Основные принципы анализа кариотипа человека

Обнаружение корреляций целого ряда забо­леваний и врожденных дефектов в развитии че­ловека с изменениями в его хромосомном набо­ре (кариотипе) стимулировало в середине 50-х годов XX века развитие новой области генети­ки — цитогенетики человека и ее подразде­лов — клинической цитогенетики, онкоцитогенетики, пренатальной цитогенетики.

Основной задачей клинической цитогенетики является анализ кариотипа у пациентов с раз­личными (изолированными и множественными) врожденными пороками развития. Задачи онкоцитогенетики касаются исследования корреля­ций онкологического процесса с хромосомными аберрациями в опухолевых клетках. Задачи пренатальной цитогенетики: 1) кариотипирование плодов человека на ранних стадиях эмбри­огенеза с целью диагностики хромосомных бо­лезней; 2) изучение функциональной активности отдельных хромосом или их сегментов и их вли­яния на процесс эмбриогенеза — т.е. цитогенетика эмбрионального развития человека.

К настоящему времени для описания кариотипа человека и хромосомных аберраций раз­личного типа разработана Международная номенклатура хромосом, последняя редакция кото­рой используется всеми специалистами в области цитогенетики человека с 1995 года [22].

Основные подходы к анализу кариотипа

По мере развития методов цитогенетического анализа их арсенал неуклонно увеличивался, и к настоящему времени возможно изучение всего хромосомного набора или отдельных хромосом в клетках практически любых тканей и органов, на любой стадии клеточного цикла, в митозе и мейозе.

В зависимости от целей исследования разли­чают прямые и непрямые методы исследования хромосом.

1. Прямые методы подразумевают приготов­ление препаратов из свежеполученного мате­риала после специальной обработки. Эти мето­ды применяются при исследовании тканей, об­ладающих высокой митотической активностью (костный мозг, клетки лимфатических узлов, ткани эмбриона на ранних стадиях развития и хорион/плацента на любом сроке беременности) и при исследовании мейотических хромосом.

2. Непрямые методы включают получение препаратов хромосом из любой ткани после сти­мулирования пролиферации клеток в культуральных условиях в течение времени — от не­скольких часов(кратковременные культуры) до нескольких лет (перевиваемые культуры).

В зависимости от стадии клеточного цикла проводят исследования:

•      интерфазных ядер (половой хроматин в ядрах буккального эпителия, анализ гетероплоидии в интерфазных ядрах любых клеток ме­тодом гибридизации in situ);

•      профазных хромосом (анализ на стадии пахитены в сперматогенезе);

•      прометафазных хромосом (высокий уро­вень разрешения);

•      метафазных хромосом (традиционный анализ ФГА-стимулированных лимфоцитов и реже — клеток костного мозга, фибробластов кожи и др.);

•      стадий анафазы-телофазы (для регистра­ции специфического воздействия различных агентов на хромосомы методом оценки частоты клеток с мостами и фрагментами).

В клинической цитогенетике широко приме­няются методы анализа буккального эпителия и лимфоцитов периферической крови.