Цитогенетический анализ клеток костного мозга (кариотип)

Цитогенетический анализ клеток костного мозга позволяет оценить число и структуру хромосом в делящихся клетках кроветворной ткани и выявить приобретённые хромосомные изменения, возникающие в патологическом клеточном клоне. Для исследования используют аспират костного мозга, клетки которого культивируют и анализируют на стадии метафазы, когда хромосомы максимально конденсированы и доступны для визуальной оценки. Кариотипирование охватывает весь хромосомный набор исследуемой клетки и позволяет обнаруживать изменение числа хромосом, делеции и дополнительные крупные хромосомные участки, транслокации, инверсии, маркерные хромосомы и сложные сочетания нескольких перестроек. В представленном лабораторном исследовании биологическим материалом является костный мозг. Главная практическая особенность метода состоит в возможности определить общую цитогенетическую структуру патологического клона, включая изменения, которые заранее не предполагались и поэтому могли бы остаться вне прицельного исследования. При заболеваниях кроветворной системы хромосомные перестройки могут отражать происхождение и биологические особенности опухолевых клеток, а сочетание нескольких нарушений позволяет оценивать сложность и эволюцию клона. По этой причине кариотипирование костного мозга используется совместно с морфологическим исследованием, иммунофенотипированием, FISH, ПЦР и секвенированием, причём каждый из этих методов решает собственную диагностическую задачу.

Клиническое значение

Цитогенетический анализ костного мозга применяется прежде всего при острых лейкозах, миелодиспластических неоплазиях, миелопролиферативных заболеваниях, хроническом миелоидном лейкозе и некоторых лимфоидных неоплазиях , когда врачу необходимо определить наличие и характеристики патологического клеточного клона. Обнаружение одинакового приобретённого хромосомного изменения в группе клеток подтверждает клональность процесса и в ряде ситуаций существенно уточняет диагноз, поскольку определённые транслокации, инверсии, делеции, моносомии и другие перестройки связаны с конкретными генетическими вариантами гемобластозов. При острых миелоидных лейкозах и миелодиспластических неоплазиях цитогенетические изменения входят в современные системы классификации и прогностической оценки, поэтому результат помогает врачу определить биологический вариант заболевания, сопоставить его с морфологическими и молекулярными данными и сформировать более полную характеристику опухолевого процесса. При хроническом миелоидном лейкозе, например, кариотипирование способно выявить транслокацию t(9;22), связанную с формированием BCR::ABL1, а при других гемобластозах может обнаружить как характерные перестройки, так и дополнительные изменения, имеющие самостоятельное диагностическое или прогностическое значение.

Характер кариотипа имеет непосредственную практическую ценность для оценки прогноза и выбора дальнейшей лечебной тактики . Некоторые цитогенетические изменения связаны с более благоприятным течением заболевания, тогда как комплексный кариотип, определённые моносомии и сочетания структурных перестроек могут характеризовать более агрессивный опухолевый клон и повышенный риск прогрессирования или рецидива. Эти данные учитываются вместе с молекулярно-генетическими маркерами, возрастом пациента, состоянием кроветворения и другими клиническими параметрами при стратификации риска, выборе интенсивности терапии и, в соответствующих клинических ситуациях, при решении вопроса о трансплантации гемопоэтических стволовых клеток. Выявленная хромосомная перестройка также может определить дальнейший диагностический маршрут: после обнаружения изменения определённого участка хромосомы врач может назначить прицельное исследование методом FISH, ПЦР или секвенирования, чтобы уточнить вовлечённые гены, молекулярную структуру перестройки и получить данные, необходимые для классификации заболевания или подбора таргетной терапии.

Повторное кариотипирование может использоваться при изменении клинического течения заболевания, прогрессировании или рецидиве , поскольку состав патологического клона способен изменяться со временем. Сравнение нового результата с исходным позволяет определить сохранение ранее обнаруженных хромосомных нарушений и выявить новые перестройки, свидетельствующие о клональной эволюции. Таким образом, исследование отвечает врачу сразу на несколько взаимосвязанных вопросов: существует ли цитогенетически изменённый клеточный клон, какие хромосомные нарушения его характеризуют, помогают ли они уточнить диагноз и прогноз, какие дополнительные генетические исследования необходимы и какое значение полученные данные имеют для дальнейшей лечебной стратегии. Стандартный кариотип наиболее информативен для изменений, затрагивающих целые хромосомы или достаточно крупные их участки, поэтому небольшие субмикроскопические перестройки и изменения последовательности отдельных генов исследуются дополнительными молекулярно-генетическими методами.

Что влияет на результат

Информативность цитогенетического исследования непосредственно зависит от возможности получить достаточное количество жизнеспособных делящихся клеток и метафазных пластинок, необходимых для анализа хромосом. Отсутствие или недостаточное количество метафаз может быть связано с низким митотическим индексом клеточной культуры, малым объёмом полученного костного мозга, низкой клеточностью образца или предшествующей химиотерапией, которая уменьшает количество активно делящихся патологических клеток. Низкая доля опухолевого клона также может уменьшать вероятность обнаружения соответствующей хромосомной аномалии в исследуемых метафазах. 
Существенное значение имеют условия транспортировки аспирата костного мозга, поскольку цитогенетический анализ требует сохранения жизнеспособности клеток до начала культивирования. Согласно требованиям лаборатории, материал должен быть доставлен не позднее 48 часов после взятия при температуре +4…+8 °C; нарушение сроков или температурного режима способно привести к снижению жизнеспособности клеток, уменьшению количества метафаз и невозможности получения полноценного цитогенетического результата. Предшествующая противоопухолевая терапия также может изменять размер и состав патологического клона, поэтому при интерпретации учитывается, выполнено исследование при первичной диагностике, после лечения, в ремиссии или при подозрении на прогрессирование заболевания.