Il materiale genetico (DNA) si presenta durante l’accrescimento cellulare come un ammasso disorganizzato non analizzabile. Però, al momento della divisione cellulare, esso si condensa in strutture ordinate, i cromosomi, che sono invece analizzabili. Per questo motivo nell’indagine citogenetica è importante avere cellule in divisione, cosa che si ottiene con entrambi i metodi: diretto e coltura. Le cellule vengono bloccate in un momento particolare della divisione: la metafase. In metafase, infatti, i cromosomi si presentano come delle strutture definite facilmente individuabili e riconoscibili al microscopio. Dopo aver bloccato le cellule in metafase, i cromosomi vengono colorati con sostanze che si fissano selettivamente a determinate zone cromosomiche dando luogo ad un caratteristico aspetto a bande: bande Q/G o bande R secondo la tecnica di colorazione utilizzata. La fase successiva è l’osservazione al microscopio: i cromosomi di un certo numero di metafasi sono contati, analizzati e fotografati. Dalle fotografie i cromosomi vengono poi ritagliati e appaiati a due a due in base alle dimensioni, alla posizione del centromero (è una “strozzatura” del cromosoma) e al bandeggio (colorazione del cromosoma): si arriva così alla determinazione del cariotipo fetale. Il cariotipo è quindi l’insieme dei cromosomi di un individuo.
La determinazione del cariotipo fetale è un’indagine importante per mettere in evidenza eventuali anomalie cromosomiche, sia numeriche (trisomie, monosomie e presenza di un marcatore) che strutturali (traslocazioni, delezioni ed inversioni). L’osservazione al microscopio dei preparati opportunamente colorati è sufficiente per evidenziare ed identificare tali anomalie. In alcuni casi, però, è necessario eseguire un’ulteriore analisi per studiare nei dettagli l’anomalia in questione. Quest’ultima prende il nome di ibridazione in situ. Si tratta di una tecnica che utilizza sonde marcate con composti fluorescenti. Una sonda è un frammento di DNA che si lega in modo specifico ad un dato cromosoma o ad una data porzione di esso. Facciamo un esempio: l’osservazione al microscopio ha rivelato la presenza di un particolare cromosoma (detto marcatore perché si trova in tutte le cellule esaminate) che assomiglia ad una porzione del cromosoma 21. In questo caso si utilizza la sonda specifica per il 21: se tale sonda si lega al marcatore, siamo in presenza proprio di una porzione del 21; se non si lega bisogna proseguire l’analisi utilizzando una sonda diversa specifica per un altro cromosoma. Questo logicamente prolungherà i tempi di analisi e a volte richiederà un nuovo prelievo di un tessuto diverso da quello in esame.
L’analisi dell’intero corredo cromosomico non è in grado di evidenziare la presenza di geni difettosi, pertanto, per la diagnosi di malattie geniche, dovranno essere utilizzate tecniche molecolari per lo studio del DNA. Lo studio molecolare del DNA presuppone il suo isolamento (purificazione) dal “materiale” che lo contiene: leucociti (cellule del sangue incolori provviste di nucleo), liquido amniotico, villo coriale, prelievi di un frammento di tessuto (biopsie). Sul DNA vengono quindi eseguite una serie di analisi che permettono di accertare od escludere l’esistenza del gene malato. (fig. 19)
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