Publicado em 28 de Agosto de 2014 às 10:48 em: Bioinformática Exames
A Genomika é um dos laboratórios mais completos e modernos do Brasil na oferta de exames genéticos para o diagnóstico de doenças raras, tumores e cânceres. Os exames oferecidos são resultados de intensos estudos e pesquisas sobre genética aplicada sob várias técnicas, como por exemplo, o sequenciamento de DNA da área de biologia molecular; a imunofenotipagem por citometria de fluxo e a citogenética por meio de técnicas ligadas ao estudo dos cromossomos. Nos últimos posts discutimos bastante sobre sequenciamento clínico e suas aplicações. Mas vamos agora discutir sobre um de nossos outros tipos de exames bastante requisitados aqui em nosso laboratório: Cariótipo ou também chamada análise cromossômica.
Antes de explicarmos o que é Cariótipo; precisamos apresentar a área que abrange este exame: citogenética. A citogenética humana clínica trata-se do estudo dos cromossomos no que se refere ao seu número, estrutura e herança, correlacionando os tipos de alterações cromossômicas com a apresentação clínica dos pacientes. Quando falamos dos cromossomos estamos falando de estruturas compostas por DNA e proteínas compactados. Um ser humano normal possui 46 cromossomos ou 23 pares; cada par é formado por um cromossomo herdado da mãe e outro do pai. Destes, 22 pares são autossomos ( isto é, que não estão ligados ao sexo) e um par sexual, sendo este último composto por 2 cromossomos X na mulher (XX) e um cromossomo X e um Y no homem (XY).
Na citogenética clínica se realizam técnicas de análise cromossômica para investigação de alterações cromossomicas numéricas (onde ocorre perdas ou ganhos de 1 ou mais cromossomos) ou estruturais (onde os cromossomos sofrem modificações na sua morfologia, como deleções, duplicações, inversões, translocações etc). Um exemplo de alteração númérica muito conhecida é a Sindrome de Down, que é causada pelo ganho de um cromossomo 21 (47,XX,+21 ou 47,XY,+21). É importante lembrar que na da espécie humana o cariótipo normal é 46,XX para as mulheres e 46,XY para os homens. As alterações estruturais são menos comuns na nossa espécie e um exemplo de patologia causada este tipo de alteração é a Síndrome Cri-Du-Chat (também conhecida como Síndrome do Miado de Gato) que é causada por uma deleção no braço curto do cromossomo 5 - 46,XX,del(5p) ou 46,XY,del(5p). As alterações cromossômicas podem estar associadas a uma série de doenças genéticas constitucionais ou adquiridas (câncer) durante a vida. Mas como é realizado este estudo e conseguimos identificar se uma alteração está relacionada a uma condição clínica ?
Existem diferentes tipos de exames que são recomendados de acordo com a investigação e nível de suspeita sobre a condição clínica do paciente. Por exemplo, se há uma suspeita do paciente possuir uma síndrome de DiGeorge; uma imunodeficiência que provoca alterações na imunidade celular e má formações faciais e cardiácas; a causa desta síndrome é uma deleção de um gene ou de um grupo de genes localizados na região 22q11 (lê-se: banda 1 da região 1 do braço longo do cromossomo 22). Por ser uma microdeleção que não é visível ao microscópio e portanto não pode ser detectada pela técnica de cariotipagem por bandeamento G, onde a análise cromossômica é realizada no nível de resolução microscópica, o método indicado neste caso é a técnica de FISH (Fluorescent in situ Hybridization - Hibridização in situ Fluorescente), que consegue por meio de sondas de DNA marcadas com fluorecromos localizar uma micro região da sequência gênica no DNA alvo e assim detectar este tipo de alteração mais específica e diminuta.
O exame de rotina mais comum na citogenética e que é muito requisitado principalmente no diagnóstico de doenças como leucemias é o cariótipo. O nome cariótipo é dado ao conjuntos de cromossomos metafásicos (cromossomos no estágio mais condensado durante a fase do ciclo celular denomidada metáfase) em uma célula. No cariótipo visa-se analisar a quantidade e estrutura dos cromossomos em uma célula. Este tipo de exame exige uma análise de especialistas em citogenética, que com auxílio de microscopia óptica de maior resolução e processamento de imagens, conseguem identificar alterações cromossômicas em uma célula.
Então quer dizer que com uma amostra de células e um microscópio já se pode analisar os cromossomos ? Não, claro que não! Saiba que este é um dos exames mais elaborados com um pré-processamento mais longo e que exigem um foco e atenção total do citogeneticista. Primeiro a preparação da amostra até chegar no microscópio envolve um processo chamado de cultura celular; e é necessário que a célula chegue numa fase de duplicação celular chamada metáfase. A partir daí com o material cromossômico condensado é realizada uma técnica de bandeamento cromossômico chamada Bandeamento G, a qual produz um padrão de bandas transversais claras e escuras ao longo dos cromossomos que torna possível a exata identificação de cada para cromossômico. A análise destas "bandas" permitem o estudo da estrutura dos cromossomos. Este exame está no rol dos muitos testes genéticos oferecidos na Genomika.
Agora que conseguimos compreender um pouco mais sobre alguns dos exames da citogenética, você pode se questionar qual tipo de exame solicitar considerando cada uma destas metodologias já abordadas aqui no nosso blog, como o cariótipo, o FISH ou sequenciamento. Pois, saiba que para cada investigação e diagnóstico de uma doença há um exame apropriado indicado pelo seu médico; portanto cada um deles há suas limitações e vantagens. Apenas fazendo uma analogia a estes exames e assim ficar mais fácil de compreender: vamos imaginar que o nosso material genético é uma biblioteca de livros; onde há vários livros (cromossomos) e dentro deles há os capitúlos ( que seriam as bandas dos cromossomos) e mais adentro os textos; que é formado por um conjunto de palavras que seriam os genes. Finalmente as palavra são formadas por letras (as bases do DNA). O exame do cariótipo irá contar o número de livros e verificar o o número e a ordem dos capítulos. Portanto se estiver faltando um livro ou se houver uma alteração na ordem dos capítulos podemos saber pelo cariótipo. Já o FISH consegue ter uma resolução muito maior que o cariótipo e já consegue identificar parágrafos específicos dentro das páginas de um determinado capítulo (deleções; rearranjos de segmentos de um cromossomo); e por fim o sequenciamento de DNA irá olhar letra a letra de cada palavra no texto. Cada exame com suas particularidades e níveis de detalhamento e resolução. Agora que pudemos aprender um pouco mais sobre a citogenética; em futuros artigos vamos explorar mais alguns destes exames.
Agradecimentos especiais ao nosso time de especialistas da citogenética da Genomika pela revisão do texto: Dr(a) Bethânia e Dr(a) Marina!