Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno NÁVAZNOST METOD KLASICKÉ A MOLEKULÁRNÍ CYTOGENETIKY Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno TYPY CHROMOSOMOVÝCH ABERACÍ, kterých se týká vyšetření metodami klasické i molekulární cytogenetiky - VYŠETŘENÍ VROZENÝCH CHROMOSOMOVÝCH ABERACÍ – prenatální a postnatální vyšetření - VYŠETŘENÍ ZÍSKANÝCH CHROMOSOMOVÝCH ABERACÍ (u onkologických onemocnění) vyšetření z kostní dřeně a tkáně solidních tumorů Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno NÁVAZNOST METOD KLASICKÉ A MOLEKULÁRNÍ CYTOGENETIKY - metodami molekulární cytogenetiky upřesňujeme a potvrzujeme patologické nálezy detekované metodami klasické cytogenetiky - metody molekulární cytogenetiky odhalí velmi malé změny v karyotypu, které nelze detekovat metodami klasické cytogenetiky (nízká rozlišovací schopnost klasických metod) při vyšetřování - vrozených chromosomových aberací - získaných chromosomových aberací u onkologických pacientů Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY • vykapání suspenze na podložní sklíčka Obr. 5 (Dokumentace OLG FN Brno) Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY G -pruhování chromosomů • G - pruhování chromosomů 1 – inkubace preparátu v roztoku trypsinu (natrávení proteinů na povrchu chromosomů) 2 – barvení barvivem Giemsa- Romanowski Obr. 6 (Dokumentace OLG FN Brno) Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY hodnocení chromosomy s G-pruhy hodnotíme ve světelném mikroskopu zdroj světla - viditelná část spektra (halogenová žárovka) (stanovení karyotypu) Obr. 7 (Dokumentace OLG FN Brno) Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY hodnocení zvětšení 1000 - 1250x Obr. 8 (Dokumentace OLG FN Brno) Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY hodnocení světelný mikroskop s CCD kamerou napojený na počítač ke třídění chromosomů a sestavení karyotypu lze využít počítačové analýzy obrazu Obr. 9 (Dokumentace OLG FN Brno) Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY hodnocení • karyotyp = utříděný a zhodnocený soubor chromosomů v somatických buňkách pacienta, v zápisu označujeme počet chromosomů, typ pohlavních chromosomů a případné aberace (zápis karyotypu např. 46,XY) • normální lidský karyotyp se skládá ze 46 chromosomů - 22 párů autosomů (nepohlavních chromosomů), 2 gonosomů (pohlavních chromosomů) • chromosomový pár je tvořen homologními chromosomy (jeden zděděn od otce, druhý od matky), nepárové chromosomy jsou nehomologní (somatické diploidní buňky) obrázek karyotypu = utříděný a zhodnocený soubor chromosomů jedné buňky, který charakterizuje i chromosomy v ostatních buňkách pacienta ve vyšetřované tkáni Obr. 10 (Dokumentace OLG FN Brno) Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno Při vyšetření karyotypu analyzujeme určitý počet mitóz s chromosomy s G-pruhy, podle požadavku lékaře a nalezené patologie (10, 50). Ve spolupráci s molekulární cytogenetikou (metoda FISH) analyzujeme obvykle 200 interfázních jader (vyšetření % zastoupení buněčných linií u mozajek). Metody molekulární cytogenetiky mohou vyšetřovat i mitózy (potvrzování strukturních aberací metodou FISH) nebo pracují s izolovanou DNA pacienta (metody CGH, MLPA) . NÁVAZNOST METOD KLASICKÉ A MOLEKULÁRNÍ CYTOGENETIKY vyšetření karyotypu a chromosomových aberací Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno NÁVAZNOST METOD KLASICKÉ A MOLEKULÁRNÍ CYTOGENETIKY • vykapání suspenze na podložní sklíčka pro některá molekulárně cytogenetická vyšetření - FISH Obr. 11 (Dokumentace OLG FN Brno) Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY MOLEKULÁRNÍ CYTOGENETIKY princip vazby fluorescenčně značené sondy na chromosomy nebo interfázní jádra na podložním sklíčku sonda značená sonda vazba značené sondy na cílovou DNA (chromosom)Obr. 12 Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY MOLEKULÁRNÍ CYTOGENETIKY hodnocení chromosomy fluorescenčně značené hodnotíme ve fluorescenčním mikroskopu, zdroj světla - krátkovlnná část spektra (např. rtuťová výbojka); fluorescenční mikroskop je také součástí systému analýzy obrazu zdroj krátkovlnného vysokoenergetického zářeníspeciální filtry Obr. 13 (Dokumentace OLG FN Brno) Obr. 14 Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY MOLEKULÁRNÍ CYTOGENETIKY – FISH (preparáty k hodnocení) Obr. 15 (Dokumentace OLG FN Brno) na chromosomy v mitózách a na chromatin v interfázních jádrech jsou vázány fluorescenčně značené sondy (WCP – celochromosomové sondy, tel – telomerické, CEP – centromerické sondy) Vyšetření 1: Vyšetření 2: Vyšetření 3: Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) - příklady potvrzení přítomnosti balancované translokace v karyotypu metodou FISH 46,XY,t(5;19)(q15;p12) G-pruhování chromosomů metoda FISH Obr. 16 (Dokumentace OLG FN Brno) základní vyšetření, při kterém je translokace detekována potvrzení a upřesnění nalezené přestavby (cílené vyšetření konkrétních chromosomů) Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) potvrzení přítomnosti delece v karyotypu metodou MLPA 46,XX,del(5)(p14.1)syndrom Cri du Chat G-pruhování chromosomů – základní vyšetření Obr. 17 (Dokumentace OLG FN Brno) Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) potvrzení přítomnosti delece v karyotypu metodou MLPA 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,401p36 1p362p16.1 3q29 Wolf-HirschhornCriduChat SotosWilliams Langer-Giedion 9q22.3 DiGeorge2 WAGR P-W/Angelman P-W/Angelman 15q24 Miller-Diecker Smith-Magenis Smith-Magenis NF1 17q21DiGeorgeDiGeorge Phelan-McDermid MECP2dup MECP2dup metoda MLPA (metoda molekulární cytogenetiky) – potvrzení nálezu Obr. 18 (Dokumentace OLG FN Brno) Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní změny – nebalancované aberace mikrodelece (detekce delece menší než je rozlišovací schopnost vyšetření chromosomů s G–pruhy – pomocí metod molekulární cytogenetiky) cílené vyšetření metodami molekulární cytogenetiky – vyšší rozlišovací schopnost (FISH) základní vyšetření metodami klasické cytogenetiky G-pruhování chromosomů normální karyotyp 46,XX !!! nalezena delece na 22. chromosomu v oblasti 22q11-13 (Di George syndrom – VSV)Obr. 19 (Dokumentace OLG FN Brno) Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno 45,X[1]/46,XX[9] Při nálezu alespoň 1 patologické mitózy (G – pruhování) vyšetřujeme metodou FISH z interfázních jader (200 jader). VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) MOZAICISMUS - gonosomy 3% hraniční patologický nález Obr. 20 (Dokumentace OLG FN Brno) Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) MOZAICISMUS - gonosomy 45,X[6]/46,XX[194] vyšetření % zastoupení jednotlivých linií buněk v periferní krvi pacientky metodou FISH z interfázních jader (3% zastoupení buněčné linie 45,X) 1 signál (přítomen 1 chromosom X v jádře buňky) 2 signály (přítomny 2 chromosomy X v jádře T-lymfocytu) Obr. 21 (Dokumentace OLG FN Brno) použita sonda na centromeru chromosomu X Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno ONKOCYTOGENETIKA komplexní karyotyp 56,XY,der(X)t(X;5),+der(1),add(2),+3,der(4)t(4;?),+6?,+8, +10,der(11),+der(11)t(11;21)?,+der(11),+der(12)t(7;12) qdp(12p),+17,der(18) smíšený germinální tumor Obr. 22 (Dokumentace OLG FN Brno) analýza složitých a mnohočetných přestaveb u onkologických pacientů s komplexním karyotypem 1) G-pruhování chromosomů 2) SKY Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno Doporučená literatura: 1) Nussbaum R.L., McInnes R.R., Willard H.F.: Klinická genetika, Triton, 6. vydání, 2004, ISBN 80-7254-475-6 Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno Použitá literatura 1) ISCN 1995, Mitelman (ed), S. Karger, Basel 1995, ISBN 3-8055-6226-8 2) Kuglík P.: Vybrané kapitoly z cytogenetiky, Masarykova univerzita v Brně, 1. vydání, 2000, ISBN 80-210-2334-1 3) Nussbaum R.L., McInnes R.R., Willard H.F.: Klinická genetika, Triton, 6. vydání, 2004, ISBN 80-7254-475-6 1) ISCN 1995, Mitelman (ed), S. Karger, Basel 1995, ISBN 3-8055- 6226-8 Text: Obrázky: