Duplikacje chromosomów – co powoduje te aberracje, jak je wykryć?

Zapamiętaj!

• Duplikacje chromosomów to podwojenie fragmentu chromosomu, co może prowadzić do chorób i wad wrodzonych.
• Wykryć je można poprzez badania prenatalne, ale nie zawsze wywołują objawy chorobowe. 
• Wczesne rozpoznanie pozwala przygotować się do porodu oraz zaplanować późniejsze leczenie.

Czym są i co wywołuje aberracje chromosomowe?

Aberracja chromosomowa to zjawisko, które dotyczy istotnych zmian w strukturze lub liczbie chromosomów w komórkach ludzkich. Dla lepszego zrozumienia tego zagadnienia zacznijmy od podstaw. W każdej komórce ludzkiego organizmu znajdują się 23 pary chromosomów. Obejmuje to 22 pary autosomów oraz jedną parę chromosomów płci, które różnią się między kobietami (XX) a mężczyznami (XY). Chromosomy te są nosicielami DNA, czyli materiału genetycznego determinującego zarówno cechy fizyczne, jak i predyspozycje do pewnych chorób. Do aberracji chromosomowych zaliczamy ich duplikacje, ale nie tylko.

Co powoduje te nieprawidłowości?

Aberracja nie jest tożsama z mutacją. Najczęściej aberracje wynikają z powodu błędów podczas podziału komórkowego lub ekspozycji na tzw. czynniki mutagenne. W niektórych przypadkach fragment chromosomu może zostać przeniesiony na chromosom z innej pary lub do komórki rozrodczej może trafić ich nieodpowiednia liczba. Wyróżniamy dwa podstawowe rodzaje nieprawidłowości:

• aberracje strukturalne, w tym delecje, inwersje, translokacje, a także duplikacje;
• aberracje liczbowe, co oznacza brak lub nadmiar chromosomów (utrata jednego to monosomia, natomiast z obecnością dodatkowego chromosomu wiąże się zjawisko m.in. trisomii).

W artykule skupiamy się na specyficznej aberracji strukturalnej, jaką jest duplikacja chromosomowa.

Duplikacja chromosomu – co to jest?

Jak wspomniano wcześniej, duplikacja to podwojenie fragmentu chromosomu. Zdarza się między innymi wskutek nieprawidłowej wymiany fragmentów chromatyd lub crossing-over. Wskutek procesu duplikacji jedna z kopii genu się uwalnia. Pozwala jej to uniknąć selekcyjnego wpływu środowiska, co prowadzi do jej swobodnej mutacji. Ważne jest to, że ewentualne mutacje w tej dodatkowej kopii na ogół nie destabilizują funkcjonowania organizmu. 

W dłuższej perspektywie skumulowane mutacje mogą przekształcić duplikowany gen. Nadają mu wtedy nowe właściwości lub tworzą pseudogen, który nie jest funkcjonalny (nie koduje białek).

Jakie badania wykrywają duplikację chromosomu?

W diagnozowaniu duplikacji chromosomowych, a także innych aberracji, niezwykle pomocne są badania prenatalne. Ciężarna powinna poddać się USG oraz badaniom krwi. Bardzo pomocne są także badania genetyczne, które opierają się na analizie wolnego DNA płodowego, które jest izolowane z krwi matki. Jeden z najczulszych testów to NIFTY Pro – pozwala rozpoznać kilkadziesiąt różnych duplikacji oraz wiele innych aberracji. Jego wynik daje aż 99 procent pewności!

Inne metody wykorzystywane do diagnozowania duplikacji

Diagnozowanie duplikacji chromosomowych często odbywa się poprzez zastosowanie zaawansowanych technik:

• jedną z popularnych metod jest analiza kariotypu, która pozwala na identyfikację wszelkich nieprawidłowości strukturalnych, włączając w to duplikacje;
• inne techniki obejmują FISH (fluorescencyjną hybrydyzację in situ), która z wykorzystaniem fluorescencyjnych sond umożliwia detekcję konkretnych sekwencji DNA na chromosomach;
• testy molekularne, takie jak CGH (porównawcza hybrydyzacja genomowa), również znajdują zastosowanie w identyfikowaniu podwojeń segmentów chromosomów.

Ważne jest, aby pamiętać, że dokładna diagnoza może pomóc w przewidywaniu i leczeniu potencjalnych problemów zdrowotnych związanych z duplikacjami chromosomowymi. W przypadku wątpliwości warto zwrócić się do specjalisty z prośbą o poradę.

Najczęstsze duplikacje chromosomu

Jakie duplikacje i mikroduplikacje wyróżniamy? To między innymi:

• zespół duplikacji 17p11.2 (zespół Potockiego i Lupskiego);
• zespół duplikacji chromosomu 17q12;
• zespół duplikacji chromosomu 17p13.3;
• zespół duplikacji chromosomu 15q11-q13;
• zespół duplikacji chromosomu 8q22.1;
• zespół duplikacji chromosomu 3q29;
• zespół duplikacji chromosomu 22q11.2;
• zespół duplikacji 8p23.1;
• zespół duplikacji 7q11.23;
• zespół duplikacji chromosomu 2q35;
• zespół duplikacji 6q27 (zespół CHDM);
• zespół duplikacji Xq27.3q28;
• zespół duplikacji chromosomu Xp11.23-p11.22.

Duplikacja chromosomu – choroby, którym może towarzyszyć

Warto zaznaczyć, że duplikacja chromosomu chorobą jest samą w sobie. W zależności od tego, jaki chromosom został podwojony, możemy mówić o dodatkowych dolegliwościach. To na przykład wady rozwojowe oraz upośledzenie, a także problemy z nauką. Jednak w przypadku niektórych chorych dzieci duplikacja może nie dawać żadnych dodatkowych objawów.

Duplikacja to strukturalna aberracja chromosomu, polegająca na podwojeniu jego fragmentu. Dzięki badaniom prenatalnym można ją rozpoznać, a następnie wdrożyć postępowanie, które poprawi jakość życia dzieci. Nie zawsze jednak dotknięte nią osoby dotkliwie odczuwają skutki.

‍