ΚΛΑΣΣΙΚΗ ΚΥΤΤΑΡΟΓΕΝΕΤΙΚΗ

Transcript

1 ΙΕΑΕ Αιματολογική Κλινική Τμ. Ιατρικής Κρήτης ΠαΓΝΗ Κλινικοεργαστηριακή Εκπαίδευση στην Αιματολογία Ενότητα 2013: Μυελοδυσπλαστικά Σύνδρομα Σεπτεμβρίου 2013, Ηράκλειο ΚΛΑΣΣΙΚΗ ΚΥΤΤΑΡΟΓΕΝΕΤΙΚΗ Κωνσταντίνα Σαμπάνη, PhD Δ/ντρια Ερευνών Εργαστήριο Κυτταρογενετικής, Ε.Κ.Ε.Φ.Ε. «Δημόκριτος»

2 ΚΛΑΣΣΙΚΗ ΚΥΤΤΑΡΟΓΕΝΕΤΙΚΗ Κλάδος της Γενετικής: Μελετά την κατάσταση του γονιδιώματος σε επίπεδο χρωμοσωμάτων Μπορεί να αποκαλύψει κληρονομούμενες και/ή επίκτητες χρωμοσωματικές αλλοιώσεις

3 Τα χρωμοσώματα είναι ορατά στο οπτικό μικροσκόπιο στο στάδιο της Μίτωσης Cell cycle Human Cell

4 100x 10x G-banded metaphase

5 Καρυότυπος: Η ταξινόμηση των χρωμοσωμάτων ανά δύο ομόλογα

6 p q Ιδεογράμματα φυσιολογικών χρωμοσωμάτων βάσει του προτύπου ζωνοποίησης G (G-banding) p q

7 International System for Human Cytogenetic Nomenclature, ISCN Σύμβολα και συντομογραφίες για την περιγραφή των αλλοιωμένων χρωμοσωμάτων - missing chromosome απώλεια χρωμ/τος + additional chr. υπεραριθμία del deletion έλλειψη der derivative παράγωγο χρωμόσωμα dic dicentric δικεντρικό dup duplication διπλασιασμός i, iso isochromosome ισοχρωμόσωμα inv inversion αναστροφή mar marker δείκτης p short arm μικρός βραχίονας q long arm μεγάλος βραχίονας t translocation μετάθεση (μετατόπιση) Αs the field of cytogenetics and molecular genetics evolves, a standardized nomenclature is critical for describing karyotypes and genomic changes accurately and concisely Simons A et al. Cytogenet Genome Res 2013; 141:1-6

8 Αξιολόγηση του διαγνωστικού καρυοτύπου Φυσιολογικός καρυότυπος vs αλλοιωμένος Πλοειδία Αριθμός αλλοιώσεων Ισοζυγισμένες vs μη ισοζυγισμένες αναδιατάξεις Παρουσία συγκεκριμένων ειδικών αλλοιώσεων Μέγεθος αλλοιωμένου κλώνου

9 Η ανίχνευση επίκτητων χρωμοσωματικών αλλαγών στις αιματολογικές κακοήθειες: Καθορισμός βιολογικής βάσης της νόσου Διάγνωση Πρόγνωση Θεραπευτική αντιμετώπιση Παρακολούθηση της πορείας νόσου

10 Οξεία Μυελογενής Λευχαιμία (ΟΜΛ) AML M nl T Μυελοδυσπλαστικό Σύνδρομο (ΜΔΣ) MDS M T nl +/- D +/- D T, Translocations D, Deletions +/-, Monosomies and Trisomies nl, Normal Karyotype M, Mutations (Normal Karyotype) Μη ισοζυγισμένες χρωμοσωματικές αλλαγές

11 European Leukemia Network (ELN) Workpackage 11, Cytogenetics Standardized protocols for cytogenetic analysis Haferlach C et al. Genes Chromosomes Cancer 2007; 46:

12 International Prognostic Scoring System, IPSS Survival (A) and freedom from AML evolution (B) of MDS patients related to their individual cytogenetic categories (Kaplan-Meier curves) by American Society of Hematology Greenberg P et al. Blood 1997;89:

13 International Prognostic Scoring System, IPSS Χρωμοσωματικές αλλοιώσεις καλής πρόγνωσης: -Υ, del(5q), del(20q), φυσιολογικός καρυότυπος κακής πρόγνωσης: σύνθετος καρυότυπος ( 3 αλλοιώσεις), αλλοιώσεις του χρωμοσώματος 7 (-7/del(7q)), del(12p). ενδιάμεσης πρόγνωσης: οι υπόλοιπες. Survival (A) and freedom from AML evolution (B) of MDS patients related to their risk-based categorical cytogenetic subgroups: Good, Intermediate and Poor. Greenberg P et al. Blood 1997;89:

14

15 ΜΔΣ στη διάγνωση: 50% παθολογικός καρυότυπος Χρωμοσωματική αλλοίωση MDS t-mds Μη ισοζυγισμένη +8 10% -7 or del(7q) 10% 50% -5 or del(5q) 10% 40% del(20q) 5-8% -Y 5% i(17q) or t(17p) 3-5% -13 or del(13q) 3% del(11q) 3% del(12p) οr t(12p) 3% del(9q) 1-2% idic(x)(q13) 1-2% The WHO system makes use of cytogenetic findings WHO 2008

16 ΜΔΣ στη διάγνωση: 50% παθολογικός καρυότυπος συν. Χρωμοσωματική αλλοίωση MDS t-mds Ισοζυγισμένη t(11;16)(q23;p13.3) 3% t(3;21)(q26.2;q22.1) 2% t(1;3)(p36.3;q21.2) 1% t(2;11)(p21;q23) 1% inv(3)(q21q26.2) 1% t(6;9)(p23;q34) 1% WHO 2008

17

18

19 46,XX,del(5)(q13q33) ΜΔΣ με del(5q) Διάμεση επιβίωση 145 μήνες Πιθανότητα εκτροπής σε ΟΜΛ: <10% Η λεναλιδομίδη καταστέλλει τον παθολογικό κλώνο

20 45,XX,-5,del(7)(q32),-18,+20,-22,+mar1 D5S23, D5S721 + EGR1 FISH with the dual color probe for EGR1 (red) and D5S23, D5S721 (green) in a representative patient with monosomy 5 as part of the complex karyotype 45,XX,-5,del(7)(q32),-18,+20,-22,+mar1. Both the interphase (left side) and metaphase (right side) cells show two green signals corresponding to D5S23 and D5S721 on 5p15.2 and one red signal corresponding to one copy of EGR1 on 5q31. Normal chromosome 5 shows a green and a red signal (arrow). A green signal is present on the marker chromosome (arrowhead).

21 -7 7q-

22

23

24

25

26

27

28

29 11q amplification PAC 217A21 (5 MLL) + PAC 167K13 (3 MLL) BAC 382J20 (11q24) + PAC 980J15 (PLZF)

30 International Working Group on MDS Cytogenetics (IWGMC) Guidelines for counting aberrations in MDS karyotypes General rule: Count 1 aberration for each item between commas in the nomenclature string. More specifically: (1) count 1 aberration for each numerical change (including -Y), balanced translocation and simple structural change. (2) count 1 aberration for each complex structural change. (3) count 0 for a constitutional aberration, but if in doubt, count 1 aberration. (4) when multiple clones are present, add all independent aberrations, but count a single (specific) change only once. (5) count 1 aberration for tetraploidy. (6) for the IPSS cytogenetic risk, until it is revised, all chromosome 7 abnormalities are considered poor. Chun K et al. Leuk Res 2010; 34:

31 Revised IPSS (2012) IPSS revisions intended to incorporate larger cytogenetic subgroups, fine-tune their prognostic effect, analyze depth of cytopenias, and provide better prognostic ability Analysis based on 2902 patients with primary MDS or oligoblastic AML after MDS New IPSS-R cytogenetic prognostic subgroups Prognostic Subgroup Cytogenetic Abnormality Median OS, Mos Median Time to AML, Mos Very good -Y, del(11q) 60.8 NR Good Normal, del(20q), del(5q) alone or double, del(12p) 48.6 NR Intermediate +8, del(7q), i(17q), +19, any other single or double independent clones Poor inv(3)/t(3q)/del(3q), double including -7/del(7q), complex (3 abnorm.) Very poor complex ( 3) Greenberg PL, et al. Blood 2012; 120: Schanz J, et al. J Clin Oncol 2012; 30:

32 Κελαϊδή Χ & Σαμπάνη Κ. Αίμα, 2011; 2(2):

33 European Cytogeneticists Association (ECA) ΜΔΣ - Διάγνωση Επί αδυναμίας (πλήρους) κυτταρογενετικής ανάλυσης: Έλεγχος με FISH για τυχόν κατάδειξη -5/del(5q), -7/del(7q) Επί φυσιολογικού καρυοτύπου σε ασθενή με κλινικοεργαστηριακά ευρήματα συνδρόμου 5q-: Έλεγχος με FISH για τυχόν κατάδειξη έλλειψης στο 5q Guidelines for Cytogenetic analysis of acquired disorders, Jan-2013

34 Comparison of technical advantages and limitations among the different methods of karyotyping Properties Metaphase cytogenetics ifish acgh SNP-A Needs dividing cells Yes No No No Resolution Low Low High High Sensitivity 10% High 2-30% 2-30% Detects balanced chromosomal abnormalities Yes No No No Distinguishes individual clones Yes Yes No No Detects acquired somatic UPD No No No Yes Zaher, Otrock, Tiu, Maciejewski and Sekeres. Expert Rev Hematol 2013 Feb; 6(1):59-68

35 As the impact of cytogenetic analyses on clinical decision making has increased dramatically during recent years, laboratory techniques have to be optimized to provide reliable results for optimal patient care. In addition, quick and correct results save time and money by preventing unnecessary additional diagnostics and suboptimal treatment approaches.

36 In the coming decades, we must generate sufficient numbers of welltrained bilingual physician scientists, individuals fluent in the languages of biological science and clinical medicine Kaushansky K, Shattil SJ Editorial, Blood Oct 30, 2006