Vad är den cytogenetiska studien? Cytogenetisk analys och tidig diagnos av sjukdomar

By Cristiano Antonino On December 31, 2022

Cytogenetisk analys (eller kromosomkarta eller karyotyp) är studiet av cellers kromosomer

Kromosomer innehåller gener som är uppbyggda av DNA, molekylen som innehåller all information som behövs för individens 'konstruktion' och organismens funktion.

I människors celler finns det 46 kromosomer: 23 kromosomer kommer från fadern med spermierna och 23 från modern med äggcellen.

Spermatozoer och äggceller är könsceller och är de enda som bara innehåller 23 kromosomer.

Om spermierna bär X-kromosomen föds en hona, om den bär Y-kromosomen föds en hane.

Karyotypen för en normal hona kommer därför att vara 46, XX medan den för en manlig 46, XY.

För att studera kromosomer är det nödvändigt att använda odlingstekniker eftersom det bara är under celldelning som de kan visualiseras.

SÄLLSYNTA SJUKDOMAR? FÖR ATT LÄRA MER BESÖK UNIAMO – ITALIENSKA FEDERATIONEN FÖR SÄLLSAMMANDE SJUKDOMAR BOJAN PÅ NÖDSTOPP

Vad är syftet med en cytogenetisk studie?

Den cytogenetiska studien används för att verifiera att det inte finns några förändringar i antalet och/eller strukturen av kromosomer som kan vara ansvariga för sjukdomar som kännetecknas av mental retardation (t.ex. Downs syndrom), infertilitet/sterilitet (t.ex. Turner och Klinefelters syndrom), psykomotoriska och tal, tillväxt och utvecklingsstörning.

Upprepade tidiga missfall kan också vara resultatet av ett kromosomfel hos en av föräldrarna (3-5 % av fallen).

När är en cytogenetisk studie lämplig?

Prenatal cytogenetik

Det utförs under graviditeter där det finns en ökad risk för kromosomavvikelser hos fostret: moderns ålder 35 år eller äldre (före barnets födelse), barn med kromosomnummerfel, föräldrar med strukturella omarrangemang som inte visar några kliniska tecken, föräldrar med könskromosomnummerfel (t.ex. 47,XXX; 47,XXY ), fosteravvikelser avslöjade med ultraljud, indikationer från biokemiska tester (t.ex. bi-test), upprepade missfall.

Transabdominal villusprovtagning kan utföras under graviditetens första trimester (9-12 veckor) eller fostervattenprov under andra trimestern (15-18 veckor).

För provtagning av korionvillus tas celler från moderkakan (korionvilli) som har samma ursprung (och därför samma genetiska arv) som fostrets, medan fostervattenprov studerar fosterceller som finns i fostervattnet (fostervatten).

Postnatal cytogenetik

Karyotypstudien genomförs på patienter med misstänkt kromosomalt syndrom, föräldrar och släktingar till individer med kromosomavvikelser, föräldrar till missbildade individer eller individer med misstänkt kromosomalt syndrom som har avlidit utan diagnos, om mental retardation och/eller medfödda defekter, tillväxthämning , dödfödda spädbarn, par med upprepade missfall, manlig infertilitet, kvinnor med primär eller sekundär amenorré (frånvaro eller avbrott i menstruationscykeln).

BARNHÄLSA: LÄR MER OM MEDICHILD genom att besöka kåpan på nödutställningen

Cytogenetik på abortmaterial

Cirka 15-20 % av alla erkända graviditeter resulterar i missfall och mer än 50 % har ett förändrat kromosomtal och/eller struktur som är orsaken till graviditetsavbrott.

Den cytogenetiska studien av abortvävnader är därför av grundläggande betydelse för att förstå orsaken till graviditetsavbrott, och för stöd till paret (eftersom kromosomfelet i de flesta fall är rent tillfälligt och inte medför en ökad risk för att händelsen återkommer).

Cytogenetik av tumörer

Cytogenetisk analys kan också utföras för att studera tumörer, både hematologiska (t.ex. leukemi) och solida (t.ex. lunga, bröst, lever, urinblåsa).

Vissa kromosomförändringar är "tumörspecifika" och möjliggör därför en korrekt diagnos inför klinisk misstanke eller tvivel.

Till exempel möjliggör upptäckten av Philadelphia-kromosomen i ett benmärgsaspirat hos en patient med misstänkt leukemi diagnosen kronisk myeloid leukemi; eller närvaron av t(X;18)-translokationen i en cellkultur framställd från en solid tumörbiopsi tillåter diagnos av sinovialt sarkom.

Ny teknik: Fluorescent In Situ Hybridization (FISH)

Utvecklingen av sofistikerade tekniker som kallas "Molecular Cytogenetics", såsom Fluorescent In Situ Hybridization (FISH), gör det möjligt att utföra mer djupgående cytogenetiska studier eftersom det tillåter lokalisering av en specifik DNA-sekvens på fixerade preparat av kromosomer, interfaskärnor och vävnadssnitt, erhållna från alla typer av biologiskt material (blod, biopsier, fostervatten, könsceller), vare sig det är färskt, kryokonserverad eller paraffininbäddad.

FISH-tekniken är baserad på DNA:s egenskap av reversibel denaturering (öppning av dubbelspiralen) och involverar bindning av ett DNA-fragment specifikt för regionen av intresse – märkt med fluorescerande föreningar (sond) – till den komplementära DNA-sekvensen av preparatet som har fixerats och monterats på en glasskiva: den kromosomala regionen av intresse identifieras således lätt under ett fluorescensmikroskop.

FISH representerar ett oumbärligt komplement till traditionell cytogenetik eftersom den kännetecknas av sin större upplösningsförmåga: den tillåter karakterisering av kromosomavvikelser av ett antal och struktur som inte kan definieras med klassisk cytogenetisk teknik och identifiering av kryptiska omarrangemang som inte ens är synliga. efter högupplöst bandning.

relaterade inlägg

Hälsoutgifter i Italien: en växande börda på hushållen

April 11, 2024

Aviary Alert: Mellan virusutveckling och mänskliga risker

April 4, 2024

En dag i gult mot endometrios

Mar 28, 2024

Hopp och innovation i kampen mot pankreascancer

Mar 27, 2024

FISH används inte rutinmässigt för karyotypanalys, utan endast i utvalda fall baserat på specifika diagnostiska misstankar eller för att undersöka vissa cytogenetiska abnormiteter.

En av de senaste tillämpningarna är inom onkologiområdet: i många fall, särskilt för solida tumörkulturer, kan celltillväxt och -delning inte erhållas och kromosomerna kan därför inte lyftas fram och analyseras.

Dessutom tillåter inte upplösningsnivån för studien som utförs med traditionell cytogenetik att identifiera anomalier som bara kan påverka en gen.

Sedan år 2000 har det utvecklats DNA-sonder som kan känna igen specifika avvikelser, till exempel vid blåscancer, för vilka fyra prober används som känner igen kromosomerna 3, 7, 17 och nio märkta med olika fluorokromer (Multicolour FISH).

FISH identifierar tumörtypiska kromosomavvikelser innan det finns tecken på sjukdom vid cystoskopisk undersökning eller positivitet hos andra diagnostiska markörer såsom CTM (maligna tumörceller).

År 2001 godkändes testet av US Food and Drug Administration (FDA) för att övervaka sjukdomsåterfall hos patienter som redan hade diagnostiserats med cancer och genomgått borttagningskirurgi och/eller BCG-behandling, och 2004 för diagnos hos patienter med hematuri.

FISH kan också ge information om den mest lämpliga behandlingen för en viss typ av tumör hos en given patient (Targeted Therapy)

Det är till exempel känt att bröstcancerpatienter som har en positiv FISH för amplifiering av en gen som kallas HER-2/neu, vars protein exponeras på tumörcellmembranet, svarar på terapi med ett speciellt läkemedel, trastuzumab, en antikropp som binder till receptorn och neutraliserar den (immunologisk terapi).

Testet heter PATHVYSION® och är godkänt av FDA.

FISH kan också användas för att studera amplifieringen av en annan gen som kallas EGFR, vid lung- och tjocktarmscancer.

Även här kan olika läkemedel användas beroende på om amplifiering av genen finns i patientens tumör eller inte.

I dessa fall använder terapin inte antikroppar utan små molekyler som hämmar celldelning (biologisk terapi).

Nya gränser öppnar sig med tillämpningen av FISH för andra tumörtyper såsom melanom, där differentialdiagnostik med dysplastisk nevus är särskilt svår om den baseras enbart på morfologiska kriterier.

Med tanke på dess höga känslighet, specificitet och förutseende kraft är FISH-tekniken särskilt effektiv vid studier av både hematologiska och solida tumörer.

I synnerhet har den inte bara diagnostiskt/prognostiskt värde utan är grundläggande i valet av terapi utifrån tumörens genomiska profil.