Fortgeschrittene Techniken in der Zytogenetik: FISH und CGH

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Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH)

Die Technik der Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) wurde erstmals Ende der 1980er Jahre eingeführt und etablierte sich schnell als wesentlicher diagnostischer zytogenetischer Test für verschiedene angeborene und erworbene Erkrankungen [4]. FISH bietet eine deutlich höhere Auflösung als die Standard-Karyotypisierung [3], insbesondere wenn sie auf Zellen in der Interphase (Zellen, die sich nicht in der Mitosephase befinden) angewendet wird [5]. Mitose) [5].

FISH verwendet fluoreszierende Sonden, die mit komplementären Basensequenzen entworfen wurden, um das Vorhandensein oder Fehlen spezifischer DNA-Segmente innerhalb der Chromosomen präzise zu lokalisieren [2,6]. Damit die Hybridisierung abgeschlossen werden kann, sobald die Sonde und die Zielprobe kombiniert werden, müssen beide durch Hitze oder chemische Reagenzien denaturiert werden, was die Wasserstoffbrückenbindungen der DNA aufbricht [5]. Anschließend bilden die fluoreszierenden Sonden neue Wasserstoffbrückenbindungen mit ihren komplementären Basenpaaren in der DNA, was ihre Detektion mittels Mikroskopie erleichtert [5].

Diese Technik wird häufig zur Identifizierung von Deletionen oder Translokationen von Chromosomen verwendet, die mit pädiatrischen Erkrankungen oder Neoplasien in Verbindung stehen [2]. Bemerkenswerte Beispiele sind die Deletion auf Chromosom 22, die mit dem DiGeorge-Syndrom assoziiert ist, und die pädiatrischen oder Neoplasien [2]. Bemerkenswerte Beispiele sind die Deletion auf Chromosom 22, die mit dem DiGeorge-Syndrom assoziiert ist, und die Translokation eines Teils eines Gen zwischen den Chromosomen 22 und 9 bei der chronisch Leukämie. myeloischen chronische [2].

Darüber hinaus wird FISH zur Unterscheidung von atypischen Nävi (wie dem Spitz-Nävus) gegenüber Melanomen durch die Analyse von melanozytären Läsionen eingesetzt. Nävus melanozytären Atypien nachgewiesen werden. (wie dem Nävus Spitz-Nävus) gegenüber Melanomen durch die Analyse von Melanom melanozytären Läsionen. lokalisiert sind melanozytären Läsionen..

FISH-Pathologie des pädiatrischen Melanoms

Genomische vergleichende Hybridisierung (CGH)

Die genomische vergleichende Hybridisierung (CGH) stellt eine Methode der molekularen zytogenetischen Tests dar molekulare. Diese Technik kann Varianten der Chromosomenkopienzahl (Regionen des Genom Genoms, in denen Gensegmente dupliziert oder tripliziert werden) identifizieren, ohne dass eine vorherige Zellkultur erforderlich ist [7]. CGH wurde ursprünglich mit dem Ziel entwickelt, diese Veränderungen in Tumorzellen nachzuweisen [7,8].

In der CGH-Methodik werden zwei Genome verwendet: die zu untersuchende Probe und eine Kontrolle Schädlingsbekämpfer. Beide werden mit unterschiedlichen Fluorophoren markiert, um ihre Unterscheidung zu ermöglichen [8]. Nach der Denaturierung werden die beiden Proben gemischt, um die Hybridisierung mit den Metaphasenchromosomen zu ermöglichen. Die Intensität des Fluoreszenzsignals der markierten Probe im Verhältnis zur Kontrolle wird entlang jedes Chromosoms kartiert. Dieser Prozess deckt den Verlust oder Gewinn von genetischem Material auf und ermöglicht so die Identifizierung jeder Kopienzahlvariante [8].

Was CGH von anderen zytogenetischen Verfahren unterscheidet, ist, dass es nicht auf ein vordefiniertes Ziel angewiesen ist und kein Vorwissen über die zu analysierende Region erfordert [8]. Im Gegenteil, CGH ermöglicht ein schnelles Screening des gesamten Genoms auf der Suche nach Chromosomenungleichgewichten und ist sehr nützlich, wenn die Diagnose unsicher ist [8]. Eine wichtige Einschränkung von CGH liegt in der Größe der genetischen Veränderungen, die es erkennen kann, da seine Auflösung zur Identifizierung von Veränderungen gering ist, etwa 5 bis 10 Megabasen [8].

Array-CGH (aCGH)

aCGH implementiert eine ähnliche Technik wie CGH, bietet jedoch dank der Verwendung von Microarrays [8]. Bei dieser Methode werden kleine DNA-Segmente als Analyseziele verwendet; diese Segmente werden auf einem festen Träger immobilisiert und verankern die DNA an einem Punkt, ohne die Struktur der festen Träger, Proteine zu verändern [8]. Analog zu CGH wird die DNA sowohl der Probe als auch der Kontrolle mit unterschiedlichen Fluorophoren markiert, um sie zu unterscheiden. Proteinen [8]. Anschließend werden die markierten Proben gemischt und auf das Array aufgetragen, wo sie um die Bindung an die immobilisierten spezifischen Sonden konkurrieren [8]. Durch die Bewertung der Intensität der verschiedenen Fluoreszenzsignale können winzige Gewinne oder Verluste innerhalb des genetischen Materials identifiziert werden. Eine wichtige Einschränkung von aCGH ist jedoch die Unfähigkeit, balancierte strukturelle Chromosomenveränderungen wie Inversionen oder balancierte Translokationen zu erkennen [2].

Anschließend werden die markierten Proben gemischt und auf das Array, aufgetragen, wo sie um die Bindung an die immobilisierten spezifischen Sonden konkurrieren [8]. Durch die Bewertung der Intensität der verschiedenen Fluoreszenzsignale können winzige Gewinne oder Verluste innerhalb des genetischen Materials identifiziert werden. Eine wichtige Einschränkung von aCGH ist jedoch die Unfähigkeit, balancierte strukturelle Chromosomenveränderungen wie Inversionen oder balancierte Translokationen zu erkennen [2].

Wichtige Indikationen für zytogenetische Tests

Zytogenetische Tests sind entscheidende Werkzeuge, wenn der klinische Verdacht auf eine zugrunde liegende genetische Veränderung besteht.

Pränatale Pränatale Tests bei Hochrisikoschwangerschaften

Während der Schwangerschaft werden diese Untersuchungen mit Proben durchgeführt, die in utero gewonnen werden, entweder durch Amniozentese oder Chorionzottenbiopsie in utero, entweder durch Amniozentese o oder Chorionzottenbiopsie. Ziel ist es, Föten zu identifizieren, die offensichtliche Chromosomenanomalien wie die mit dem Down-Syndrom assoziierte Trisomie 21 aufweisen.

Diagnostische

Im Bereich der Pädiatrie, werden zytogenetische Tests häufig eingesetzt, um die ätiologische Ursache von Entwicklungsdefiziten oder angeborenen Fehlbildungen zu bestimmen. Eine genaue Diagnose bringt den Familien der betroffenen Säuglinge eine erhebliche Erleichterung, da sie ein angemessenes Management ermöglicht und eine fundierte Prognose erstellt. Die Prognose fundierte Prognose.

Hämatologische Krebserkrankungen

Diese Tests sind grundlegend für die Überwachung hämatologischer Neoplasien wie der chronisch myeloischen Leukämie. In diesen Fällen ist der Nachweis einer spezifischen reziproken Translokation zwischen den Chromosomen 9 und 22, die das Philadelphia-Chromosom erzeugt, bei etwa 95% der Patienten positiv.

Gibt es Kontraindikationen Kontraindikationen für zytogenetische Tests?

Medizinisch gesehen gibt es keine direkten Kontraindikationen für die Durchführung zytogenetischer Tests. Es ist jedoch unerlässlich, vor der Terminierung einer Analyse die ordnungsgemäße Einholung der informierten Zustimmung sicherzustellen.

Inhärente Vorteile zytogenetischer Tests

Zytogenetische Tests bieten die Möglichkeit, eine gesicherte Diagnose zu stellen und folglich bei der langfristigen Behandlung der damit verbundenen Erkrankungen zu helfen. Sie erleichtern auch die genetische Beratung sowohl für die untersuchte Person als auch für ihre Eltern hinsichtlich des Risikos bei zukünftigen Schwangerschaften. In bestimmten Fällen leiten diese Ergebnisse die Genetiker auch hinsichtlich der Angemessenheit, die Tests auf andere Familienmitglieder auszudehnen.