ESTÁGIO LABORATORIAL EM CITOGENÓMICA

Abstract

A citogenética convencional é a ciência que estuda a estrutura, função e o comportamento dos cromossomas ao longo do ciclo celular. A evolução das técnicas de cultura celular e bandagem tornou possível a identificação de diferentes alterações cromossómicas numéricas e estruturais e a associação das mesmas a diversas síndromes genéticas. Assim, rapidamente o estudo do cariótipo se tornou teste de rotina nos laboratórios de citogenética clínica. A confluência da citogenética com a genética molecular permitiu o desenvolvimento de novas ferramentas no apoio ao diagnóstico genético. A citogenética molecular surgiu de forma a colmatar o baixo limite de resolução do cariótipo e ainda incluir o estudo em núcleos interfásicos, através da técnica de Fluorescence in situ Hybridization (FISH). Mais tarde, a investigação na área da genómica levou ao aumento de resolução na deteção de pequenas alterações do número de cópias do genoma humano. A técnica Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification (MLPA) utiliza painéis de sondas específicos para a análise de vários loci do genoma humano em simultâneo. Estas técnicas descritas complementam-se no diagnóstico genético e exercem implicações na orientação clínica, decisão terapêutica e avaliação do prognóstico. O presente relatório de estágio aborda 6 casos clínicos representativos de cada um dos estudos realizados no departamento de citogenética do Centro de Genética Médica Doutor Jacinto Magalhães (CGMJM): cariótipo (caso clínico 1, 2 e 3), FISH (caso clínico 4 e 5) e MLPA (caso clínico 6). Estes casos foram selecionados de 150 casos clínicos acompanhados ao longo dos nove meses de estágio e englobam nos seus resultados a descrição de anomalias cromossómicas numéricas e estruturais detetadas. No decorrer do estágio foi adquirida autonomia e experiência em laboratório de diagnóstico e realizadas as principais técnicas de citogenética convencional e molecular: culturas celulares, manipulação, espalhamento, bandagem, montagem de cariogramas e realização da técnica de FISH. Na genética molecular foi realizada extração e quantificação de DNA e a técnica de MLPA. Assim, para além das bases teóricas apresentadas, este relatório permite ainda enfatizar a contínua importância da citogenética no diagnóstico genético clínico.

Conventional cytogenetics is the science that studies the structure, function, and behavior of chromosomes throughout the cell cycle. The evolution of cell culture and banding techniques has made it possible to identify different numerical and structural chromosomal alterations and to associate them with various genetic syndromes. Thus, the study of the karyotype quickly became a routine test in clinical cytogenetics laboratories. The convergence of cytogenetics with molecular genetics allowed for the development of new tools to aid in genetic diagnosis. Molecular cytogenetics emerged to bridge the low- resolution limit of the karyotype and to include the study in interphase nuclei, through the technique of Fluorescence in situ Hybridization (FISH). Later, research in the field of genomics led to increased resolution in the detection of small alterations in the copy number of the human genome. The Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification (MLPA) technique uses specific probe panels for the analysis of various loci of the human genome simultaneously. These described techniques complement each other in genetic diagnosis and have implications in clinical guidance, therapeutic decision making, and prognosis assessment. This internship report covers six clinical cases representative of each of the studies conducted in the cytogenetics department of Doctor Jacinto Magalhães Medical Genetics Center (CGMJM): karyotype (clinical case 1, 2 and 3), FISH (clinical case 4 and 5) and MLPA (clinical case 6). These cases were selected from 150 clinical cases that were followed during the nine-month internship and include in their results the description of detected numerical and structural chromosomal abnormalities. During the internship, was gained autonomy and experience in the diagnostic laboratory and performed the main techniques of conventional and molecular cytogenetics, such as performing cell cultures, manipulation, spreading, banding, assembly of karyograms, and implementation of the FISH technique. In molecular genetics, were followed and performed DNA extraction and quantification and the MLPA technique. Thus, in addition to the theoretical bases presented, this report also emphasizes the continuous importance of cytogenetics in clinical genetic diagnosis.