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Revue générale des anomalies chromosomiques

Par Nina N. Powell-Hamilton, MD, Clinical Assistant Professor of Pediatrics ;Medical Geneticist , Sidney Kimmel Medical College at Thomas Jefferson University;Nemours/Alfred I. duPont Hospital for Children

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Les anomalies chromosomiques sont responsables de plusieurs pathologies. Celles qui concernent les autosomes (le 22 paires chromosomes appariés qui sont semblables chez l'homme et chez la femme) sont plus fréquentes que celles touchant les chromosomes sexuels (X et Y).

Les anomalies chromosomiques entrent dans plusieurs catégories, mais globalement elles sont numériques ou structurelles.

Les anomalies numériques comprennent

  • Trisomie (un chromosome supplémentaire)

  • Monosomie (un chromosome manquant)

Les anomalies structurelles comprennent

  • Les translocations (anomalies dans lesquelles un chromosome complet ou des segments de chromosomes se soudent de manière inappropriée à d'autres chromosomes)

  • Les délétions et duplications de plusieurs chromosomes ou de parties de chromosomes

Terminologie

Certains termes spécifiques du domaine de la génétique sont importants pour décrire les anomalies chromosomiques:

  • Aneuploïdie: l'anomalie chromosomique la plus fréquente provoquée par un chromosome supplémentaire ou manquant.

  • Caryotype: le jeu complet de chromosomes des cellules d'un individu.

  • Génotype: la constitution génétique déterminée par le caryotype.

  • Phénotype: les signes cliniques du sujet, dont l'apparence physique, la structure biochimique, physiologique et physique telle que déterminée par le génotype et les facteurs environnementaux ( Revue générale de la génétique).

  • Mosaïcisme: la présence de ≥ 2 lignées de cellules dont le génotype diffère chez un sujet qui s'est développé à partir d'un seul œuf fécondé.

Diagnostic

  • Analyse chromosomique

  • Banding

  • Analyse du caryotype

  • Analyse chromosomique par microarray

Les lymphocytes sont typiquement utilisés pour l’analyse chromosomique, sauf au cours de la période prénatale, où des amniocytes ou des cellules placentaires de villosités choriales sont utilisées (voir Amniocentèse). L'analyse du caryotype consiste à bloquer les cellules en mitose au cours de la métaphase et à colorer les chromosomes condensés. Les chromosomes de cellules sont photographiés, et leurs images sont agencées pour former un caryotype.

Plusieurs techniques sont utilisées pour mieux visualiser les chromosomes:

  • Dans le banding classique (p. ex., banding G [Giemsa], Q [fluorescent] et C), un colorant est utilisé pour colorer les bandes situées sur les chromosomes.

  • L'analyse chromosomique à haute résolution utilise des méthodes de culture spéciales pour obtenir un pourcentage élevé de prophases et de prométaphases. Les chromosomes sont moins condensés que dans l'analyse de métaphase et le nombre de bandes identifiables est augmenté, permettant une analyse du caryotype plus sensible.

  • L'analyse spectrale du caryotype (également appelée peinture chromosomique) utilise une technique spécifique dite de fluorescence par hybridation in situ multicolore (multicolor fluorescent in situ hybridization, FISH) qui améliore la visibilité de certaines anomalies, y compris les translocations et inversions.

  • L'analyse chromosomique par microarray (CMA, également appelée array comparative genomic hybridization) est une technique en une seule étape qui permet à l'ensemble du génome d'être scanné à la recherche d'anomalies de dosage des chromosomes, dont des augmentations (duplications) ou des diminutions (suppressions), qui peuvent indiquer une translocation déséquilibrée. L'analyse par microarrays (microréseaux) des Single Nucleotide Polymorphism (SNP) possède la capacité supplémentaire de détecter des régions d'homozygotie, qui peuvent être observées dans les cas où les parents partagent un ancêtre commun (consanguinité) et également en cas de disomie uniparentale (c'est-à-dire une paire de chromosomes héritée d'un parent). Il est important de noter que l'analyse chromosomique par microarray (CMA, également appelée array comparative genomic hybridization) ne détecte pas les réarrangements équilibrés (p. ex., translocations, inversions) qui ne sont pas associés à des suppressions et à des duplications.

Dépistage

Récemment, des méthodes de dépistage prénatal non invasif ont été développées dans lesquelles des séquences d'ADN fœtal libre acellulaire obtenues à partir d'un échantillon de sang maternel sont utilisées pour le dépistage prénatal de la trisomie 21 (syndrome de Down), de la trisomie 13, de la trisomie 18 et de l'aneuploïdie du chromosome sexuel. Bien que les méthodes de dépistage prénatal non invasif aient une bonne sensibilité et une bonne spécificité dans certaines anomalies chromosomiques, il est recommandé de confirmer les résultats par un test diagnostique. Plus récemment, les méthodes de dépistage prénatal non invasif ont été utilisée comme test de dépistage des syndromes de microdélétion fréquents (p. ex., délétion 22q11); cependant, la sensibilité et la spécificité sont encore relativement faibles.