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RETRASO MENTAL DE ORIGEN
GENÉTICO: PROPUESTA DE
PROTOCOLO DE ESTUDIO
Ricardo Molina Gasset
Servicio de Análisis Clínicos
Mayo 2012
El retraso mental:
Incapacidad en el desarrollo de las habilidades cognitivas
La no adquisición del nivel de inteligencia apropiado para un
determinado grupo de edad
Coeficiente de inteligencia (CI) es igual o inferior a 70
Se pone en evidencia desde la infancia
Es la discapacidad más frecuente
CI difícil de medir en niños <= 5 años, y se habla de retraso global del
desarrollo
Tipo Retraso
mental
Leve
Prevalencia
entre 50 y 70 de CI
0.4%
Moderado
entre 35 y 50 de CI
Grave
entre 20 y 35 de CI
Profundo
por debajo de 20
3.0%
RM leve: los condicionantes familiares, socioculturales y biomédicos resultan
mucho más importantes.
Clasificación de las diferentes causas de RM y frecuencia de las mismas.
Causas
Frecuencia
Anomalías cromosómicas
4-28%
Anomalías estructurales del sistema nervioso central
7-10%
Teratógenos ambientales
5-13%
Retraso mental familiar/cultural
3-12%
Complicaciones de prematuridad
2-10%
Enfermedades monogénicas conocidas
3-9%
Síndromes reconocibles
3-7%
Enfermedades metabólicas/endocrinas
1-5%
Desconocida
30-50%
1.0. Retraso mental de origen cromosómico
1.1. Alteraciones en el cariotipo
1.2. Alteraciones submicroscópicas/ crípticas
1.2.1. Síndromes con microdelección/microduplicación
1.2.2. Alteraciones subteloméricas
1.2.3. Alteraciones intersticiales
2.0. Retraso mental autosómico dominante
Neurofibromatosis 1 (NF1)
Esclerosis tuberosa (ET)
Distrofia miotónica tipo 1 o de Steiner (DM1)
3.0. Retraso mental autosómico recesivo
Errores congénitos del metabolismo
Fenilcetonuria
Enfermedad de Tay-Sachs
4.0 Retraso mental ligado al X
4.1. Retraso Mental Sindrómico ligado al cromosoma X (RMS)
4.2. Retraso Mental No Sindrómico ligado al cromosoma X (RMX)
5. Síndrome X frágil
1. Retraso mental de origen cromosómico
Causas genéticas más frecuentes
Mayor proporción en los afectos de RM grave y fenotipo polimalformativo
Algunas pueden identificarse en pacientes con un RM leve y fenotipo
dismórfico leve.
1.1. Alteraciones en el cariotipo
Citogenética convencional:
40% de los pacientes con RM grave
10% de los casos de RM leve
Anomalías pueden ser:
Ganancia de cromosomas enteros
Pérdida o ganancia de fragmentos cromosómicos (deleción o duplicación)
Intercambio de fragmentos de un cromosoma con otro (translocación) de
forma desequilibrada.
La trisomía 21 (síndrome de Down) es la causa más frecuente del RM,
aunque la incidencia de dicho síndrome ha disminuido a casi un tercio ya
que en el 72% de los casos se diagnóstica prenatalmente
1.0. Retraso mental de origen cromosómico
1.1. Alteraciones en el cariotipo
1.2. Alteraciones submicroscópicas/ crípticas
1.2.1. Síndromes con microdelección/microduplicación
1.2.2. Alteraciones subteloméricas
1.2.3. Alteraciones intersticiales
2.0. Retraso mental autosómico dominante
Neurofibromatosis 1 (NF1)
Esclerosis tuberosa (ET)
Distrofia miotónica tipo 1 o de Steiner (DM1)
3.0. Retraso mental autosómico recesivo
Errores congénitos del metabolismo
Fenilcetonuria
Enfermedad de Tay-Sachs
4.0 Retraso mental ligado al X
4.1. Retraso Mental Sindrómico ligado al cromosoma X (RMS)
4.2. Retraso Mental No Sindrómico ligado al cromosoma X (RMX)
5. Síndrome X frágil
1.2. Alteraciones submicroscópicas/ crípticas
Alteraciones no visibles con la resolución de bandas que permite la
microscopia óptica
La aplicación de las técnicas moleculares al estudio de pacientes con RM ha
permitido un mayor diagnóstico de estos pacientes.
incremento el número de síndromes de microdeleción diagnosticados, tanto de
deleción como de duplicación, en pacientes con un fenotipo característico.
1.2.1. Síndromes con microdelección/microduplicación
Muchos de los síndromes tipificados clínicamente causados:
Deleciones
Retraso del desarrollo que varía desde leve hasta grave en función de cuantos
más genes adyacentes estén implicados
Fenotipo conductual característico además de múltiples anomalías físicas
Duplicaciones (más raramente)
Submicroscópicas que involucran a una misma región de tamaño variable.
Mayor conocimiento de las duplicaciones y su espectro clínico es más variable y
benigno.
Sospecha clínica de un síndrome asociado a una microdeleción o microduplicación
permite seleccionar la técnica que se debe utilizar para la confirmación genética
del diagnóstico clínico. Las pruebas más utilizadas son la hibridación fluorescente
in situ (FISH), mediante sondas comerciales o construidas, y el multiplex ligation
probe amplification (MLPA).
Relación de síndromes asociados a RM con microdeleción y microduplicación
Síndromes
Anomalía
Gen
Detección
por FISH
Prevalencia
Wolf-Hirschhorn
del 4p16.3
WHSCR
>95%
1/50.000
Maullido de gato
del 5p15.2
TERT
-
1/20.000-50.000
Sotos
del 5q35.3
NSD1
10%
1/14.000
Williams
del 7q11.23
ELN
90-95%
1/7.500-20.000
Prader-Willi (SNRPN,
del 15q11.2-13 SNRPN/
GABRB3
70-75%
1/10.000-25.000
del 15q11.2-3
UBE3A
70-75%
1/12.000- 20.000
Smith-Magenis
del 17p11.2
RAI1
>90%
1/15.000-25.000
DiGeorge/
velocardiofacial
del 22q11.2
TBX1
90%
1/6.000
NDN, MAGEL2, cluster
snARN)
Angelman
(UBE3A)
1.2.2. Alteraciones subteloméricas
Regiones subteloméricas:
Elevada concentración de genes
Muy propensas a sufrir recombinaciones debido a la gran similitud de
secuencias.
5-7% RM idiopático se deben a duplicaciones o deleciones subteloméricas
Un gran porcentaje de las anomalías subteloméricas, alrededor del 50%, son
heredadas
La mayoría corresponde a cromosomas derivados de una traslocación
equilibrada parental
Un grupo más reducido se encuentran las deleciones y las duplicaciones
aisladas.
Indicación para el estudio de deleciones y duplicaciones subteloméricas :
Historia familiar positiva
Retraso de crecimiento prenatal
Alteraciones en el crecimiento postnatal
Dos o más rasgos dismórficos faciales y uno o más defectos congénitos no
faciales, siendo la microcefalia la anomalía más constante.
1.2.2. Alteraciones subteloméricas
Las técnicas utilizadas hoy en día son:
FISH multisonda, que permite detectar deleciones, traslocaciones y en menor
medida duplicaciones (técnica costosa).
MLPA, técnica más rápida y de menor coste que evidencia tanto deleciones
como duplicaciones. Tiene como inconvenientes que no detecta
reorganizaciones equilibradas. A priori se deben confirmar todas las
alteraciones mediante otra técnica como el FISH
1.2.3. Alteraciones intersticiales
Los estudios que analizan el genoma global con técnicas de alta resolución
en pacientes con RM idiopático, detectan que un porcentaje de 7-20% de
anomalías intersticiales. Las técnicas más empleadas para su estudio son: el
array-CGH y el MLPA.
1.0. Retraso mental de origen cromosómico
1.1. Alteraciones en el cariotipo
1.2. Alteraciones submicroscópicas/ crípticas
1.2.1. Síndromes con microdelección/microduplicación
1.2.2. Alteraciones subteloméricas
1.2.3. Alteraciones intersticiales
2.0. Retraso mental autosómico dominante
Neurofibromatosis 1 (NF1)
Esclerosis tuberosa (ET)
Distrofia miotónica tipo 1 o de Steiner (DM1)
3.0. Retraso mental autosómico recesivo
Errores congénitos del metabolismo
Fenilcetonuria
Enfermedad de Tay-Sachs
4.0 Retraso mental ligado al X
4.1. Retraso Mental Sindrómico ligado al cromosoma X (RMS)
4.2. Retraso Mental No Sindrómico ligado al cromosoma X (RMX)
5. Síndrome X frágil
2. Retraso mental autosómico dominante
Mutaciones en genes que intervienen en la vía intracelular que media en la
plasticidad sináptica, el aprendizaje y la memoria.
•Enfermedades monogénicas
•Herencia autosómica dominante (independientemente del sexo)
•La presencia de un alelo mutado es suficiente para presentar la enfermedad
•Un individuo afecto, tiene un riesgo del 50% de tener descendencia afecta
•Pueden presentar diferentes formas de retraso mental
Gen NF1 flujo de la información que va de la membrana hasta el núcleo
Neurofibromatosis tipo 1
Gen TSC2 flujo de la información que va de la membrana hasta el núcleo
Esclerosis tuberosa
Gen DMPK Integración de la señal externa al interior de la célula
Distrofia miotónica tipo I o de Steinert
Neurofibromatosis 1 (NF1)
Causas:
El gen causante es el NF1 situado en 17q11.2.
Presenta 60 exones, con elevada variabilidad mutacional
Tasa de mutación espontánea 10 veces superior a la media, lo que explica la
alta frecuencia de casos esporádicos de NF1 (30-50%).
Caracteristicas:
Manchas café con leche
Neurofibromas
Nódulos de Lisch
4-8% de los casos puede asociar retraso mental moderado-severo
Penetrancia total a los 8 años de edad
Prevalencia aproximada de 1/4.000 individuos
Incidencia de 1/3000 recién nacidos vivos
Esclerosis tuberosa (ET)
Causas:
Genéticamente heterogénea, se implican al menos dos genes conocidos:
-Gen TSC1 localizado en el 9q34, responsable del 20% de los casos
-Gen TSC2 localizado en el 16p13.3, responsable del 80% de los casos
El 60% de los casos son esporádicos debido a la alta tasa de mutación
espontánea de sus genes causantes
Caracteristicas:
Afectación cerebral, renal, cardiaca, cutánea y ocular entre otras.
Puede asociar retraso mental y crisis epilépticas.
incidencia de 1/6000 recién nacidos vivos.
En ambos genes se ha demostrado la presencia de mosaicismos, tanto
somáticos como germinales, y se ha calculado que estos últimos ocurren en
el 1% de los casos de ET.
Distrofia miotónica tipo 1 o de Steiner (DM1)
Causas:
Gen DMPK localizado en 19q13.3.
Expansión del triplete (CTG)n localizado en el extremo 3’ no codificante (98%
de los casos).
Caracteristicas:
La DM1 es la forma más común de distrofia muscular del adulto.
Incidencia aproximada de 1/8.000 recién nacidos vivos.
Anticipación genética: mutación dinámica que tiene la capacidad de aumentar
el número de repeticiones en la descendencia, apareciendo los síntomas de
forma más precoz y/o más severa en las generaciones siguientes.
Existe una forma congénita (>1.500 repeticiones) rara y muy grave
caracterizada por hipotonía severa, dificultad para succionar, tragar y respirar
con retraso mental (60-70% de los casos) y motora. Esta forma sólo está
descrita cuando es la madre quien porta el expandido.
1.0. Retraso mental de origen cromosómico
1.1. Alteraciones en el cariotipo
1.2. Alteraciones submicroscópicas/ crípticas
1.2.1. Síndromes con microdelección/microduplicación
1.2.2. Alteraciones subteloméricas
1.2.3. Alteraciones intersticiales
2.0. Retraso mental autosómico dominante
Neurofibromatosis 1 (NF1)
Esclerosis tuberosa (ET)
Distrofia miotónica tipo 1 o de Steiner (DM1)
3.0. Retraso mental autosómico recesivo
Errores congénitos del metabolismo
Fenilcetonuria
Enfermedad de Tay-Sachs
4.0 Retraso mental ligado al X
4.1. Retraso Mental Sindrómico ligado al cromosoma X (RMS)
4.2. Retraso Mental No Sindrómico ligado al cromosoma X (RMX)
5. Síndrome X frágil
3. Retraso mental autosómico recesivo
Las enfermedades autosómicas recesivas con retraso mental se da en individuos
que son homocigotos o heterocigotos compuestos para una mutación
Los heterocigotos simples, en general, son portadores no afectos.
Con ambos padres portadores, la posibilidad teórica de que sus hijos sean
portadores es del 50%, un riesgo de 25% de hijos afectados por la enfermedad, y
otro 25% sanos
Son origen importante de deficiencias mentales
Como ejemplo tenemos los errores congénitos del metabolismo, que se pueden
clasificar de acuerdo con el metabolismo alterado: purinas, pirimidinas,
aminoácidos, etc.
3. Retraso mental autosómico recesivo
Fenilcetonuria
Mutaciones en el gen de fenilalanina hidroxilasa (gen implicado PAH).
Supone un 0,5-1% de las enfermedades mentales
Frecuencia de 1/11.500-1/14.000 en recién nacidos vivos.
Su diagnóstico precoz en cribado neonatal permite instaurar la administración
de una dieta alimenticia carente de fenilalanina y evitar el retraso mental
Enfermedad de Tay-Sachs
Trastorno lisosomal por depósito de gangliósidos,
Rara en la población general, pero con una alta frecuencia entre los
descendientes de origen judío de Europa Central y del Este (ashkenazi)
1.0. Retraso mental de origen cromosómico
1.1. Alteraciones en el cariotipo
1.2. Alteraciones submicroscópicas/ crípticas
1.2.1. Síndromes con microdelección/microduplicación
1.2.2. Alteraciones subteloméricas
1.2.3. Alteraciones intersticiales
2.0. Retraso mental autosómico dominante
Neurofibromatosis 1 (NF1)
Esclerosis tuberosa (ET)
Distrofia miotónica tipo 1 o de Steiner (DM1)
3.0. Retraso mental autosómico recesivo
Errores congénitos del metabolismo
Fenilcetonuria
Enfermedad de Tay-Sachs
4.0 Retraso mental ligado al X
4.1. Retraso Mental Sindrómico ligado al cromosoma X (RMS)
4.2. Retraso Mental No Sindrómico ligado al cromosoma X (RMX)
5. Síndrome X frágil
4. Retraso mental ligado al X
El retraso mental ligado a X constituye un grupo heterogéneo de entidades.
Según su presentación clínica, se han clasificado en:
Sindrómico (RMS)
No sindrómico o inespecífico (RMX).
No obstante, recientemente se han identificado mutaciones genéticas que
originan tanto RMS como RMX, por lo que esta clasificación clásica está siendo
cuestionada desde un punto de vista molecular
La prevalencia en varones se estima en un 10%, excluido el síndrome de X
frágil.
Existen más de 100 genes implicados en el RMLX, habiéndose encontrado
hasta la fecha muchos más genes relacionados con la función cognitiva en el
cromosoma sexual X que en cualquier otro autosoma.
4.1. Retraso Mental Sindrómico ligado al cromosoma X (RMS)
El RMS se asocia a un patrón específico de anomalías físicas, neurológicas o
metabólicas.
Existen entorno a 140 formas sindrómicas de RMLX y se han identificado las
mutaciones génicas causales en casi la mitad de ellas.
4.2. Retraso Mental No Sindrómico o inespecífico ligado al cromosoma X
(RMX)
El RMX se caracteriza por la ausencia de rasgos morfológicos, neurológicos,
bioquímicos o conductuales específicos que permitan definir una variante
clínica concreta.
Aunque se desconoce su incidencia se cree que las formas inespecíficas
representan al menos la mitad del total de RMLX. Se han identificado hasta la
fecha alrededor de 22 genes distintos implicados en el RMX
Gen
Nombre
Locus
RM ligado a X de origen sindrómico
MID1
Opitz/GBBB
Xp22
DMD
Distrofia muscular de Duchenne
Xp21.2
PLP
Pelizaeus- Merzbacher
Xq21-q22
DCX
Lisencefalia ligada al cromosoma X
Xq22.3-q23
OCRL
Lowe
Xq26.1
HPRT
Lesch-Nyhan
Xq26-q27.2
RM ligado a X inespecífico
OPHN1
Oligofrenina 1
Xq12
PAK3
Cinasa activante de p21.3
Xq23
FMR2
FRAXE
Xq28
Genes implicados tanto en formas sindrómicas como inespecíficas
RSK2
Coffin-Lowry
Xp22.1
ARX
West, Partington, Proud
Xp22.1
PQBP1
Rapenning, Sutherland-Haan, Porteous…
Xp11.2
FGD1
Aarskog-Scott/displasia facio gneital
Xp11.2
MECP2
Rett
Xq28
SLC6A8
Transportador de creatinina
Xq28
1.0. Retraso mental de origen cromosómico
1.1. Alteraciones en el cariotipo
1.2. Alteraciones submicroscópicas/ crípticas
1.2.1. Síndromes con microdelección/microduplicación
1.2.2. Alteraciones subteloméricas
1.2.3. Alteraciones intersticiales
2.0. Retraso mental autosómico dominante
Neurofibromatosis 1 (NF1)
Esclerosis tuberosa (ET)
Distrofia miotónica tipo 1 o de Steiner (DM1)
3.0. Retraso mental autosómico recesivo
Errores congénitos del metabolismo
Fenilcetonuria
Enfermedad de Tay-Sachs
4.0 Retraso mental ligado al X
4.1. Retraso Mental Sindrómico ligado al cromosoma X (RMS)
4.2. Retraso Mental No Sindrómico ligado al cromosoma X (RMX)
5. Síndrome X frágil
5. Síndrome X frágil
El síndrome X frágil (SFX) es una de las causas genéticas de retraso mental
hereditario más frecuente en la población
Frecuencia de 1/4.500 en varones y de 1/9.000 en mujeres
Penetrancia del 80% y del 30% respectivamente
Se pueden observar trastornos de conducta, falta de atención a veces de tipo
autista, comportamiento hiperactivo y déficit de aprendizaje que pueden
manifestarse en los primeros años de la vida de los afectados
Rasgos fenotípicos característicos que generalmente son de aparición
postpuberal
Al tratarse de un trastorno ligado al cromosoma X, los síntomas son evidentes en
los varones (niños y adultos) aunque en algunas ocasiones en las mujeres
portadoras pueden apreciarse alguno de los síntomas, ya que tiene una
penetrancia del 30%.
5. Síndrome X frágil
El gen FMR1, que está situado en el locus Xq27.3, en la región FRAXA, posee
una secuencia repetitiva [CGG] en el extremo 5’ del exón 1.
Las expansiones del fragmento CGG por encima de las 200 repeticiones
producen una metilación de la isla CpG adyacente, que inhibe la expresión del
gen.
La metilación es un factor clave en este síndrome.
La tendencia de la expansión a aumentar depende de la inestabilidad que
presente el fragmento CGG en la segregación de padres a hijos.
Es importante realizar el diagnóstico diferencial con un segundo locus frágil
denominado FRAXE en la región Xq28, en el que existe una expansión de un
triplete CGG en el gen FMR2, que da lugar a un retraso mental menos grave el de
la región FRAXA
5. Síndrome X frágil
Dependiendo del número de repeticiones se considera:
Normal: 5-55 repeticiones (zona gris de 46-55 repeticiones).
Premutación: 56-200 repeticiones.
Las portadoras premutadas en principio no son afectas pero sí pueden tener
descendencia afecta en un 50% de los varones por anticipación genética .
Se ha descrito en algunos premutados una serie de manifestaciones clínicas
que no asocian retraso mental: síndrome de temblor-ataxia principalmente en
varones y fallo ovárico precoz en mujeres.
Mutación completa: >200 repeticiones.
Por encima de 200 repeticiones los individuos presentan clínica del síndrome X
frágil con una penetrancia del 80%. El tamaño de la expansión no está asociado
con la severidad de la clínica.
Diagnóstico de RM de origen genético.
El estudio del retraso mental es uno de los campos más complejos en genética
humana:
•Heterogeneidad clínica y genética muy elevada,
•Gran complejidad de las bases genéticas y ambientales
Actualmente casi la mitad de los RM no están diagnosticados, por lo que es
necesario establecer protocolos de actuación mediante la tecnología de que
disponemos en la actualidad
La evaluación clínica inicial del niño con RM:
•Historia clínica completa,
•Árbol genealógico de al menos tres generaciones
•Exploración física cuidadosa que incluya medidas, presencia de rasgos
dismórficos o malformaciones, hallazgos neurológicos y trastornos de conducta
Protocolo de estudio propuesto por el grupo de Investigación en Retraso
Mental de Origen Genético (GIRMOGEN)
1.- Estudio citogenético convencional (cariotipo) y es recomendable que
tenga un nivel mínimo de resolución de 550 bandas G
2.-Ante una sospecha diagnóstica de un síndrome concreto que curse con
RM, ésta deberá confirmarse a nivel citogenético o molecular, si es posible,
con la técnica correspondiente.
3.-Si no se puede confirmar con una técnica concreta o no tenemos una
sospecha clínica clara, es necesario:
a) descartar el síndrome X frágil (estudio del gen FMR1), tanto en
niños como en niñas
b)En niñas hay que considerar el estudio genético del síndrome de
Rett (estudio del gen MECP2)
Protocolo de estudio propuesto por el grupo de Investigación en Retraso
Mental de Origen Genético (GIRMOGEN)
4.- El siguiente paso a seguir sería descartar alteraciones en las regiones
subteloméricas ya que un 6-10% de los RM presentan microduplicaciones o
microdeleciones en estas regiones.
FISH
MLPA (confirmar los hallazgos mediante otra técnica)
5.- Si la evaluación por parte del clínico no conduce a diagnóstico se continua
con estudio microdeleción con MLPA
6.-En el caso de que éste sea negativo
Varones: realizaremos el estudio de RM ligado al cromosoma X
mediante MLPA en pacientes con una historia familiar positiva siempre y
cuando cumplan los siguientes criterios:
*tres hermanos afectos
*tres varones afectos en dos generaciones.
Protocolo de estudio propuesto por el grupo de Investigación en Retraso
Mental de Origen Genético (GIRMOGEN)
7.- Cuando el paciente no cumple estos criterios, o bien el estudio de RM
ligado al cromosoma X es negativo, procederemos a realizar un análisis más
extenso mediante el array-CGH.
Este análisis también es el último paso a seguir en el diagnóstico de retraso
mental en niñas.
El estudio mediante array-CGH permite la detección de deleciones y
duplicaciones que se pueden detectar con las técnicas anteriores, en función
del diseño del estudio.
Debido a esto y a que se ha abaratado mucho el precio de la técnica se está
empezando a considerar realizar el array-CGH una vez hecho el cariotipo y
confirmar la alteración detectada con otra técnica.
Es importante señalar que todos los resultados deben ser interpretados en el
contexto de un análisis citogenético completo.
Figura 1. Algoritmo diagnóstico genético para RM
Evaluación clínica del paciente
Cariotipo
¿Sospecha clínica de síndrome
concreto?
Si
No
Estudio genes FRM1/MECP2
Negativo
Diagnóstico genético de
confirmación
Estudio delecciones y
duplicaciones subteloméricas
Estudio síndrome
microdelección
Si
Estudio ligación al cromosoma x
Negativo
Mujeres
Varones
¿Antecedentes familiares?
No
CGHarray
Métodos de análisis
Citogenética
Actualmente está bien establecido que el cariotipo convencional se debe
realizar de forma rutinaria en todo paciente con RM
Los análisis rutinarios deben identificar además de las alteraciones
numéricas (aneuploidías) el mayor número de alteraciones estructurales
Para ello se necesita una resolución suficiente para detectar alteraciones de
un tamaño entre 5 y 10 Mb, aconsejándose que tenga un nivel de bandas G,
como mínimo, de 550 bandas.
En la última década la aplicación de técnicas moleculares al estudio de los
cromosomas ha permitido un avance espectacular en el campo de la Genética
Clínica.
Al superarse las limitaciones del cariotipo convencional se ha conseguido
llegar al diagnóstico de reorganizaciones crípticas, que están por debajo de la
resolución del microscopio óptico.
Citogenética molecular
La hibridación fluorescente in situ (FISH)
Se trata de un ensayo competitivo de una sonda de ADN que hibrida con la
secuencia complementaria a estudio tanto en metafases como en interfase.
La técnica de FISH permite la detección de alteraciones alrededor de 150 kb
Existen distintos tipos de sondas:
Sondas centroméricas:
Están formadas por una secuencia repetitiva de ADN que hibrida con el
ADN de la región centromérica del cromosoma. Éstas permiten detectar
alteraciones cromosómicas numéricas (monosomías o trisomías)
Sondas de pintado cromosómico:
Están formadas por una batería de sondas que en su conjunto hibridan con
todo el cromosoma. Dichas sondas permiten visualizar alteraciones
citogenéticas numéricas y estructurales.
Sondas de secuencia única o locus especifico:
Hibridan con el ADN de una región genómica concreta, correspondiente a
un gen o a una banda cromosómica. Con ellas es posible detectar alteraciones
numéricas y estructurales
Biología molecular
MLPA (multiplex ligation probe amplification)
Se basa en la amplificación por reacción en cadena de la polimerasa (PCR) de un
número elevado de sondas específicas en una sola reacción
Consiste en la hibridación de dos sondas complementarias a la región de 10 pb
cada una adyacentes una de la otra. A través de una reacción de ligación, las
sondas se unen y la secuencia se amplifica mediante una multiplex PCR.
Cuando existe una deleción, por ejemplo, las sondas no se hibridan, no se ligan y
no hay amplificación.
Permiten la detección de mujeres portadoras en enfermedades ligadas al
cromosoma X recesivas.
Biología molecular
La hibridación genómica comparada (HGC)
Es una técnica citogenética molecular que permite detectar cambios
numéricos de secuencias de ADN (pérdidas, deleciones, ganancias y
amplificaciones) en la muestra a estudiar. Dicha técnica se basa en la
hibridación del ADN del paciente y de un ADN control marcados con
fluorocromos de distinto color sobre metafases normales. Esta técnica
únicamente detecta cambios presentes en una proporción y tiene una
resolución
de
10
Mb.
Por
otra
parte,
no
permite
detectar
translocaciones, inversiones y otras alteraciones de tipo equilibrado
que no comportan ganancias o pérdidas de material genético.
ADN PACIENTE
ADN NORMAL
Biología molecular
CGH array
Con el mismo fundamento que la HGC, existe en la actualidad la posibilidad de
realizar un estudio genético por CGH a partir de microarrays que contienen un
elevado número de sondas oligonucleotídicas (hibrida sobre matrices con BACs
u oligos que pueden cubrir todo el genóma, permitiendo detectar cambios
genéticos de 0.5 a 1 Mb) que han sido específicamente diseñadas para detectar
regiones del genoma relacionadas con el retraso mental.
El Array-CGH detecta pequeñas deleciones o duplicaciones en el DNA,
indetectables por otras técnicas de análisis de cromosomas, así como casi todas
las enfermedades identificadas mediante el estudio del cariotipo y FISH, incluyendo
todos los síndromes de microdeleción y duplicación
Tiene una tasa de detección muy superior a las técnicas de citogenética
habituales y al abaratarse el coste será la técnica de elección en el futuro.
Biología molecular
CGH array
Limitaciones :
- Precio elevado del chip de CGH array (500-1000 euros/muestra)
- Análisis de un gran número de datos
- Existencia de polimorfismos en el genóma humano que se pueden dar
lugar a ganacias o pérdidas de regiones del genóma y que es importante
conocer su valor diagnóstico
- No se detectan los reordenamientos cromosómicos equilibrados
(traslocaciones recíprocas, traslocaciones Robertsonianas, inversiones),
mutaciones puntuales, desequilibrios en regiones no representadas en el
microarray y mosaicismos de bajo grado.