Что такое цитогенетическое исследование? Цитогенетический анализ и ранняя диагностика заболеваний
Цитогенетический анализ (или карта хромосом, или кариотип) – это изучение хромосом клеток
Хромосомы содержат гены, состоящие из ДНК, молекулы, содержащей всю информацию, необходимую для «построения» человека и функционирования организма.
В клетках человека 46 хромосом: 23 хромосомы исходят от отца со сперматозоидом и 23 от матери с яйцеклеткой.
Сперматозоиды и яйцеклетки являются зародышевыми клетками и являются единственными, которые содержат только 23 хромосомы.
Если сперматозоид несет Х-хромосому, то родится девочка, если Y-хромосома, то мальчик.
Таким образом, кариотип нормальной женщины будет 46, XX, а кариотип мужчины — 46, XY.
Для изучения хромосом необходимо использовать методы культивирования, поскольку визуализировать их можно только во время деления клеток.
Какова цель цитогенетического исследования?
Цитогенетическое исследование используется для подтверждения отсутствия изменений в числе и/или структуре хромосом, которые могут быть причиной заболеваний, характеризующихся умственной отсталостью (например, синдромом Дауна), бесплодием/бесплодием (например, синдромы Тернера и Клайнфельтера), психомоторными и речь, задержка роста и развития.
Повторный ранний выкидыш также может быть следствием хромосомной ошибки у одного из родителей (3-5% случаев).
Когда целесообразно цитогенетическое исследование?
Пренатальная цитогенетика
Его проводят при беременностях, при которых имеется повышенный риск хромосомных аномалий у плода: возраст матери 35 лет и старше (до рождения ребенка), ребенок с ошибкой числа хромосом, родители со структурными перестройками, не проявляющимися клинически признаки, родители с ошибками числа половых хромосом (например, 47,XXX; 47,XXY), аномалии плода, выявленные при УЗИ, показания биохимических тестов (например, би-тест), повторные выкидыши.
Трансабдоминальное исследование ворсинок может быть выполнено в первом триместре беременности (9-12 недель) или амниоцентез во втором триместре (15-18 недель).
Для забора образцов ворсин хориона клетки берут из плаценты (ворсинки хориона), которые имеют то же происхождение (и, следовательно, то же генетическое наследие), что и клетки плода, в то время как при амниоцентезе исследуются клетки плода, обнаруженные в амниотической жидкости (амниоциты).
Постнатальная цитогенетика
Исследование кариотипа проводят у больных с подозрением на хромосомный синдром, родителей и родственников лиц с хромосомными аномалиями, родителей лиц с аномалиями развития или лиц с подозрением на хромосомный синдром, умерших без установления диагноза, при наличии умственной отсталости и/или врожденных дефектов, задержки роста , мертворожденные дети, пары с повторными выкидышами, мужское бесплодие, женщины с первичной или вторичной аменореей (отсутствие или прерывание менструального цикла).
ЗДОРОВЬЕ РЕБЕНКА: УЗНАЙТЕ БОЛЬШЕ О MEDICHILD, посетив стенд на EMERGENCY EXPO
Цитогенетика на материале аборта
Приблизительно 15-20% всех выявленных беременностей заканчиваются выкидышем и более 50% имеют измененное число и/или структуру хромосом, что является причиной прерывания беременности.
Таким образом, цитогенетическое исследование тканей аборта имеет принципиальное значение для понимания причины прерывания беременности и поддержки супружеской пары (поскольку в большинстве случаев хромосомная ошибка является чисто случайной и не влечет за собой повышенного риска повторения события).
Цитогенетика опухолей
Цитогенетический анализ также можно проводить для изучения опухолей, как гематологических (например, лейкемия), так и солидных (например, легких, молочной железы, печени, мочевого пузыря).
Определенные хромосомные перестройки являются «опухолеспецифичными» и, таким образом, позволяют поставить правильный диагноз перед лицом клинических подозрений или сомнений.
Например, обнаружение филадельфийской хромосомы в аспирате костного мозга пациента с подозрением на лейкемию позволяет диагностировать хронический миелоидный лейкоз; или наличие транслокации t(X;18) в клеточной культуре, полученной из биопсии солидной опухоли, позволяет диагностировать синовиальную саркому.
Новые технологии: флуоресцентная гибридизация in situ (FISH)
Развитие сложных методов, известных как «молекулярная цитогенетика», таких как флуоресцентная гибридизация in situ (FISH), позволяет проводить более глубокие цитогенетические исследования, поскольку позволяет локализовать определенную последовательность ДНК на фиксированных препаратах хромосом. интерфазные срезы ядер и тканей, полученные из любого вида биологического материала (кровь, биоптаты, амниотическая жидкость, гаметы), свежего, криоконсервированного или залитого в парафин.
Метод FISH основан на свойстве ДНК к обратимой денатурации (раскрытие двойной спирали) и включает связывание фрагмента ДНК, специфичного для интересующей области, меченного флуоресцентными соединениями (зонд), с комплементарной последовательностью ДНК препарата, который был зафиксирован и помещен на предметное стекло: таким образом, интересующая хромосомная область легко идентифицируется под флуоресцентным микроскопом.
FISH представляет собой незаменимое дополнение к традиционной цитогенетике, поскольку характеризуется большей разрешающей способностью: он позволяет охарактеризовать хромосомные аномалии числа и структуры, которые не могут быть определены классическими цитогенетическими методами, и идентифицировать криптические перестройки, которые не видны даже после полос с высоким разрешением.
FISH обычно не применяется для анализа кариотипа, а только в отдельных случаях на основании конкретных диагностических подозрений или для исследования определенных цитогенетических аномалий.
Одно из самых последних применений находится в области онкологии: во многих случаях, особенно для солидных опухолевых культур, невозможно получить рост и деление клеток и, следовательно, невозможно выделить и проанализировать хромосомы.
Кроме того, уровень разрешения исследования, проведенного с помощью традиционной цитогенетики, не позволяет выявить аномалии, которые могут затрагивать только один ген.
С 2000 года разрабатываются ДНК-зонды, способные распознавать специфические аномалии, например, при раке мочевого пузыря, для чего используются четыре зонда, распознающие хромосомы 3, 7, 17 и XNUMX, меченные разными флуорохромами (Multicolour FISH).
FISH выявляет типичные для опухоли хромосомные аномалии до появления признаков заболевания при цистоскопическом исследовании или положительных результатов других диагностических маркеров, таких как СТМ (злокачественные опухолевые клетки).
В 2001 году тест был одобрен Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) для мониторинга рецидива заболевания у пациентов, у которых уже был диагностирован рак и которые перенесли операцию по удалению опухоли и/или терапию БЦЖ, а в 2004 году — для диагностики у пациентов с гематурией.
FISH также может предоставить информацию о наиболее подходящей терапии для определенного типа опухоли у данного пациента (таргетная терапия).
Известно, например, что больные раком молочной железы с положительным результатом FISH на амплификацию гена HER-2/neu, белок которого экспонируется на мембране опухолевых клеток, реагируют на терапию определенным лекарственным средством, трастузумабом, антителом. который связывается с рецептором и нейтрализует его (иммунологическая терапия).
Тест называется PATHVYSION® и одобрен FDA.
FISH также можно использовать для изучения амплификации другого гена, называемого EGFR, при раке легких и толстой кишки.
Здесь также могут использоваться различные препараты в зависимости от того, обнаружена ли амплификация гена в опухоли пациента.
В этих случаях в терапии используются не антитела, а небольшие молекулы, подавляющие деление клеток (биологическая терапия).
Новые границы открываются с применением FISH для других типов опухолей, таких как меланома, где дифференциальная диагностика с диспластическим невусом особенно сложна, если основывается исключительно на морфологических критериях.
Благодаря высокой чувствительности, специфичности и упреждающей способности метод FISH особенно эффективен при изучении как гематологических, так и солидных опухолей.
В частности, он имеет не только диагностическое/прогностическое значение, но и является основополагающим при выборе терапии на основе геномного профиля опухоли.
Читайте также
Редкие заболевания: синдром Ротмунда-Томсона.
Редкие болезни: у российского экономиста Анатолия Чубайса диагностирован синдром Гийена-Барре
Ультраредкие заболевания: опубликованы первые рекомендации по лечению синдрома Малана
Редкие генетические заболевания: синдром удлиненного интервала QT
Редкие заболевания: синдром фон Гиппеля-Линдау
Зика связан с синдромом Гийена-Барре в новом исследовании
Редкие заболевания: септооптическая дисплазия.
Редкие заболевания: врожденный гиперинсулинизм.
Деформации стопы: приведение плюсневой кости или варусная плюсневая мышца
Прогерия: что это такое, симптомы, причины, диагностика и возможное лечение
Редкие заболевания: синдром делеции 5p (синдром «Cri-Du Chat»)