Comienzos de la citogenética molecular

Comienzos de la citogenética molecular [editar]

En la década de 1980 se hicieron avances en citogenética molecular. Mientras los marcajes con radioisótopos se habían hibridado con ADN desde 1969, la innovación estaba ahora en las pruebas de marcajes fluorescentes. Hibridándolos con preparados de cromosomas realizados con las técnicas existentes se pasó a llamar hibridación por fluorescencia in situ (FISH). Este cambio aumentó significativamente el uso de técnicas de marcaje fluorescente como las técnicas habituales de marcaje por ser más seguras y poderse utilizar indefinidamente. Otro avances en micromanipulación y examen de cromosomas condujo a las técnicas de microdisección de cromosomas a que las aberraciones estructurales de cromosomas podían aislarse, clonarse y ser estudiadas con mucho más detalle.

Usos en medicina [editar]

translocación 9;11 asociada a AML.

En algunos tipos de cáncer, concretamente en noeplasias hematológicas, los citogenéticos pueden determinar qué translocaciones cromosómicas están presentes en las células malignas, facilitando el diagnóstico y la susceptibilidad al tratamiento (por ejemplo el mesilato de imatinib en casos del cromosoma Filadelfia).

En desórdenes congénitos, como el síndrome de Down, los citogenéticos pueden determinar la naturaleza del defecto cromosómico - una "simple" trisomía, un mosaico, translocación "balanceada" o equilibrada, unadeleción, o una inserción en uno - o ambos – de los parentales, o en el feto. Gracias a la aparición de procedimientos de recolección que permitían una enumeración de cromosomas más fácil, se hicieron descubrimientos muy rápidamente en el incremento de anomalías por casos de no disyunción que causaban aneusomías (adiciones o deleciones de cromosomas enteros). En 1959 Lejeune[2] descubrió en los pacientes de síndrome de Down la existencia de una copia extra del cromosoma 21. En 1960 Nowell[3] descubrió el denominado cromosoma Filadelfia, causante de la Leucemia mieloide crónica. 13 años después, Janet Rowley probó que se trataba de una translocación de los cromosomas 9 y 22.

También se han encontrado anomalías cromosómicas en cromosomas sexuales, pudiendo aparecer individuos con un solo cromosoma sexual (el X) como es el caso del síndrome Turner, o varones con un cromosoma X de más (Síndrome de Klinefelter). Hay constancia de muchas otras combinaciones no letales como los casos de XXX, XYY, o incluso XXXX. En mamíferos hay una gran tolerancia a este tipo de anomalías dado que también se tiene la capacidad de inactivar total o parcialmente algún cromosoma. Éste es el caso de las hembras en las que se inactiva la copia extra de su cromosoma X para compensar el exceso de genes con respecto a los varones.

La trisomía del 13 se relaciona con el Síndrome de Patau y la trisomía del 18 con el Síndrome de Edward. Además de esto, actualmente esta ciencia se está volcando en el uso de sus técnicas, y especialmente la citogenética molecular, para el pronóstico y el diagnóstico de diversos tipos de cáncer. En cuanto a otras enfermedades podemos destacar las neoplasias y las hematopatías como diana de las técnicas de citogenética más destacadas.

Técnicas [editar]

Análisis rutinarios [editar]

Tipos de bandeo

Los análisis de cromosomas rutinarios hace referencia a los análisis de cromosomas metafásicos que se han teñido usando tripsina seguida de Giemsa, Leishmanns, o una mezcla de ambas. Esto origina patrones de bandas únicos en los cromosomas. El mecanismo molecular y el motivo de estos patrones se desconoce, aunque podría estar relacionado con la replicación y el empaquetamiento.

En los laboratorios citogenéticos se utilizan diversas técnicas de bandeo de cromosomas. El bandeo por Quinacrina (bandeo-Q) fue la primera tinción utilizada para la obtención de patrones de bandas específicos. Este método requiere un microscopio de fluorescencia y ya no es usado tan ampliamente como el bandeo con Giemsa (bandeo-G). El bandeo de inversión (bandeo-R) necesita tratamiento por calor e invierte las bandas blancas y negras habituales de los bandeos G y Q. Este método es muy útil si se quieren teñir los extremos distales de los cromosomas. Otras técnicas de tinción incluyen bandeo-C y tinción de la zona del organizador nucleolar (tinción NOR). Estas últimas técnicas tiñen porciones específicas del cromosoma. El bandeo-C tiñe la heterocromatina estructural, que se encuentra normalmente cerca del centrómero, y la tinción NOR resalta los satélites y los brazos de los cromosomas acrocéntricos. El bandeo a mayor resolución incluye la tinción de cromosomas en profase o metafase temprana (prometafase), antes de alcanzar la máxima condensación. Porque los cromosomas profásicos y prometafásicos están menos condensados que los cromosomas de la metafase, el número de bandas observables para todos los cromosomas aumenta en 300 a 450 y hasta 800. Esto permite detectar anomalías menos obvias que normalmente no se verían con los bandeos convencionales.

Preparación de muestras [editar]

Las células de la médula ósea, la sangre, el líquido amniótico, la sangre del cordón umbilical, los tumores, y tejidos (incluyendo piel, cordón umbilical, hígado, y muchos otros órganos) se pueden cultivar usando técnicas de cultivo celular estándar con el fin de incrementar su número. Un inhibidor mitótico (colchicina, colcemida) se añade al cultivo para parar la división celular en la mitosis, lo cual nos dará una mayor producción de células mitóticas para los análisis. Después, las células se centrifugan, y el medio y el inhibidor mitótico se eliminan y se sustituyen por una solución hipotónica. Esto provoca que las células se hinchen por lo que los cromosomas se dispersarán cuando se añadan a la muestra. Tras poner a las células en un medio hipotónico, se añade fijador Carnoy (metanol y ácido acético glacial 3:1). Esto matará a las células, lisará los eritrocitos, y endurecerá los núcleos de los glóbulos blancos que queden. Las células se fijan rápido por regla general para eliminar los restos de los eritrocitos sobrantes. La suspensión de células entonces cesa en las muestras de los especímenes. Tras el paso de las muestras por un horno o esperando unos días, están listas para el bandeo y el análisis.

Análisis [editar]

El análisis de cromosomas bandeados se hace al microscopio por un laboratorio clínico especializado en citogenética (CLSp(CG)). En general se analizan unas 20 células, que es suficiente para descartar el mosaicismo a un buen nivel. Se hace un sumario de los resultados que son estudiados por un citogenetista y se remiten al médico para poder escribir una interpretación

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