RNDr.Radek Trojanec, Ph.D.

RNDr.Radek Trojanec, Ph.D.

CYTOGENETICKÁ LABORATOŘ

Chromozómy a jejich aberace

Laboratoř experimentální medicíny (LEM)

www.LEM-Olomouc.cz

LABORATORY OFEXPERIMENTALMEDICINE

ZÁKLADNÍ TYPY CYTOGENETICKÝCH

ABERACÍ


Změny (aberace, mutace)Numerické: aneusomie, polysomie: Pataův syndrom (trisomie 13, viz obr.), Downův sy. (trisomie 21), Edwardsův sy. (trisomie 18), aneusomie gonosomů (Klinfelterův sy. 47,XXY; Turnerův sy. 45,X atd.), onkologická onemocnění apod.

Strukturální: delece, translokace, amplifikace, inverze apod.: Cri du chat sy.(sy.kočičího křiku; 5p-), retinoblastom,onkologická onemocnění apod.

Jiné poruchy: uniparentální disomie (Prader-Willi sy.), syndromy chromosomální instability (xeroderma pigmentosum, ataxia telangiectasia) apod.

http://www.rodina.cz

Downův syndrom• incidence 1: 600-800• Trizomie chromozómu 21• při narození: hypotonie, šikmé

oční štěrbiny, anomálie uší, ploché záhlaví, opičí rýha, epikantus (vnitřní koutek), srdeční vady, vady dalších orgánů

• fenotyp starších jedinců: mentální retardace, hypogenitalismus ♂, porucha dentice, krátké, široké ruce, brachydaktylie, poruchy imunity, vyšší riziko nádorových onemocnění (leukémie)

EPICANTUS

www.vscht.cz/kot/resources/studijni-materialy/bc-p-004/prezentace.pdf

http://www.rodina.cz/g/deti/postizeni/dite_down_syndrom.jpg

Klinefelterův syndrom 47, XXY

• incidence: 1: 1000

vysoká postava, průměrná inteligence, psychosexuální orientace mužská, hypoplázie testes, kryptorchismus, sterilita – azoospermie, gynekomastie


Supermale 47, XYYY

• mohutnější vzrůst, vysoká postava, průměrná inteligence, pohlavní vývoj normální, plodnost normální, neuvádí se vyšší riziko chromosomálních aberací pro potomstvo, neprokázán narušený psychosociální vývoj

dvojčata, vyšší 47, XYYwww.vscht.cz/kot/resources/studijni-materialy/bc-p-004/prezentace.pdf

Turnerův syndrom 45, X

• incidence 1: 5000 – 10000malý vzrůst – možnost hormonální terapie, gonadální dysgeneze, primární amenorea, normální inteligence, krátký, široký krk (pterygium colli), nízká vlasová hranice, štítovitý hrudník, edémy na HK i DK (novorozenci)



Balancované změny: „obsah“ DNA v buňce se nezmění

Nebalancované změny: v „obsahu“ DNA přebývají či chybí sekvence


Delece: znamená ztrátu genetického materiálu. Může se jednat o deleci celých částí chromozomů, či například jen určitého genu


Inzerce, duplikace : přidání genetického materiálu (párů bází) do DNA v chromozomu


Amplifikace: specifický způsob přidání DNA sekvencí: Jedná se o zmnožení konkrétního genu v rámci chromozomu či určitého úseku v chromozomu


Inverze: vzniká po dvojnásobném zlomu v témž chromozomu. Příslušný úsek vymezený zlomy se z chromozomu odštěpí a připojí převrácený o 180°. Důsledkem je juxtapozice (přiblížení) určitého genu k jinému, což může způsobit tvorbu chimerického proteinu či kontrolu genu jiným promotorem.


Translokace: vzniká výměnou úseků mezi různými chromozomy. Její důsledky jsou podobné, jako u inverze


Ring chromozom: Je-li chromozom porušen 2 zlomy a následně spojen, vzniká kruhová struktura. Je-li v tomto útvaru zachována centromera, může být ring chromozom i mitoticky aktivní.


Genomický imprinting je proces, kdy je aktivita určitého genu regulována v závislosti na tom, od kterého rodiče byl gen zděděn. Ve většině případů to znamená, že pouze maternální nebo paternální alela je exprimována (je aktivní), kdežto druhá je utlumena.Uniparentální disomie - oba chromozómy v páru původem od jednoho rodiče)Angelmanův syndrom: absence mateřské kopie části chromosomu 15Prader-Williho syndrom: Absence otcovské kopie části chromosomu 15


problémy s pohybem, koordinací chůze a stabilitou nonverbální komunikační schopnosti jsou mnohem lepší než verbální mávání a vyvažování horními končetinami, vibrující paže zvláštní chování, velmi často se usmívá, obvykle má šťastnou náladu, v excitaci mává a tleská rukama

Angelmanův syndrom: „Happy puppet“, „Syndrom šťastného dítěte“ Nejčastěji:neschopnost mluvit, pouze minimum slov, komunikují nonverbálně, nonverbální komunikace převyšuje verbální opoždění psychomotorického vývoje, těžký zpomalený vývoj


Prader- Williho syndrom -

NOVOROZENCI, KOJENCI:těžká hypotonie, neprospívání, opoždění vývoje, faciální dysmorfie

POZDNĚJŠÍ VĚK:mentální retardace, polyfagie – těžká obezita, hypogenitalismus, poruchy chování



CYTOGENETICKÝ ZÁPIS


ISCN (2005): An International System for Human Cytogenetic Nomenclature, Shaffer LG., Tommerup N. (eds); Karger S., Basel 2005

add = Addition material of unknown origindel = Deletionde novo = A chromosome abnormality which has not been inheritedder = Derivative Chromosomedic Dicentricdup = Duplicationfra = Fragile Siteidic = Isodicentric chromosomeins = Insertioninv = Inversioni or iso = Isochromosomemar = Marker chromosomemat = Maternal originMinus sign (-) = Lossmos = Mosaicp = Short arm of chromosomepat = Paternal origin Plus sign (+) = Gain

q = Long arm of chromosomer = Ring chromosomercp = Reciprocalrea = Rearrangementrec Recombinant chromosomerob = Robertsonian translocationt = translocationtel = Telomere (end of chromosome arm)ter = Terminal end of chromosomeupd = Uniparental disomy

46,XX - Normal Female Karyotype46,XY - Normal Male Karyotype

These descriptions say there are 46 chromosomes and that it is a male or female.

46,XX,del(14)(q23)

Female with 46 chromosomes with a deletion of chromosome 14 on the long arm (q) at band 23.

46,XY,dup(14)(q22q25)

Male with 46 chromosomes with a duplication of chromosome 14 on the long arm (q) involving bands 22 to 25.

46,XX,r(7)(p22q36)

Female with 46 chromosomes with a 7 chromosome ring. The end of the short arm (p22) has fused to the end of the long arm (q36) forming a circle or 'ring'

47,XY,+21

Male with 47 instead of 46 chromosomes and the extra chromosome is a 21. (Down Syndrome)


• VYŠETŘOVACÍ METODY

• PŘÍKLADY VYŠETŘENÍ

ONKOGENETICKÝCH

MARKERŮ




Význam v prenatální dg. i v onkologii: RFC gen

(Reduced Folate Carrier Gene)


Fluorescenční in situ hybridizace

(FISH)Metodou fluorescenční in situ hybridizace lze lokalizovat cílové nukleotidové sekvence přímo v buňkách (in situ). Metoda FISH je založena na schopnosti jednořetězcové DNA sondy vázat komplementární úsek cílové DNA fixované na mikroskopickém skle.


Fluorescenční in situ hybridizace

(FISH)



E.Kočárek et al.:Vybrané kapitoly z lékařské cytogenetiky a genetického poradenství; Ústav biologie a lékařské genetiky FN Motol a UK 2.LF (2004)


WCP –Whole Chromosome Painting

(celochromozómové sondy)

CEP 17Her-2/neu

Jádro s normálním počtem kopií genu a chromozomu

Nepravá amplifikace (polyzomie)

Amplifikace

LABORATOŘ EXPERIMENTÁLNÍ MEDICÍNY


CEP 17Her-2/neu


t(9;22)(q34;q11) Philadelphia (Ph) chromozom (Nowell, Hungerford,1962) BCR-ABL CML, ALL, AML, ST STI-571 (Glivec)

t(15;17)(q22;q11-21) PML-RARA AML M3 (PML) ATRA


CGH (Kallioniemi, 1992)




Mnohobarevná FISH

(M-FISH)


Mnohobarevná FISH

(M-FISH)


Multicolor banding

Microarrays

Her-2/neu (c-erbB-2)

•Receptor EGF

•Nejčastěji amplifikovaný onkogen u ca prsu (10-15%)

•Protein p185HER-2 – souvisí s maligní transformací a agresivitou choroby

•Pacientky s overexpresí proteinu a/nebo amplifikací genu indikovány k terapii monoklonální protilátkou trastuzumab (Herceptin)

•Různé metody vyšetření


Vyšetření Her-2/neu (c-erbB-2): IHC x FISH

IHC fotografie byly získány ve spolupráci s Ústavem patologie LF UP

IHC:0 FISH: normální

IHC: 1+ až 2+FISH: normální nepravá amp. amplifikace

IHC: 3+FISH: amplifikace

CEP 17

Her-2/neu

CEP 17 LSI Her-2/neu


Her-/neu (c-erbB-2): amplifikované případy: senzitivita na antracykliny aplikace Herceptinu

TOP2A: Topoizomeráza II = cíl pro některé typy cytostatik: inhibitory topoizomeráz II

tj. senzitivita na antracykliny



EGFR1 (Her-1)• ca.plic

• FISH & sekvenace

• aplikace inhibitorů: Cetuximab (Erbitux). Gefitinib (Iressa),

erlotinib (Tarceva)…

Common Approaches to Targeting HER1/EGFR

Slamon DJ, Leyland-Jones B, Shak S, et al. N Engl J Med. 2001;344:783-792; Mendelsohn J, Baselga J. Oncogene. 2000;19:6550-6565; Noonberg SB, Benz CC. Drugs. 2000;59:753-767; Raymond E, Faivre S, Armann JP. Drugs. 2000;60(Suppl 1):15-23; Arteaga C. J Clin Oncol. 2001;19:32s-40s; Pedersen MW, Meltom M, Damstrup L, et al. Ann Oncol. 2001;12:745-760.

Anti-HER1/EGFR-blocking antibodies

Anti-ligand-blocking

antibodies

TKinhibitors Ligand–

toxinconjugates

Antibody–toxin

conjugates

PP P

P

Sekvenace DNA

A T C C A C G G C T G

A T C C A C G G C T G

Priklad praktickeho vystupu analyzy DNA - detekce bodovych mutaci v sekvenci

CEP 17 LSI Her-2/neu

LASEROVÁ MIKRODISEKCE (LCM)LASEROVÁ MIKRODISEKCE (LCM) LCM je metoda která umožňuje isolaci buněk z komplexu tkáně.

Přístroj VERITAS pro LCM od firmy ARCTURUS.


TECHNIKA LASEROVÉTECHNIKA LASEROVÉ MIKRODISEKCEMIKRODISEKCE

Cytospin, buněčná linie K562

Cytologický preparát adenokarcinomu plic

Parafinový/kryořez nádorové tkáně


• Protoonkogeny rodiny MYC (c-myc, n-myc, l-myc aj.)

• Geny účastnící se regulace buněčného cyklu a n apotózy (geny pro CDK, CDK-I, cykliny)

• Tumor-supresorové geny (TP53, RB1)

• Protoonkogeny rodiny RAS

• BCL-2 a příbuzné protoonkogeny

• TOP2A, RARA a jiné

Některé další geny, účastnící se maligní transformace buňky

Date post:	10-Feb-2016
Category:	Documents
Upload:	triage
View:	58 times
Download:	2 times

RNDr.Radek Trojanec, Ph.D.

Documents