Testes Cromossómicos

Descrição Geral

Revisão da terminologia utilizada em genética médica

Aberrações cromossómicas numéricas:

• Aneuploidia: número incorreto de cromossomas individuais
• Poliploidia: múltiplos sets de cromossomas
• Mosaicismo: a presença de ≥ 2 populações de células dentro de um organismo, cada uma com genomas diferentes

Aberrações cromossómicas estruturais:

• Deleções: a perda de uma secção cromossómica específica
• Duplicações: multiplicação de secções cromossómicas individuais
• Inversões: rotação de 180° de uma secção cromossómica e subsequente reintegração no cromossoma original
• Translocações:
  • Troca de fragmentos entre cromossomas não homólogos
  • Podem ser equilibradas (igual) ou desequilibradas (desigual)

Testes Testes Gonadal Hormones citogenéticos

• Análise de uma amostra para alterações/anomalias cromossómicas
• Mais MAIS Androgen Insensitivity Syndrome frequentemente utilizados para:
  • Rastreio pré-natal e diagnóstico de doenças cromossómicas
  • Identificação de anomalias cromossómicas associadas à malignidade
• Incluem:
  • Cariótipo
  • Análise cromossómica microarray (ACM)
  • Hibridização in situ fluorescente ( FISH FISH A type of in situ hybridization in which target sequences are stained with fluorescent dye so their location and size can be determined using fluorescence microscopy. This staining is sufficiently distinct that the hybridization signal can be seen both in metaphase spreads and in interphase nuclei. Chromosome Testing, pela sigla em inglês)

Cariótipo

Definição

A cariotipagem, também conhecida como análise cromossómica, é um método comum de produção de imagem dos cromossomas de um indivíduo para deteção de:

• Alterações extensas estruturais nos cromossomas
• Aneuploidias
• Poliploidias

Procedimento

• A análise cromossómica pode ser realizada com vários tipos de amostras, incluindo:
  • Sangue
  • Medula óssea
  • Líquido amniótico
  • Tecido de placenta Placenta A highly vascularized mammalian fetal-maternal organ and major site of transport of oxygen, nutrients, and fetal waste products. It includes a fetal portion (chorionic villi) derived from trophoblasts and a maternal portion (decidua) derived from the uterine endometrium. The placenta produces an array of steroid, protein and peptide hormones (placental hormones). Placenta, Umbilical Cord, and Amniotic Cavity
• Método:
  • As células de uma amostra são cultivadas e estimuladas à divisão.
  • A colchicina é adicionada às células cultivadas → interrupção do ciclo celular na metafase → os cromossomas apresentam contração máxima ( mais MAIS Androgen Insensitivity Syndrome fácil de reconhecer os padrões em bandas)
  • Os cromossomas são então:
    • Corados (permite a visualização de padrões em bandas e identificação de cromossomas)
    • Ordenados
    • Numerados (23 pares)
  • Os cromossomas são analisados de acordo com:
    • Morfologia
    • Tamanho
    • Proporção do comprimento do braço
    • Padrões em bandas

Usos

A análise cromossómica é útil para identificar e diagnosticar:

• Trissomias e monossomias (e.g., síndrome de Down/trissomia 21)
• Distúrbios dos cromossomas sexuais (e.g., síndrome de Klinefelter/47, XXY XXY Klinefelter syndrome is a chromosomal aneuploidy characterized by the presence of 1 or more extra X chromosomes in a male karyotype, most commonly leading to karyotype 47,XXY. Klinefelter syndrome is associated with decreased levels of testosterone and is the most common cause of congenital hypogonadism. Klinefelter Syndrome)
• Anomalias estruturais dos cromossomas (e.g., cromossoma Filadélfia/translocação recíproca (9;22)(q34;q11))

Vantagens

• Pode ser visualizado de uma só vez todo o genoma.
• Boa sensibilidade e especificidade para condições específicas
• Pode ser utilizada uma grande variedade de amostras.

Desvantagens

• Só consegue detetar grandes anomalias (e não pequenas alterações)
• A interpretação é dependente do operador.
• Processo intensivo de trabalho

Análise Cromossómica Microarray

Definição

A análise cromossómica microarray é uma técnica de alta resolução que utiliza marcadores fluorescentes para identificar pequenos desequilíbrios cromossómicos.

Procedimento

• Pode cobrir todo o genoma ou pode apresentar alvos específicos (e.g., para doenças conhecidas)
• Uma grelha de vidro ou silicone é coberta com milhares de sequências específicas de ácidos nucleicos (sondas).
• A amostra e o controlo (ou comparativo) de ADN são:
  • Cortados em fragmentos
  • Identificados com diferentes marcadores fluorescentes
  • Adicionados à lâmina
• As sondas e as amostras podem hibridizar via ligação complementar com as sondas
• Um scanner detecta o número relativo de cópias de ADN com base na intensidade da fluorescência, mostrando segmentos de ADN em excesso ou em falta.

Usos

• A ACM fornece informação genética abrangente para anomalias não detetadas durante a cariotipagem:
  • Variantes do número de cópias:
    • Microdeleções (e.g., síndrome de DiGeorge/microdeleção em 22q11.2)
    • Microduplicações
    • Translocações desequilibradas
  • Polimorfismos de nucleótido único
• Também consegue detetar aneuploidias
• Utilidade em:
  • Rastreio pré-natal
  • Diagnóstico de doenças genéticas
  • Análise forense
  • Estudo de doenças e terapias

Vantagens

• Consegue detetar variações no número de cópias em milhares de regiões genómicas de uma só vez
• Consegue identificar anomalias cromossómicas muito pequenas

Desvantagens

• Translocações balanceadas, inversões e inserções podem não ser detetadas.
• O mosaicismo pode afetar a deteção.
• Cara

Hibridação In Situ Fluorescente

Definição

Uma técnica em que é utilizada uma sonda fluorescente de ácido desoxirribonucleico ( DNA DNA A deoxyribonucleotide polymer that is the primary genetic material of all cells. Eukaryotic and prokaryotic organisms normally contain DNA in a double-stranded state, yet several important biological processes transiently involve single-stranded regions. DNA, which consists of a polysugar-phosphate backbone possessing projections of purines (adenine and guanine) and pyrimidines (thymine and cytosine), forms a double helix that is held together by hydrogen bonds between these purines and pyrimidines (adenine to thymine and guanine to cytosine). DNA Types and Structure, pela sigla em inglês) (ou ácido ribonucleico ( RNA RNA A polynucleotide consisting essentially of chains with a repeating backbone of phosphate and ribose units to which nitrogenous bases are attached. RNA is unique among biological macromolecules in that it can encode genetic information, serve as an abundant structural component of cells, and also possesses catalytic activity. RNA Types and Structure, pela sigla em inglês)) para identificar e localizar genes Genes A category of nucleic acid sequences that function as units of heredity and which code for the basic instructions for the development, reproduction, and maintenance of organisms. DNA Types and Structure específicos nos cromossomas

Procedimento

• É utilizada uma sonda de DNA DNA A deoxyribonucleotide polymer that is the primary genetic material of all cells. Eukaryotic and prokaryotic organisms normally contain DNA in a double-stranded state, yet several important biological processes transiently involve single-stranded regions. DNA, which consists of a polysugar-phosphate backbone possessing projections of purines (adenine and guanine) and pyrimidines (thymine and cytosine), forms a double helix that is held together by hydrogen bonds between these purines and pyrimidines (adenine to thymine and guanine to cytosine). DNA Types and Structure de cadeia simples com um corante fluorescente para ligação a um local genético específico.
• As sondas são hibridizadas com os cromossomas da amostra numa lâmina.
• É usada microscopia de fluorescência para deteção de sinais.

Usos

• A FISH FISH A type of in situ hybridization in which target sequences are stained with fluorescent dye so their location and size can be determined using fluorescence microscopy. This staining is sufficiently distinct that the hybridization signal can be seen both in metaphase spreads and in interphase nuclei. Chromosome Testing pode auxiliar na visualização direta de várias anomalias cromossómicas, incluindo:
  • Aneuploidias
  • Inserções
  • Translocações
  • Microdeleções (e.g., síndrome cri du chat/microdeleções no braço curto do cromossoma 5)
  • Microduplicações
• Para detetar genes Genes A category of nucleic acid sequences that function as units of heredity and which code for the basic instructions for the development, reproduction, and maintenance of organisms. DNA Types and Structure associados a malignidade (e.g., HER2 HER2 A cell surface protein-tyrosine kinase receptor that is overexpressed in a variety of adenocarcinomas. It has extensive homology to and heterodimerizes with the EGF receptor, the ERBB-3 receptor, and the ERBB-4 receptor. Activation of the erbB-2 receptor occurs through heterodimer formation with a ligand-bound erbB receptor family member. Targeted and Other Nontraditional Antineoplastic Therapy no cancro da mama)

Vantagens

• Maior sensibilidade e especificidade em comparação com o cariótipo clássico
• Pode ser utilizada para células em divisão e que não se dividem
• Podem ser utilizadas várias sondas.

Desvantagens

• Não é possível detetar mutações pontuais ou anomalias muito pequenas
• Nem todas as regiões cromossómicas têm uma sonda disponível (atualmente).
• Deve ser escolhida a sonda correta para o diagnóstico.