Εργαστήριο Υγειοφυσικής & Περιβαλλοντικής Υγείας, ΙΠΤ-Α, Ε.Κ.Ε.Φ.Ε. «Δημόκριτος» Η Κυτταρογενετική στις αιματολογικές κακοήθειες Μανωλά Καλλιόπη, Ph.D Ερευνήτρια Γ
Κυτταρογενετική Κλάδος της Γενετικής που ασχολείται με τη μελέτη της δομής και της λειτουργίας του κυττάρου και ειδικότερα των χρωμοσωμάτων. Χρωμοσώματα ανθρώπινου κυττάρου στη φάση της μετάφασης
Λήψη μυελού των οστών
Κυτταροκαλλιέργειες
Επεξεργασία υλικού για ετοιμασία χρωμοσωματικών παρασκευασμάτων κολχικίνη υποτονικό μονιμοποιητής 1~2 σταγόνες
Μικροσκόπιο και σύστημα ανάλυσης καρυοτύπου
100x10 10x10 G-banded metaphase
46,ΧΥ
Αξιολόγηση του καρυοτύπου Δυνατότητα ελέγχου όλου του γονιδιώματος Το φύλο του ατόμου (άρρεν ή θήλυ) Φυσιολογικός καρυότυπος vs αλλοιωμένος Αριθμητικές ανωμαλίες (π.χ. πολυπλοειδίες, τρισωμίες, μονοσωμίες) Δομικές ανωμαλίες (π.χ. μεταθέσεις, αναστροφές) Ισοζυγισμένες vs μη ισοζυγισμένες ανακατατάξεις Παρουσία ειδικών αλλοιώσεων Χρωμοσωματικές ανωμαλίες σε όλα τα αναλυθέντα κύτταρα ή μόνο σε ένα ποσοστό αυτών (μέγεθος αλλοιωμένου κλώνου )
-7 7q-
Cytogenetic in AML patients Abnormality Genes Involved Morphology Response t(8;21)(q22;q22) AML/ETO M2 Good inv(16)(p13;q22) CBFb/MYH11 M4eo Good t(15;17)(q21;q11) PML/RARa M3 Good Normal Multiple Varies Intermediate -7 Multiple Varies Poor -5 Multiple Varies Poor +8 Multiple Varies 11q23 MLL Varies Multiple complex* Intermediatepoor Intermediatepoor Multiple Varies Poor
Η συμβολή της Κυτταρογενετικής στις αιματολογικές κακοήθειες Η ανίχνευση και ο χαρακτηρισμός των επίκτητων, κλωνικών αλλοιώσεων σε επίπεδο χρωμοσωμάτων συμβάλλει στην: Ακριβή διάγνωση Προγνωστική αξιολόγηση της πορείας της νόσου Επιλογή του κατάλληλου θεραπευτικού πρωτοκόλλου Εκτίμηση του θεραπευτικού αποτελέσματος Παρακολούθηση της επιτυχίας της μεταμόσχευσης με τον προσδιορισμό της καταγωγής των κυττάρων (κύτταρα δότη ή δέκτη)
Aποτελέσματα χρωμοσωματικών ανωμαλιών Deletion Απώλεια ενός ή περισσότερων σημαντικών γονιδίων (π.χ. έλλειψη) Ρήξη της αλληλουχίας ενός σημαντικού γονιδίου απώλεια της λειτουργίας του Δημιουργία ενός νέου γονιδίου με διαφορετική ενδεχομένως λειτουργία (π.χ. υβριδικό γονίδιο) Αλλαγή θέσεις σημαντικών γονιδίων όπως γονιδίων που ρυθμίζουν τη μεταγραφή Μετατροπή πρωτοογκογονιδίων σε ογκογονίδια
Five Mechanisms for converting Proto-oncogenes into Oncogenes
Ερευνητικές Δραστηριότητες Διερεύνηση της παθογένειας των αιματολογικών κακοηθειών Διερεύνηση σχέσης μεταξύ κυτταρογενετικών αλλοιώσεων και γονοτοξικής έκθεσης (ακτινοβολίες, χημικές ουσίες). Ανίχνευση σπάνιων χρωμοσωματικών/γονιδιακών ανακατατάξεων, συσχέτισή τους με συγκεκριμένο τύπο αιματολογικής κακοήθειας και αξιολόγηση της προγνωστικής τους αξίας (κακής, μέτριας ή καλής πρόγνωσης). Ταυτοποίηση χρωμοσωματικών αλλοιώσεων που εμπλέκονται : -στα αρχικά στάδια της νόσου και ιδιαίτερα εκείνων που σχετίζονται με επιθετική νόσο έγκαιρη θεραπείατωνασθενών επιβράδυνσητης εξέλιξης της νόσου -με εξέλιξη της νόσου. Διενέργεια πληθυσμιακών μελετών που αποτυπώνουν το πρότυπο εμφάνισης των χρωμοσωμικών ανωμαλιών στα διάφορα είδη αιματολογικών νεοπλασιών στη χώρα μας.
Κλασσική Κυτταρογενετική ανάλυση (Δυνατότητα ελέγχου όλου του γονιδιώματος) Εντοπισμός της ανωμαλίας, και των χρωμοσωματικών θέσεων που εμπλέκονται Περαιτέρω διερεύνηση σε επίπεδο γονιδίου ή σε επίπεδο πρωτεΐνης με μοριακές τεχνικές.
Η ερευνητική προσέγγιση Χρωμοσωματική ανωμαλία (π.χ. μετάθεση) Χαρακτηρισμών των εμπλεκόμενων γονιδίων με μοριακές τεχνικές Δημιουργία υβριδικού γονιδίου ή απώλεια λειτουργίας γονιδίου Συσχέτιση της χρωμοσωμικής/γονιδιακής ανωμαλίας με παθογένεια της νόσου Θεραπεία Δημιουργία στοχευμένων μη τοξικών φαρμάκων Γονιδιακή θεραπεία
Fluorescence in situ hybridization (FISH): ακριβής και εύκολη τεχνική, δυνατότητα μελέτης μεσοφασικών πυρήνων και μεταφασικών χρωμοσωμάτων Υβριδισμός μεταξύ της χρωμοσωματικής περιοχής που θέλουμε να μελετήσουμε, επί της φυσικής της θέσης (in situ) και ενός μοριακού ανιχνευτή (συνθετική αλληλουχία νουκλεοτιδίων) λόγω συμπληρωματικότητα των βάσεων του δίκλωνου μορίου του DNA (A-T και C-G) G).
Thermobrite Thermobrite Συσκευή που χρησιμεύει για αποδιάταξη και υβριδισμό στη FISH
INTERPHASE FISH Κεντρομεριδιακοί ανιχνευτές Ανιχνευτής ειδικός για το υβριδικό γονίδιο bcr/abl
METAPHASE FISH Ολοχρωμοσωματικoί ανιχνευτές Κεντρομεριδιακός + Γονιδιακός ανιχνευτής Ανιχνευτές ειδικοί για βραχίονες p και q Τελομεριδιακοί ανιχνευτές
Eφαρμογές της FISH Δυνατότητα ανάλυσης μη διαιρούμενων, ή διαφοροποιημένων κυττάρων. Διερεύνηση μηχανισμών που οδηγούν στη δημιουργία χρωμοσωμικών ανακατατάξεων. Ταυτοποίηση των σημείων θραύσης στις χρωμοσωμικές ανακατατάξεις. Εντοπισμός της θέσης γονιδίων (π.χ. υβριδικών γονιδίων). Ταυτοποίηση χρωμοσωμικών ή γονιδιακών ελλείψεων και πολλαπλασιασμών (gene amplification). Χαρακτηρισμός της προέλευσης αναδιατεταγμένων χρωμοσωμάτων π.χ. χρωμοσωμάτων δεικτών (marker chromosomes). Συμβολή στην παρακολούθηση της πορείας της νόσου (ανίχνευση της ελάχιστης υπολειπόμενης νόσου) Παρακολούθηση της επιτυχίας της μεταμόσχευσης.