La citogenetica molecolare consente di identificare alterazioni cromosomiche numeriche e/o strutturali che riguardano porzioni molto piccole di cromosomi non visibili con le tecniche di citogenetica tradizionale. Il Laboratorio del Centro Morgagni, attraverso la sua strumentazione all’avanguardia è in grado di eseguire studi citogenetici più approfonditi in quanto consente la localizzazione di una specifica sequenza di DNA su preparati fissati di cromosomi, nuclei interfasici e sezioni di tessuto, ottenuti da qualsiasi tipo di materiale biologico (sangue, biopsie, liquido amniotico, gameti), sia esso fresco, crioconservato o paraffinato

Le sofisticate tecniche utilizzate in diagnosi dal Laboratorio del Centro sono:

La tecnica FISH ( Ibridazione in Situ con sonde alfoidi, painting , subtelomeriche locus specifiche su metafasi cromosomiche e nuclei interfasici):
Il sistema si basa sulla proprietà del DNA di denaturarsi in modo reversibile (apertura della doppia elica) e prevede il legame tra un frammento di DNA specifico per la regione di interesse  – marcato con composti fluorescenti (sonda) – e la sequenza di DNA complementare del preparato che è stato fissato e montato su un vetrino portaoggetti: la regione cromosomica di interesse risulta così facilmente individuabile ad un microscopio a fluorescenza.
La FISH rappresenta un indispensabile complemento della citogenetica tradizionale in quanto è caratterizzata da un maggiore potere di risoluzione: consente infatti di caratterizzare anomalie cromosomiche di numero e di struttura non definibili attraverso le tecniche di citogenetica classica e di identificare riarrangiamenti criptici, non visibili neppure dopo bandeggio ad alta risoluzione. La FISH non viene applicata di routine all’analisi del cariotipo, ma solo nei casi selezionati in base a specifici sospetti diagnostici o per approfondire determinate anomalie citogenetiche.

La tecnica Array-CGH (Comparative Genomic Hybridization analisi dell’ intero genoma con oligonucleotidi o BAC ad una risoluzione compresa tra 25 e 500 Kb):
L’ibridazione genomica comparativa su microarray è una tecnica sviluppata per identificare  anomalie cromosomiche di tipo numerico (aneuploidie) a carico dei 22 autosomi (cromosomi dal nr. 1 al nr. 22) e dei cromosomi sessuali (X e Y), o anche variazioni (Variazioni del numero di copie CNV) del contenuto di piccole porzioni cromosomiche, come duplicazioni/amplificazioni (presenza di copie in eccesso di segmenti di DNA), o delezioni (perdite di porzioni di genoma). Queste anomalie del DNA possono essere la causa di diverse patologie quali, ad esempio, sindromi malformative, ritardo mentale, autismo, epilessia e tumori.

Come funziona

Il principio su cui si basa la tecnica dell’Array CGH è la comparazione quantitativa del DNA in esame o DNA test(estratto dalle cellule fetali, in caso di diagnosi prenatale, o dal prelievo ematico del paziente, in caso di diagnosi post-natale) e del DNA genomico di riferimento proveniente da un soggetto sano (reference DNA). 

Durante il processo analitico questi DNA sono marcati in maniera differenziale con molecole fluorescenti (generalmente si utilizza un fluorocromo rosso il DNA test ed un fluorocromo verde per il reference DNA) e, successivamente, vengono mescolati in parti uguali e fatti incubare (Ibridazione) su un microarray, costituito da un supporto di vetro la cui superficie è coperta di frammenti di DNA, noti come sonde o cloni. Ognuno di questi cloni rappresenta una specifica regione del genoma umano, fino a ricomprendere l’intero assetto cromosomico umano. Tanto più è elevato il numero di cloni maggiore è l’efficacia dell’array nell’identificazione delle variazioni del numero di copie. corrispondenti a piccole porzione di ciascun cromosoma. Il potere risolutivo della piattaforma utilizzata può variare in funzione della densità e della tipologia delle sonde utilizzate; attualmente per scopi diagnostici vengono impiegati array tra 1 Mb e 100 kb.