Laboratorio di cinogenetica
Nel corso della divisione delle cellule, il portatore dei geni – l’acido desossiribonucleico (DNA)- si addensa e forma nel nucleo della cellula dei corpuscoli colorati (cromosomi) a strisce caratteristiche. É possibile osservare i cromosomi al microscopio e allinearli in base alla grandezza e alla forma del gruppo- il cariotipo. Nel normale nucleo dell’uomo ci sono 23 coppie di cromosomi (ogni componente della coppia viene da ciascun genitore) segnati a seconda della grandezza e della posizione delle strisce con numeri che vanno dall’1 al 22. L’ultima coppia, la numero 23, é formata dai cromosomi riproduttivi. É quindi possibile decrivere la posizione di ciascun gene con il numero del cromosoma e la determinata striscia.
Se é possibile riconoscere al microscopio luminoso il problema, esistente nella forma e nel numero di cromosomi, deve essere colpito un intero blocco di geni (a centinaia). O vengono a mancare (delezioni, monozemia) o al contrario si moltiplicano (duplicazione, trisomia). Una parte dei cromosomi puó essere trasferita (invertita o traslocata). Nei cromosomi si puó riscontrare una deformazione. I disturbi cromosomici (aberrazioni) posson avere carattere ereditario o germinale. Possono colpire una persona in una fase piú avanzata della sua vita nelle singole cellule (disturbi somatici). Le mutazioni di carattere somatico sono causa di tumori. La prevalenza di aberrazioni cromosomiche al momento del parto corrisponde a 6 su 1000 (0,6%). Se l’aberrazione é giá presente nell’ovulo fecondato (mutazione germinale), questa grande mutazione genetica é presente in tutte le cellule dell’organismo. Con ció si spiegano i numerosi disturbi nei portatori di aberrazioni cromosomiche. Alcune aberrazioni cromosomiche sono date da una serie complessa di sintomi, cioé da una sindrome. Le sindromi sono perlopiú denominate in onore dei ricercatori, che le hanno presentate per la prima volta (Down, Edwards, Patau, Turner, Klinefelter).
Si suppone che quasi la metá degli embrioni ha un’abberrazione cromosomica, che porta ad un aborto precoce. L’aborto precoce si puó spiegare per via di un “disturbo ormonale”. Nelle gravidanze accertate la percentuale di aberrazioni cromosomiche corrisponde, all’inizio al 7,5%, durante il parto solo ad uno 0,6%. Questo significa che la maggior parte delle aberrazioni cromosomiche viene espulsa nel corso della gravidanza. Il gruppo di disturbi cromosomici riscontrati nei neonati fa conto dell’ipotesi, se il disturbo era collegato con lo sviluppo intrauterino. Per esempio nel feto abortito é pressoché inesistente una trisomia del cromosoma num.16. Evidentemente tale fenomeno é dato dal fatto che sul cromosoma num. 16 i geni codificano la funzione della placenta. Nel caso in cui questi geni si trovino nella placenta in quantitá tripla, il loro funzionamento diventa caotico, portando ad un’interruzione della placenta e quasi sicuramente all’aborto. Gli embrioni affetti da trisomia del cromosoma num. 18 (sindrome di Edwards) vengono abortiti nelle gravidanze ormai accertate (cioé fra la dodicesima e la quaranatesima settimana) nell’85% dei casi. Gli embrioni affetti da trisomia del cromosoma num.21 (sindrome di Down) sono abortiti in modo spontaneo nel 50% delle gravidanze.
Rappresentano un gruppo particolare le aberrazioni cromosomiche, che colpiscono i cromosomi riproduttivi. L’ uomo e la donna si differenziano proprio in base ai cromosomi riproduttivi. La donna ha un patrimonio genetico medio, che contiene due insiemi completi di coppie di cromosomi, compresi i due cromosomi riproduttivi, che sono contrassegnati con il simbolo X. Al proprio figlio la madre trasmette la precisa metá del proprio patrimonio genetico contenente uno dei suoi cromosomi riproduttivi “femminili” X. Il figlio riceve comunque dal padre poco meno della metá del patrimonio genetico, poiché la zona dei geni deposti nel cromosoma X é rappresentata da un cromosoma piú piccolo definito Y. Ogni persona di sesso maschile ha quindi l’ultima ventitreesima coppia di cromosomi costituita da due componenti differenti (XY). La segnalazione del cromosoma riproduttivo é alquanto ingannevole, visto che c’é tutta una serie di altri geni importanti:il gene per il fattore di coagulazione VIII, la proteina muscolare (la distrofina), i geni per l’altezza e l’intelligenza ecc. Le aberrazioni cromosomiche vengono spesso comunque espulse (ad esempio la monosemia del cromosoma X- sindrome di Turner presente nel 99% dei casi). Nel caso in cui dovessero sopravvivere al periodo prenatale , non si esclude che potrebbero provocare nel portatore disturbi pericolosi per la vita. Il problema prevalente é dato dall’infertilitá.
FISH é un metodo citogenetico piú sensibile (ibridizzazione fluorescente). Con questo metodo i cromosomi vengono segnati con brevi segmenti del DNA- tramite sonde- evidenziati da coloranti fluorescenti. La composizione (sequenza) del DNA presente nella sonda corrisponde alla sequenza del DNA in una zona precisa del cromosoma. Se la sequenza della sonda e del DNA del paziente concordano, il cromosoma é sempre evidenziato dal colorante, che presenta un colore ultravioletto. In tal modo é possibile dimostrare la presenza o la mutazione di un determinato gene. Il segnale verde nella figura indica il punto centrale del cromosoma (centromero) , mentre i due segnali rossi mostrano la parte finale dei bracci corti del cromosoma X.
Si ricorre al metodo FISH durante la diagnosi di preimpianto (PGD), durante la procreazione assistita (IVF) prima dell’inserimento degli embrioni nell’utero. Nella maggior parte dei casi, in una o due cellule estratte dall’embrione, vengono segnalati tramite sonde colorate i punti centrali (centromeri) dei cromosomi selezionati. In base a questo procedimento si calcola la loro quantitá. Cosí é possibile verificare se le cellule dell’embrione non contengano tre cromosomi numero 21, il che puó provocare la sindrome di Down. Si puó anche accertare di che sesso é l’embrione.
Il PGD cromosomico puó far crescere la speranza di una buona riuscita della riproduzione assistita soprattutto per le mamme piú vecchie e per le coppie che hanno riscontrato ripetuti insuccessi con l’IVF.