2) структуры и числа хромосом (+)
3) химерного транскрипта
4) генных мутаций
Кариотипирование — это классический цитогенетический метод исследования хромосомного набора клетки, обычно в стадии метафазы митоза. После специального окрашивания хромосомы оценивают по числу, размеру, форме, положению центромеры и характеру полос. Метод позволяет выявлять числовые изменения — моносомии, трисомии, полиплоидию — и крупные структурные перестройки: транслокации, инверсии, делеции, дупликации, кольцевые и маркерные хромосомы.
Диагностическая ценность кариотипирования основана на визуальном сопоставлении хромосом с нормативной классификацией ISCN. Исследование может обнаружить как конституциональные аномалии, присутствующие во всех клетках организма, так и мозаицизм, если патологический клон представлен в проанализированной клеточной выборке. Разрешающая способность метода ограничена и обычно составляет несколько миллионов пар оснований, поэтому небольшие копийные изменения и точечные варианты могут оставаться невыявленными.
Другие перечисленные варианты требуют молекулярно-генетических методов. Субклональную архитектуру опухоли преимущественно исследуют с помощью высокопроизводительного секвенирования и одноклеточных технологий; химерные транскрипты выявляют методом обратной транскрипции с последующей ПЦР или RNA-секвенированием; генные мутации — секвенированием ДНК. Таким образом, кариотипирование непосредственно характеризует число и крупную структурную организацию хромосом.
| Метод или объект исследования | Что определяется | Типичные диагностические возможности | Основное ограничение |
|---|---|---|---|
| Кариотипирование | Число и морфология хромосом | Трисомии, моносомии, полиплоидия, крупные структурные перестройки | Требует делящихся клеток; низкая разрешающая способность по сравнению с молекулярными методами |
| Цитогенетическое исследование опухоли | Хромосомные клоны в анализируемой клеточной популяции | Выявление аномального клона, сложного кариотипа, иногда мозаицизма | Не отражает полноценно малочисленные субклоны и внутригенные изменения |
| FISH | Определённая последовательность или локус | Таргетное выявление амплификации, делеции или транслокации в интерфазных и метафазных клетках | Исследует только заранее выбранные мишени |
| Хромосомный микроматричный анализ | Изменения числа копий ДНК | Субмикроскопические делеции и дупликации, участки потери гетерозиготности | Обычно не выявляет сбалансированные транслокации и инверсии |
| ПЦР с обратной транскрипцией или RNA-seq | Химерные транскрипты | Подтверждение экспрессии генов, образованных при транслокации, например BCR::ABL1 | Зависит от качества РНК и экспрессии патологического транскрипта |
| Секвенирование ДНК | Генные варианты и мутации | Точечные замены, небольшие инсерции и делеции, некоторые варианты числа копий | Не всегда выявляет крупные перестройки без специализированного анализа |
| Высокопроизводительное и одноклеточное секвенирование | Генетическая неоднородность и субклональная структура | Определение частот вариантов, эволюции опухолевых клонов и редких субпопуляций | Высокая стоимость, сложность интерпретации и требования к биоинформатике |
Результат кариотипирования записывают в соответствии с международной номенклатурой ISCN, например 47,XX,+21 или 46,XY,t(9;22)(q34;q11.2). Наиболее информативно исследование при подозрении на числовые аномалии и крупные хромосомные перестройки. При нормальном кариотипе наличие микроделеции, точечной мутации или химерного транскрипта не исключается. Выбор дополнительного метода определяется клинической задачей и предполагаемым уровнем генетического дефекта.