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CARIOTIPO ESPECTRAL
La genética en colores: implementación de la técnica de pintar los cromosomas en Ecuador
SOLCA Quito ya cuenta con un microscopio de cariotipo espectral
Lunes, 22 de enero de 2024, a las 10:14

Paola Leone, SOLCA Quito.


Redacción: Paola E. Leone, coordinadora del Laboratorio de Genética y Genómica en SOLCA Quito

Las fiestas de fin de año caracterizadas por mucho colorido también iluminan a los cromosomas en Ecuador y en concreto a los cariotipos que ahora se pueden realizar en el Laboratorio de Genética y Genómica de SOLCA Núcleo de Quito, donde contamos con un microscopio de cariotipo espectral.

El cariotipo espectral (SKY, de sus siglas en inglés) presenta a cada par de cromosomas con un color específico; 24 colores en total, uno para cada par de cromosomas autosómicos y para los cromosomas sexuales (Figura 1).

Figura 1. Cariotipo espectral.


Cada color es producto de uno o varios fluorocromos, siendo éstos los siguientes: Rodamina (A), Rojo Texas (B), Cy5 (C), FITC (D) y Cy5.5 (E) (Tabla 1).

Patrón de fluorocromos para cada cromosoma humano.


La gran ventaja del cariotipo espectral en comparación con el cariotipo convencional es la identificación de alteraciones cromosómicas como translocaciones (Figura 2) que involucran porciones pequeñas de cromosomas, translocaciones de tres vías (Figura 3), cromosomas marcadores (Figura 4), cromosomas involucrados en figuras cromosómicas y en doble minutes.

Figura 2.


Figura 2. Alteraciones estructurales y numéricas en un caso de mieloma múltiple. a, Cariotipo convencional que evidencia ganancia de los cromosomas 3 y 18, material adicional en el cromosoma 10 y monosomía del cromosoma 13, con la duda de una translocación entre los cromosomas 10 y 13 por la calidad de la muestra; b, Cariotipo espectral (SKY) que evidencia la translocación entre los cromosomas 10 y 13; c, Hibridación in situ fluorescente (FISH) que valida la translocación entre el brazo corto (p) del cromosoma 10 con el cromosoma 13; d, Arrays de mapeo genético que confirma la ganancia del cromosoma 3 y pérdida de parte del cromosoma 13.

Figura 3


Figura 3. Alteraciones estructurales y numéricas en un caso de síndrome mielodislásico. a, Cariotipo convencional que evidencia pérdida del cromosoma 3, ganancia del cromosoma 8 y varios cromosomas derivativos por translocaciones; b, Cariotipo espectral (SKY) que confirma la ganancia del cromosoma 8 e identifica las translocaciones entre los cromosomas 3 y 11; 4 y 18; 3, 11 y 15; 4 y 17.

Figura 4.


Figura 4. Alteraciones cromosómicas en un glioblastoma multiforme. a, Metafase por Hibridación in situ fluorescente (FISH) que muestra hiperdiploidía con ganancia del cromosoma 7.  b, Hibridación genómica comparada (CGH) que evidencia ganancia del cromosoma 7 y amplificación de una parte del brazo corto. c, CGH-Arrays que delimita la amplificación a la banda 11 del brazo corto del cromosoma 7. d, FISH del gen EGFR localizado en 7p11. e, SKY que identifica cromosomas marcadores como fragmentos del cromosoma 7, productos de la amplificación del gen EGFR.

Es así, que en el área oncológica hemos descrito con SKY, puntos de rotura cromosómicos frecuentes en algunos tipos de cáncer, como mieloma múltiple (1,2), síndrome mielodisplásico (3) y glioblastoma multiforme (4), que albergan genes asociados con el origen tumoral.
 
También, por su sensibilidad en la detección de daños cromosómicos, se ha empleado el SKY en la caracterización de líneas celulares (5,6), con potencial uso biomédico y de investigación, depositadas en un Biobanco.

La primera vez que se mencionó en Ecuador sobre la aplicabilidad del cariotipo espectral fue aproximadamente hace 20 años en un par de congresos (7,8), en las Jornadas Académicas de la Facultad de Medicina de la PUCE en 2002 y en las XXVII Jornadas Nacionales de Biología en 2003 y hoy tenemos el equipo (9) que contribuye a la parte asistencial, como también se encuentra a disposición de investigadores para estudios de alta resolución con cariotipos humanos y de ratón.

Referencias

1.-
Catalina P, Palma C, Elosua C, Marín-Niebla A, Urbano-Ispizua A, Leone PE. Utilidad del empleo de otras técnicas citogenéticas en los casos de mieloma con cariotipo complejo de difícil caracterización. Haematologica (ed. Esp.). 2009; 94 (sup 1), PO-290.

2.- Catalina P, Pulgarín A, Elosua C, Díaz de la Guardia R, Blancas I, Couto C, Del Castillo S, Fernández D, García-Puche JL, González J, González T, Martín Sánchez J, Martino ML, Pérez O, Ríos E, Vahí M, Leone PE. Contribución de otras técnicas genéticas en el estudio de casos de mieloma con cariotipo complejo de difícil caracterización. Haematologica (ed. Esp.). 2011; 96 (sup 2), PB-19.

3.-Palma C, Elosua C, Catalina P, Falantes J, González J, Urbano-Ispizua A, Leone PE. Identificación de reordenamientos cromosómicos en síndromes mielodisplásicos mediante la combinación de técnicas de Bandas G, SKY y FISH. Haematologica (ed. Esp.). 2009; 94 (sup 1), Pb-013.

4.- Leone PE, González MB, Elosua C, Gómez-Moreta JA, Lumbreras E, Robledo C, Santos-Briz A, Valero JM, Díaz de la Guardia R, Gutiérrez NC, Hernández JM, García JL. Integration of global spectral karyotyping, CGH arrays and expression arrays reveals important genes in the pathogenesis of Glioblastoma Multiforme. Ann Surg Oncol. 2012; 19(7), 2367-79. doi:10.1245/s10434-011-2202-5. 

5.- Catalina P, Montes R, Ligero G, Sánchez L, de la Cueva T, Bueno C, Leone PE, Menéndez P. Human ESCs predisposition to karyotypic instability: Is a matter of culture adaptation or differential vulnerability among hESC lines due to inherent properties? Mol Cancer. 2008; 7, 76. doi:10.1186/1476-4598-7-76.

6.- Catalina P, Elosua C, Cortés JL, Nieto A, García-Pérez JL, Menéndez P, Leone PE. Characterization of chromosomal stability in human embryonic stem cells. Lat Am J Dysmorphol. 2009; 2, 5-9. doi:10.1021/SP120537X09003634

7.- Sánchez ME, Leone PE, Arévalo M, Giménez P, Paz-y-Miño C. La citogenética molecular (FISH y SKY) en el diagnóstico de alteraciones cromosómicas. Jornadas Académicas de la Facultad de Medicina. 2002.

8.- Leone PE, Gómez-Moreta JA, Antúnez-Plaza P, Lumbreras E, González MB, Gutiérrez NC, Hernández JM, García JL. Aplicación de la técnica de cariotipo espectral (SKY) en la caracterización genética de gliomas. Libro de Resúmenes de las XXVII Jornadas Nacionales de Biología. 2003; 107-108.

9.- SOLCA Noticias. SOLCA Quito, potencia su Laboratorio de Genética y Genómica. SOLCA Núcleo de Quito, 1 de noviembre de 2023. Disponible en: https://solcaquito.org.ec/solca-quito-potencia-su-laboratorio-de-genetica-y-genomica/ 




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