Клиническая цитогенетика. Цитогенетические методы в генетике

Клиническая цитогенетика — относительно молодая наука. При оплодотворении диплоидность восстанавливается. Также лишь в 1959 году отмечена связь синдромов Дауна, Клайнфельтера и Шерешевского-Тернера с нарушением хромосомного набора.

В последние годы спектр методов клинической цитогенетики значительно расширился за счет методов молекулярной цитогенетики. Благодаря использованию цитогенетических маркеров появилась возможность более эффективной диагностики отдельных моногенных синдромов. Кроме того, методы цитогенетики нашли широкое применение в диагностике различных онкологических и гематологических заболеваний, в репродуктивной медицине, для пренатальной и преимплантационной диагностики.

К цитогенетическим методам, применяемым в клинической практике, относятся:
- классические методы кариотипирования;
- молекулярно-цитогенетические методы.

До недавнего времени диагностика хромосомных болезней базировалась на использовании традиционных методов цитогенетического анализа. Микроскопические методы исследования хромосом человека начали использоваться еще в конце XIX века, после чего спустя несколько лет В.Саттоном в 1903 году и был введен термин «цитогенетика». В 1960 году Р. Мурхед с соавт. разработали метод культивирования лимфоцитов периферической крови для получения метафазных хромосом человека, что позволило обнаруживать мутации хромосом, характерных для определенных наследственных болезней.

клиническая цитогенетика

Цитогенетический метод включал культивирование лимфоцитов периферической крови больного, фиксирование клеток на предметном стекле в соответствующей стадии митотического цикла (метафаза, профаза) с целью получения хромосомных препаратов и последующего анализа хромосом под световым или флюоресцентным микроскопом. Этот классический тип диагностики позволял судить о кариотипе - числе и структуре хромосом человека. Световая микроскопия для изучения хромосом применяется до настоящего времени.

Другие методы цитогенетики (люминисцентная микроскопия, электронная, конфокальная и др.) преимущественно используются в научно-исследовательских целях. Подавляющее большинство цитогенетических исследований выполняются на культуре соматических клетках, главным образом на культуре лимфоцитов периферической крови. Для выполнения анализа достаточно 1 -2 мл венозной крови с последующей техникой приготовления препаратов (культивирование со стимуляцией митотической активности на питательных средах (обычно для этого требуется 72 часа); гипотоническая обработка клеток с целью получения хромосом на стекле (в гипотоническом растворе хлорида калия или цитрата натрия); фиксация деления хромосом на определенной стадии (чаще всего на стадии метафазы или профазы; окраска различными красителями; техника и другие методики описаны в соответствующих руководствах по цитогенетике). Забор образцов крови, предназначенных для проведения кариотипа, должен проводиться в пробирки, содержащие специальное вещество, предотвращающее свертывание крови (антикоагулянт). В качестве антикоагулянта можно использовать только гепарин.

Выпускаются коммерческие специальные пробирки для работы с кровью, содержащие гепарин. Образцы следует как можно быстрее доставить в лабораторию для проведения исследования. Хранить образцы следует не более 24 часов при температуре +4" С. Замораживать образцы нельзя. Цитогенетический анализ проводят на препаратах хромосом, дифференциально окрашенных по длине - Q-, G-, R- и С-методами. В каждом случае под микроскопом анализируют не менее 20 метафазных пластинок. Если предполагается хромосомный мозаицизм, то количество исследуемых клеток увеличивается, или анализ дополняется исследованием других тканей (клетки крови, фибробласты или клетки половых желез).

Хромосомным вариантом считается наличие в одной из хромосом 1,9,16 и Y увеличения или уменьшения (гетероморфизм гомологичных хромосом) около-центромерного гетерохроматинового блока, оцениваемого от 1 до 5 баллов и выше.

Однако при таком подходе оставался недифференцированным ряд сложных случаев хромосомной патологии, таких как добавочная маркерная хромосома, сложные случаи хромосомного мозаицизма (в организме больного имеется несколько клонов клеток - нормальных и аномальных).

Для исследования могут могут использоваться не только лимфоциты периферической крови или фибробласты, но и другие культуры клеток — амниоциты, костный мозг, хорион, эмбриональные ткани (кератиноциты и др.). Но наиболее доступны для исследования лимфоциты периферической крови, которые до настоящего времени используются для цитогенетического анализа и для получения образцов периферической крови достаточно небольшого количества (1-2 мл). С расширением методов пренатальной диагностики хромосомных аномалий объектом для исследования стали различные клеточные структуры, получаемые во время беременности.

При ранних сроках беременности (до 12 недель) цитогенетический анализ проводится с использованием клеток ворсин хорина, в более поздние сроки беременности клетки плода (амниоциты, пуповинная кровь, плацента). В 70-е годы XX века были разработаны различные методы дифференциального окрашивания хромосом и их модификации (Q-метод, метод без флюоресцентных красителей - G-окраска (Гимза), R- и С-методы и др.), которые пришли на смену так называемому рутинному методу, что повысило эффективность оценки характеристик хромосом человека.

- Читать далее "Показания для исследования кариотипа. Показания для проведения хромосомных исследований"

Оглавление темы "Биохимическая диагностика в генетике":
1. Биохимические показатели наследственной патологии. Массовый скрининг в генетике
2. Селективный скрининг в генетике. Генетические тесты селективного скрининга наследственной патологии
3. Диагностика гомоцистинурии. Цианид-нитропруссидный тест
4. Исследование сыворотки в генетике. Исследование мочи в генетике
5. Диагностика гетерозиготного носительства. Показания для исследования органических кислот в моче
6. Диагностика галактоземии. Исследование метаболитов стероидогенеза
7. Нарушения аминокислотного обмена. Программы диагностики нарушений аминокислотного обмена
8. Хромосомная патология у детей. Хромосомные синдромы
9. Клиническая цитогенетика. Цитогенетические методы в генетике
10. Показания для исследования кариотипа. Показания для проведения хромосомных исследований

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: