TESTE CITOGENOMICE.

Dezechilibrele genomice sunt o cauză majoră de anomalii congenitale și de dezvoltare și pot fi analizate prin tehnici clasice – cariotipul convențional – sau tehnologii avansate – cariotipul molecular de înaltă rezoluție bazat pe tehnologia microarray.

Ce este un cromozom?

Toate celulele umane dețin în nucleul lor informația genetică responsabilă pentru funcționarea întregului organism. Această informație este conținută în ADN-ul celular; molecula de ADN de la nivelul nucleului este împachetată în structuri microscopice numite cromozomi.

Cromozomii nu sunt vizibili până când celulele nu încep să se dividă; în stadiul diviziunii celulare numită metafază, cromozomii devin mai compacți și pot fi vizualizați la microscop.

Fiecare cromozom prezintă un punct de construcție, numit centromer, care oferă cromozomului o formă specifică, divizându-l în două secțiuni, sau brațe: un braț superior scurt, notat cu „p” și un braț inferior lung, notat cu „q”.

Fiecare om are 46 de cromozomi în celule somatice nucleate, adică 23 de perechi. Fiecare pereche are un cromozom moștenit de la tată și unul de la mamă.

Ce este o anomalie cromozomială?

Orice schimbare de la numărul normal sau de la structura unică a cromozomului este considerată o anomalie cromozomială și poate conduce la o maladie genetică.

Aceste schimbări apar în timpul diviziunii celulare, la formarea ovulului sau celulelor spermatice caz in care pot fi transmise generațiilor următoare;de asemenea, pot apare in celelalte celule ale organismului (somatice), pe parcursul vieții, caz in care nu vor fi transmise urmasilor.

Anomaliile moștenite derivă de la un părinte care este normal fenotipic (nu prezinta semne clinice), dar care produce un număr de gameți (spermatozoizi sau ovule) instabili genetic, ce pot conduce la o maladie genetică. In urma fuziunii gametului anormal cromozomial cu unul normal se formează un zigot anormal genetic.

Consecintele pot fi: fertilizare eșuată, pierdere fetală, moarte perinatală, malformații congenitale, probleme de creștere, retard mental și subfertilitate. Pe de altă parte, anomaliile somatice pot apărea de-a lungul vieții și sunt rezultatul expunerii prelungite la radiații, substanțe toxice, etc.

Anomaliile cromozomiale sunt împărțite în două grupe : anomalii numerice și structurale.

A. Anomalii numerice

O schimbare a numărului de cromozomi este definită ca anomalie numerică și poate fi moștenită de la un părinte purtător sau poate să se producă „de novo” ca urmare a nondisjuncției (lipsa de separare a cromozomilor) care poate surveni în timpul meiozei sau mitozei.

Acestea pot fi depistate prin analizele citogenetice prenatale sau postnatale și în cele mai multe cazuri ele sunt incompatibile cu viața.

Modificările numerice ale cromozomilor poartă numele de aneuploidie. Formele de aneuploidie care sunt compatibile cu viața sunt trisomiile (trei copii ale cromozomilor): 13 (sindromul Patau), 18 (sindromul Edwards) și 21 (sindromul Down). Mai există și aneuploidii ale cromozomilor de sex descrise în sindromul Klinefelter (XXY) pentru bărbați și sindromul Turner (XO: o copie a cromozomului X) pentru femei.

În unele cazuri, anomaliile numerice nu se găsesc în toate celulele. Astfel, un individ poate avea două sau mai multe populații de celule cu număr diferit de cromozomi. Acest fenomen se numește mozaicism.

B. Anomalii structurale

O anomalie structurală apare când unul sau mai mulți cromozomi prezintă o schimbare în structură, schimbare care poate fi moștenită de la un părinte sau poate fi „de novo”. Anomaliile structurale pot cauza probleme în dezvoltarea și funcționarea unui individ. Efectele anomaliilor structurale depind de dimensiunea și de localizarea lor, precum și dacă materialul genetic estecâștigat sau pierdut.

Ele pot fi, de asemenea, depistate prin
analizele citogenetice prenatale sau postnatale și pot fi:

  • Deletii: cromozomi cu material genetic pierdut
  • Inserții: cromozomi cu material genetic adăugat
  • Translocații: cromozomi cu material genetic schimbat
  • Duplicatii: cromozomi cu arii duplicate
  • Inversii: cromozomi cu arii inversate
  • Isocromozomi: cromozomi cu 2 brațe identice
  • Cromozomi dicentrici: cromozomi cu 2 centromeri
  • Cromozomi inel :cromozomi ce formează o structură circulară
Cum putem studia anomaliile cromozomiale?
Un cariotip convențional reprezintă aranjarea cromozomilor în perechi omoloage după dimensiune, forma și modelul de bandare. Analiza cariotipului permite identificarea anomaliilor cromozomiale responsabile de producerea unor boli genetice.Perechile de cromozomi de la 1 la 22 sunt numiți autozomi, iar perechea 23 este cea a cromozomilor de sex, numiți heterozomi. Există doi cromozomi de sex diferiți, X și Y. Femeile au doi cromozomi X(XX), iar bărbații prezintă un cromozom X și un cromozom Y (XY).
Prin această metodă putem detecta toate anomaliile numerice ale cromozomilor, dar și anomalii structurale mai mari de 5Mb. De asemenea, cariotipul convențional este singură metodă de diagnostic genetic care poate detecta modificările cromozomiale echilibrate: ex. translocații.

Cariotipul molecular de înaltă rezoluție bazat pe microarray

Indicații pentru Testarea Citogenetică

Pentru femeia însărcinată:

  • vârstă avansată a mamei (≥35 ani)
  • constatări ecografice specifice unor anumite sindroame
  • screeningul biochimic prenatal cu risc crescut
  • screeningul NIPT cu risc crescut
  • istoric personal cu avorturi spontane
  • istoric familial cu boli genetice

Pentru nou – născuți, copii și adulți:

  • trăsături fenotipice anormale sugestive unor sindroame genetice
  • organe genitale ambigue
  • întârzieri de dezvoltare
  • sindroame dismorfice
  • fenotip sugestiv pentru sindroame de microdeletie
  • istoric familial de boli genetice

Pentru cupluri cu probleme de subfertilitate:

  • avorturi recurente
  • probleme de reproducere
  • fertilitate scăzută
  • sterilitate
  • evaluare citogenetica înainte de începerea unui program FIV (fertilizare în vitro)

Pentru boli maligne:

  • leucemie
  • limfom
  • sindrom mielodisplastic
  • mielom multiplu
  • boli mieloproliferative

SNP-array – Cariotip molecular de înalta rezoluție

SNP-array pe platforma Affymetrix este cea mai avansată tehnologie de analiză a întregului genom pentru detecția anomaliilor cromozomiale submicroscopice.

Ce este SNP-array?

SNP-microarray este o tehnologie care permite analiza unor modificări cromozomiale neechilibrate mai mici decât cele detectate prin cariotipul convențional. Această tehnologie evaluează regiuni genomice importante pentru identificarea segmentelor de ADN în plus sau în minus, cunoscute ca CNV-uri (Copy Number Variants), care ar putea fi cauza de bază a unei probleme medicale.

Care sunt avantajele testării SNP-array vs. Cariotip convențional

Ca și cariotipul convențional, SNP-array explorează toți cei 46 de cromozomi într-un singur test.

Spre deosebire de acesta, SNP-array identifică dezechilibre cromozomiale structurale foarte mici, pierderi sau surplusuri de material genetic de dimensiuni submicroscopice, crescând astfel semnificativ rata de detecție a anomaliilor genetice.

Diagnosticul genetic avansat poate fi foarte util pentru a avea o imagine corectă și completă asupra afecțiunii, în vederea asigurării celui mai bun management al pacientului, ceea ce include, în anumite situații, și direcționarea tratamentului și stabilirea prognosticului.

Care sunt indicațiile analizei array?

Pentru diagnosticul prenatal:

  • sarcini cu anomalii depistate la ecografia fetală
  • screening biochimic matern prenatal de prim trimestru cu risc crescut
  • părinți purtători de rearanjamente cromozomiale echilibrate de tipul translocație, inserție
  • identificarea originii cromozomilor anormali

Pentru diagnosticul postnatal:

  • pacienții cu dizabilitate intelectuală de etiologie necunoscută
  • probleme de învățare
  • tulburări de dezvoltare
  • epilepsie
  • autism
  • trăsături dismorfice sau un sindrom suspectat
  • anomalii congenitale

Este însă recomandat consultul genetic inante de efectuarea testului, pentru a stabili în fiecare caz protocolul cel mai adecvat.