozwala na scharakteryzowanie nieprawidłowości chromosomowych o liczbie i strukturze, których nie można zdefiniować za pomocą klasycznych technik cytogenetycznych oraz identyfikację tajemniczych przegrupowań, które nie są widoczne nawet po pasmowaniu w wysokiej rozdzielczości.

Podobne posty

Wydatki na opiekę zdrowotną we Włoszech: rosnące obciążenie gospodarstw domowych

Kwiecień 11, 2024

Alert wolierowy: między ewolucją wirusa a ryzykiem dla ludzi

Kwiecień 4, 2024

Dzień na żółto przeciwko endometriozie

Mar 28, 2024

Nadzieja i innowacja w walce z rakiem trzustki

Mar 27, 2024

FISH nie jest rutynowo stosowana do analizy kariotypu, ale tylko w wybranych przypadkach na podstawie określonych podejrzeń diagnostycznych lub w celu zbadania pewnych nieprawidłowości cytogenetycznych.

Jedno z najnowszych zastosowań znajduje się w dziedzinie onkologii: w wielu przypadkach, zwłaszcza w przypadku hodowli guzów litych, nie można uzyskać wzrostu i podziału komórek, a zatem nie można wyróżnić i przeanalizować chromosomów.

Ponadto poziom rozdzielczości badania przeprowadzonego przy użyciu tradycyjnej cytogenetyki nie pozwala na identyfikację anomalii, które mogą dotyczyć tylko jednego genu.

Od 2000 roku opracowywane są sondy DNA, które są w stanie rozpoznać określone nieprawidłowości, na przykład w raku pęcherza moczowego, w przypadku których stosuje się cztery sondy rozpoznające chromosomy 3, 7, 17 i XNUMX znakowane różnymi fluorochromami (Multicolour FISH).

FISH identyfikuje typowe dla guza nieprawidłowości chromosomalne, zanim pojawią się dowody na chorobę w badaniu cystoskopowym lub pozytywny wynik innych markerów diagnostycznych, takich jak CTM (złośliwe komórki nowotworowe).

W 2001 roku test został zatwierdzony przez Amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (FDA) do monitorowania nawrotów choroby u pacjentów z rozpoznaną chorobą nowotworową, którzy przeszli operację usunięcia i/lub terapię BCG, aw 2004 roku do diagnostyki u pacjentów z krwiomoczem.

FISH może również dostarczyć informacji na temat najodpowiedniejszej terapii dla określonego typu guza u danego pacjenta (terapia celowana)

Wiadomo na przykład, że pacjentki z rakiem piersi z dodatnim wynikiem testu FISH na amplifikację genu HER-2/neu, którego białko jest eksponowane na błonie komórkowej guza, reagują na terapię określonym lekiem, trastuzumabem, przeciwciałem który wiąże się z receptorem i neutralizuje go (terapia immunologiczna).

Test nazywa się PATHVYSION® i jest zatwierdzony przez FDA.

FISH można również wykorzystać do badania amplifikacji innego genu, zwanego EGFR, w raku płuc i okrężnicy.

Również w tym przypadku można zastosować różne leki w zależności od tego, czy w guzie pacjenta stwierdzono amplifikację genu.

W takich przypadkach terapia nie wykorzystuje przeciwciał, ale małe cząsteczki, które hamują podział komórek (terapia biologiczna).

Nowe granice otwierają się dzięki zastosowaniu FISH w przypadku innych typów nowotworów, takich jak czerniak, gdzie diagnostyka różnicowa znamion dysplastycznych jest szczególnie trudna, jeśli opiera się wyłącznie na kryteriach morfologicznych.

Ze względu na swoją wysoką czułość, specyficzność i moc przewidywania, technika FISH jest szczególnie skuteczna w badaniu zarówno guzów hematologicznych, jak i litych.

W szczególności ma nie tylko wartość diagnostyczną/prognostyczną, ale ma fundamentalne znaczenie przy wyborze terapii na podstawie profilu genomowego guza.