Sitogenetik Yöntemler ve Tanı
Sitogenetik yöntemler, kromozomların sayısını ve yapısını görselleştirmek ve yorumlamak, ayrıca doğuştan ve edinilmiş genetik hastalıkların temelini oluşturan kazançları, kayıpları ve yeniden düzenlenmeleri tespit etmek için kullanılan laboratuvar teknikleridir. Bu alan, okuyucuyu tüm kromozom karyotiplemesinden hedeflenmiş floresan problara ve genom çapında mikrodiziye kadar, klinik sitogenetiğin tanısal araç setini oluşturan başlıca tanı yaklaşımları boyunca yönlendirmektedir.
Tanım
Sitogenetik tanı, sayısal ve yapısal anormallikleri belirlemek amacıyla kromozomların ve submikroskopik kopya sayısı değişikliklerinin laboratuvar analizidir; bu analiz, çözünürlük, hedef özgüllüğü ve her birinin tespit edebileceği anormallik türü açısından farklılık gösteren dereceli bir teknik seti kullanılarak gerçekleştirilmektedir.
Kapsam
Bu alan, tanıda kullanılan başlıca sitogenetik yöntemlerin (kromozom bantlamalı metafaz karyotiplemesi, floresan in situ hibridizasyon (FISH) ve karşılaştırmalı genomik hibridizasyonlu kromozomal mikrodizi) prensiplerini, çözünürlüklerini ve tamamlayıcı rollerini kapsamaktadır. Bu yöntemleri metodolojik konular olarak ve kromozomal bulguların nasıl oluşturulduğu ve raporlandığına dair bir referans olarak ele almakta, klinik yönetim rehberliği olarak sunmamaktadır.
Alt konular
Temel sorular
- Her bir sitogenetik yöntem hangi anormallikleri ve hangi çözünürlükte tespit edebilir?
- Tüm genom (karyotip, mikrodizi) ve hedeflenmiş (FISH) yaklaşımlar birbirini nasıl tamamlamaktadır?
- Dengeli bir yeniden düzenlenme, mikrodizinin tespit edemediği bir yöntemi ne zaman gerektirmektedir?
- Sitogenetik bulgular laboratuvarlar arasında nasıl standartlaştırılmakta ve raporlanmaktadır?
Anahtar kavramlar
- Bir tekniğin çözünürlüğü ve tespit limiti
- Sayısal ve yapısal kromozom anormalliği
- Dengeli ve dengesiz yeniden düzenlenme
- Kopya sayısı varyasyonu (CNV)
- Tüm genom analizi ve hedeflenmiş analiz
- İnsan Sitogenomik Nomenklatürü Uluslararası Sistemi (ISCN) raporlaması
- Birinci basamak tanı testi
Mekanizmalar
Bu yöntemler bir çözünürlük merdiveni oluşturmaktadır. Bantlamalı metafaz karyotiplemesi, tüm genomu tüm kromozomlar ve büyük yapısal değişiklikler (tipik olarak birkaç megabaz) düzeyinde görselleştirmekte ve dengeli yeniden düzenlenmeleri ile ploidiyi benzersiz bir şekilde ortaya koymaktadır. FISH, metafaz veya interfaz hücrelerinde belirli lokusları tespit etmek veya saymak için işaretli DNA probları uygulamakta, genom çapında kapsamı yüksek hedef özgüllüğü ile değiştirmektedir. Kromozomal mikrodizi ve karşılaştırmalı genomik hibridizasyon, bir test genomunu bir referansla karşılaştırarak genomdaki kopya sayısı kazançlarını ve kayıplarını bantlamadan çok daha yüksek çözünürlükte haritalandırmaktadır; ancak bu, dengeli yeniden düzenlenmeleri veya düşük seviyeli mozaizmi tespit edememe maliyetiyle birlikte gelmektedir. Bunlar arasından seçim yapmak veya bunları birleştirmek, klinik soruya ve şüphelenilen anormallik türüne bağlıdır.
Klinik önem
Sitogenetik testler, doğuştan anomalilerin, gelişimsel engelliliğin, tekrarlayan gebelik kayıplarının ve birçok kanserin değerlendirilmesini desteklemekte ve sonuçları genetik danışmanlık için merkezi bir öneme sahiptir. Konsensüs rehberliği, açıklanamayan gelişimsel engellilik veya doğuştan anomaliler için kromozomal mikrodiziyi birinci basamak test olarak konumlandırmışken, karyotipleme ve FISH tanımlanmış rollerini korumaktadır. Bu alan, bu tür kanıtların nasıl oluşturulduğunu ve raporlandığını açıklamaktadır; bireysel tanı veya tedavi kararları için bir temel teşkil etmemektedir.
Kanıt ve kılavuzlar
Miller ve arkadaşları (2010) tarafından yapılan uluslararası açıklama da dahil olmak üzere profesyonel konsensüs, bu yöntemlerin göreceli rollerini kodlamış ve tanımlanmış klinik durumlarda kromozomal mikrodiziyi birinci basamak test olarak önermiştir. Standartlaştırılmış raporlama, İnsan Sitogenomik Nomenklatürü Uluslararası Sistemi'ni (International System for Human Cytogenomic Nomenclature) takip etmektedir.
Tarihçe
İnsan sitogenetiği, doğru insan kromozom sayısının (46) 1956'da belirlenmesi ve 1960'ların sonları ile 1970'lerin başlarındaki bantlama tekniklerinin bireysel kromozomları tanımlanabilir hale getirmesiyle başlamıştır. 1980'lerde floresan in situ hibridizasyon, lokus-spesifik çözünürlük eklemiş ve 1990'lardan itibaren karşılaştırmalı genomik hibridizasyon ve mikrodizi, analizi genom çapında kopya sayısı tespitine genişleterek klasik sitogenetiği moleküler biyoloji ile giderek birleştirmiştir.
Öne çıkan isimler
- Torbjörn Caspersson
- Daniel Pinkel
- Anne Kallioniemi
- Michael Speicher
- Nigel Carter
İlgili konular
Temel eserler
- speicher-carter-2005
- miller-2010
Sıkça sorulan sorular
- Neden tek bir sitogenetik yöntem yerine birden fazla yöntem bulunmaktadır?
- Her yöntem, farklı çözünürlüklerde farklı türde anormallikleri tespit etmektedir: karyotipleme tüm genomu ve dengeli yeniden düzenlenmeleri görmekte, FISH yüksek hassasiyetle belirli lokusları hedeflemekte ve mikrodizi, genom çapında kopya sayısı değişikliklerini yüksek çözünürlükte haritalandırmaktadır. Bunlar birbirinin yerine geçmekten ziyade tamamlayıcı niteliktedir.
- Kromozomal mikrodizi, karyotipi tamamen ikame edebilir mi?
- Hayır. Mikrodizi, kopya sayısı kazançları ve kayıpları için çok daha yüksek çözünürlük sunsa da, dengeli yeniden düzenlenmeleri (dengeli translokasyonlar veya inversiyonlar gibi) veya karyotipin ortaya çıkarabileceği bazı düşük seviyeli mozaizm formlarını tespit edememektedir.