Цитогенетик - это специалист, занимающийся исследованием наследственности методом выявления хромосомных аномалий в специально культивированных клетках организма. Для цитогенетического обследования при лейкемии на анализ берется проба костного мозга из бедренной кости и используется для выявления хромосомных аномалий, которые обуславливают различные типы нарушений роста клеток крови.
Культура клеток костного мозга
Костный мозг активно продуцирует клетки крови - эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Высокая способность клеток костного мозга к делению используется для изучения хромосом, содержащихся в их ядрах.
Для культивации небольшое количество костного мозга помещается в специальную пробирку, содержащую обогащенную питательную среду, а затем инкубируется в течение 24 часов. При этом клетки, находящиеся в процессе клеточного деления (митоза), останавливаются на стадии метафазы, в которой хромосомы становятся видимыми под микроскопом.
Лабораторный метод
В лаборатории клеточные культуры пропитываются гипотоническим раствором, который способствует набуханию клеточных ядер, что позволяет хромосомам свободно плавать в цитоплазме клетки. Затем клетки фиксируются, помещаются на предметное стекло и окрашиваются для облегчения исследования.
Полученные препараты изучаются с помощью светового микроскопа. Они тщательно просматриваются с целью обнаружения клеток на стадии метафазы, на которой возможно рассмотреть хромосомы.
При 1200-кратном увеличении хромосомы имеют определенный характер поперечной исчерченности, который позволяет идентифицировать каждую хромосому в наборе. Клетки человеческого организма содержат по 46 хромосом, составляющих 23 пары. Полный набор хромосом в клетке называется кариотилом.
Опытный цитогенетик исследует хромосомы и может определить несоответствие их количества или структуры.
Манипуляции с хромосомами
В настоящее время разработана компьютерная система анализа, которая помогает в распознавании хромосом. Она позволяет перемещать видимые хромосомы на экране монитора и составлять кариограмму, в которой 46 отдельных хромосом находятся в парах. Любое несоответствие в этих парах можно легко увидеть при данном методе.
Обнаружение нарушений структуры и количества хромосом является признаком заболевания и помогает в диагностике и определении прогноза лейкемии.
На кариограмме показаны пары хромосом. Внизу справа изображены половые хромосомы.
Хромосомные аномалии
Выявление хромосомных аномалий играет важную роль в определении типа лейкемии и прогноза заболевания.
Лейкемия делится на типы в зависимости от вовлечения в раковый процесс тех или иных видов белых кровяных клеток (лейкоцитов). Не во всех случаях лейкемии у пациента имеются хромосомные аномалии. Но если они обнаруживаются, это значительно облегчает определение типа лейкемии.
Интерпретация результатов
На основании данных, полученных в результате крупных клинических исследований, был составлен список хромосомных аномалий, встречающихся при лейкемии.
Результаты цитогенетического исследования в сочетании с другими данными позволяют всех пациентов с лейкемией распределить на три группы: благоприятного, среднего и неблагоприятного прогноза для жизни. Этот принцип разделения на группы широко используется гематологами и терапевтами и с учетом индивидуального прогноза пациента дает возможность подобрать наиболее подходящую схему лечения в каждом случае.
Транслокация
Первая стойкая (постоянная) хромосомная аномалия, обнаруженная при лейкемии, была описана в 1960 году, когда исследователи из Филадельфии определили, что у пациента с хронической гранулоцитарной лейкемией в одной из самых мелких хромосом - 22-й недостает большого участка. Впоследствии выяснилось, что этот участок был потерян в результате транслокации (обмена материалом) между двумя отдельными хромосомами - 9 и 22.
В течение многих лет эта хромосомная аномалия была единственной, используемой для диагностики соответствующего типа лейкемии. В дальнейшем, в 1970 году, с появлением специфических методов окраски хромосомных препаратов, стало возможным выявление и других хромосомных аномалий при различных типах лейкемии.
Описанные хромосомные аномалии при лейкемии
Так называемая филадельфийская хромосома была первой хромосомной аномалией, описанной при хронической гранулоцитарной лейкемии. В результате транслокации (обмена генетическим материалом) произошел перенос части 22-й хромосомы на 9-ю с образованием маленькой хромосомы (обозначена кружком).
Другая стойкая транслокация между хромосомами 15 и 17 характерна для острой промиелоцитарной лейкемии. Выявление этой хромосомной аномалии может быть использовано для подтверждения диагноза.
Транслокация между 4-й и 11-й хромосомами определяется при острой лимфобластной лейкемии, которая наиболее часто встречается у детей младшего возраста.
Инверсия хромосомы 16, показанная справа, едва различима. Центральный участок, вовлеченный в процесс ротации, достаточно сложно обнаружить. Встречается при острой миеломоноцитарной лейкемии с эозинофилией.
Визуализация хромосомных аномалий при лейкемии
Часто морфология структуры хромосом трудно различима на цитогенетических препаратах. Методика, называемая флюоресцентной гибридизацией «in situ», в ряде случаев помогает визуализировать хромосомы даже в препаратах низкого качества.
С помощью специально приготовленных флюоресцентных меток, применяемых для каждой хромосомы, можно идентифицировать наличие делеции (отсутствие участка) или транслокации (его перемещение на другую хромосому). К тому же специальные флюоресцентные метки могут быть использованы на очень маленьких специфических участках хромосом, и аномалии хромосом определены даже в клетках, которые находятся не в фазе активного деления (митоз), а в фазе покоя (интерфаза). Для визуализации этих флюоресцентных меток необходим световой микроскоп с набором специальных фильтров.
Тело человека. Снаружи и внутри. №26 2009