Citogenetske metode u prenatalnoj dijagnostici

Promjene genoma koje se događaju na razini kromosoma uključuju poznavanje i razumijevanje građe kromosoma. Svaka ljudska jedinka u svojim stanicama nosi kompletnu genetičku informaciju, dobivenu spajanjem spermija i jajne stanice. U tjelesnim stanicama ljudskog organizma nalazimo diploidan broj kromosoma (2n); 23 para; ukupno 46 kromosoma. Za razliku od tjelesnih stanica, u spolnim stanicama nalazimo haploidan broj kromosoma (n); ukupno 23 kromosoma. Kromosomi su građeni od dvostruke uzvojnice deoksiribonukleinske kiseline; DNK (engl. Deoxyribonucleic acid; DNA) koja se na nekoliko načina namata i preklapa kako bi nastao kromosom. Prva faza je primarno namatanje, zatim slijedi sekundarno namatanje oko sferičnog proteina histona tvoreći nukleosome. Nukleosom je osnovna jedinica građe kromatina, a sastoji se od osam molekula bazičnih proteina histona. Tercijarnim namatanjem nukleosoma formira se kromatinsko vlakno (duga petlja), a sažimanjem tih dugih petlji na zbijenoj zavojnici nastaje metafazni kromosom vidljiv svijetlosnim mikroskopom. Takvu kromosomsku strukturu nazivamo solenoid. Na molekuli DNK nalaze se geni. Gen je osnovna jedinica nasljeđivanja, koja ima važnu ulogu u nasljeđivanju i transkripcijski je aktivan. Svaki gen čini nukleotidna sekvenca koja sadrži genetičku informaciju za sintezu određenog proteina. Geni imaju svoja specifična mjesta na kromosomu koja nazivamo genski lokus. Genski lokus je stalno fizičko mjesto određenog gena, budući da gen uvijek zauzima isto mjesto na kromosomu, tj. molekuli DNK. Citogenetika proučava morfologiju i dinamiku kromosoma za vrijeme mitoze i mejoze te nastoji povezati nalaze s različitim patološkim stanjima. Točnije, povezuje kromosomske promjene s određenim osobinama organizma, tj. bavi se analizom broja i strukture kromosoma. Bilo kakva promjena u broju, veličini ili strukturi kromosoma znači promjenu u količini i sadržaju genetičke informacije, što za posljedicu može imati poremečaj u mentalnom i fizičkom razvoju ljudske jedinke. Dva glavna tipa kromosomskih promjena su promjene u broju kromosoma i promjene u strukturi kromosoma. Metoda fluorescentne in situ hibridizacije, FISH (engl. Fluorescence in situ Hybridisation, FISH) jedna je od metoda molekularne biologije. Metoda ima visoku specifičnost i osjetljivost pri detekciji strukturnih i numeričkih promjena u genomu, identifikaciji nepoznatog kromosoma ili jednog njegovog malog dijela koji nije moguće morfološki definirati. FISH je dijagnostička metoda koja uključuje uporabu fluorescentno obilježenih proba. Probe hibridiziraju sa molekulom DNK, te omogućavaju vizualizaciju uporabom svjetlosno fluorescencijskog mikroskopa. FISH metoda omogućava uporabu velikog broja različitih probi (centromerne probe, telomerne probe, jedinstvene probe specifične lokuse, pojedinačne kromosome te probe za bojenje čitavih kromosoma). FISH u prenatalnoj dijagnostici omogućava brzo otkrivanje najčešćih numeričkih kromosomskih promjena kao što su trisomije kromosoma 21, 18, 13 ili spolnih kromosoma (X/Y). Metoda FISH dizajnirana je za pouzdano definiranje kromosomskih promjena, delecija, duplikacija, te različitih drugih strukturnih promjena. Matoda FISH-e može se raditi na nekultiviranim stanicama plodove vode, ali se najčešće paralelno s brzim testovima za pretraživanje trisomija radi i kariogram stanica plodove vode. Analizira se kompletni kromosomski set (kariotip) i eventualno prisutne promjene. U slučaju izrade kariotipa, stanice se moraju kultivirati kako bi se dobio dovoljan broj kvalitetnih metafaza za analizu morfologije kromosoma. Materijal ili uzorak koji se koristi za analizu FISH metodom mora biti adekvatan tj. mora sadržavati sačuvani genetički materijal. U prenatalnoj dijagnostici za takvu analizu uzima se najčešće plodova voda. Takav uzorak je prikladan upravo zbog toga što sadrži fetalne stanice, a dobivamo ga invazivnom metodom prenatalne dijagnostike; amniocentezom. Analiza preparata koji su korišteni u metodi FISH radi se korištenjem svjetlosno-fluorescentnog mikroskopa. Analiza slike i signala radi se korištenjem specifične programske podrške. FISH metoda ima visoku osjetljivost i specifičnost, a upotrebom pozitivnih i negativnih kontrola osigurava se pouzdanost nalaza