Кіріспе

Аномальды жартылай немесе аралас хромосома. Кішкентай артық сандық маркерлік хромосома (sSMC) – аномальді қосымша хромосома. Ол бір немесе бірнеше қалыпты хромосомалардың бөліктерінің көшірмелерін қамтиды және қалыпты хромосомалар сияқты жасуша ядросында орналасқан, жасуша бөліну кезінде әрбір қыз жасушаға көшіріліп, таратылады және әдетте гендерге ие, олар экспрессияға қабілетті. Дегенмен, ол туа біткен кемістіктер мен жаңа түзілімдерді (мысалы, ісіктер мен қатерлі ісіктерді) тудыруға да себеп болуы мүмкін. sSMC-ның кішкентай өлшемі оны классикалық цитогенетикалық әдістермен анықтауды қиындатады: жасушаның қалыпты хромосомаларының ДНК және гендерінің көптігі sSMC-ны жасырады. Оны зерттеу үшін флуоресценттік in situ гибридизация, келесі буын секвенирлеу, салыстырмалы геномдық гибридизация және жоғары мамандандырылған цитогенетикалық G-жолақты талдау сияқты жаңа молекулалық әдістер қажет. Осы әдістерді қолдану арқылы sSMC-дегі ДНК тізбектері мен гендері анықталады, бұл оның жеке адамдарға тигізетін әсерін анықтауға және түсіндіруге көмектеседі. Адам жасушаларында әдетте 22 жұп аутосомалық хромосома және бір жұп жыныстық хромосома болады. Жұпталған аутосомалық хромосомалардың әрбір мүшесі 1-ден 22-ге дейін хромосома ретінде анықталады; жыныстық хромосомалар жұбы X және Y хромосомалары ретінде анықталады, әйелдердің жасушалары екі X хромосомасына ие, ал ерлердің жасушалары бір X және бір (ер жынысын анықтайтын) Y хромосомасына ие. sSMC анықтама бойынша адамның ең кішкентай хромосомаларының бірі – 20-шы хромосомадан кішкентай болады. Олар 46 хромосоманың бірінің немесе бірнешеуінің салыстырмалы түрде кішкентай бөліктерінің көшірмелері ретінде пайда болады. Барлық хромосомалар sSMC-де бірдей көрсетілмейді: барлық sSMC-нің шамамен 65%-ы 15-ші хромосоманың бөліктерінің көшірмелері, ал тек 7%-ы бес акроцентрлік хромосомалардың бірінің көшірмелері, атап айтқанда 13, 14, 15, 21 және 22-ші хромосомалар. sSMC-лер келесі хромосомалық оқиғалардың бірі немесе бірнешеуі нәтижесінде пайда болуы мүмкін: толық емес трисомияны қалпына келтіру, хромотрипсис арқылы ішінара трисомияны қалпына келтіру, U-типті жіп алмасу және/немесе сирек кездесетін генетикалық рекомбинация түрлері. Бұл оқиғалар әдетте сперматозоидты немесе жұмыртқа жасушасын, немесе кейіннен зиготаны (яғни ұрықтандырылған жұмыртқа) құрайтын мейоз бөліністері кезінде sSMC-ні de novo пайда етеді. Алайда, кейде ата-аналар sSMC-ні алып жүреді және оны сперматозоидтары немесе жұмыртқалары арқылы ұрпақтарына береді. Кез келген жағдайда, sSMC-лер зиготаның дамуы кезінде немесе одан кейін генетикалық материалдарында өзгерістерге ұшырауы мүмкін. Әлем бойынша кішкентай артық сандық маркерлік хромосомалар 10 000 адамға шаққанда шамамен 4,2 жағдайда кездеседі. sSMC-мен байланысты бұзылыстарға мыналар жатады: туған кезде немесе ұрықта анықталатын жеңіл немесе ауыр синдромдар. Бірдей немесе ұқсас sSMC-сі бар адамдар арасында сипаттамалар мен белгілердің кең ауқымы байқалады. Бұл кем дегенде үш механизмге байланысты: 1) sSMC-нің геномдық құрамындағы және/немесе жеке адамдардың геномдарындағы айырмашылықтар; 2) уақыт өте келе sSMC-нің генетикалық материалында болатын өзгермелі өзгерістер. Сирек жағдайларда, CES ата-ананың жұптасқан 22-ші хромосомасы арасындағы теңгерімді транслокациядан туындайды. Теңгерімді транслокация – бұл екі хромосома арасындағы тең алмасу, ол генетикалық ақпараттың өзгеруіне әкелмейді және әдетте оның тасымалдаушыларына зиянды әсер етпейді. Алайда, 22-ші хромосомада теңгерімді транслокациясы бар ата-анада CES-пен бала туу қаупі жоғары. Бұл ата-ананың сперматозоидтарында немесе жұмыртқасында sSMC-ге байланысты sSMC пайда болатын 22-ші хромосома арасындағы хромосомалық реттеу мутациясының салдарынан болады және ата-ананың ұрпағына беріледі. Соңында, өте сирек жағдайларда ата-ана мозаицизм салдарынан тек кейбір жасушаларында CES-ке байланысты sSMC алып жүреді, CES кемістіктері аз немесе мүлдем жоқ және бұл sSMC-ні сперматозоидтары немесе жұмыртқалары арқылы тікелей ұрпақтарына береді. CES-ке байланысты sSMC кішкентай, үлкен немесе сақина тәрізді болуы мүмкін және әдетте 2 Мб, яғни 2 миллион ДНК негіз жұбын қамтиды, бұл CES-тің маңызды аймағы деп аталады, ол q-қолда 11.1-ден ll.23-ке дейінгі жолақтарда орналасқан. Бұл аймақта CECR1, SLC22A18 және ATP6V1E1 гендері бар, олар CES-те кем дегенде кейбір туа біткен кемістіктерді тудыруға немесе ынталандыруға қабілетті күшті кандидат гендер болып табылады.

15 маркерлік хромосома синдромы

Маркерлік хромосома 15 синдромы, сондай-ақ Изодицентрикалық 15, idic(15), ішінара тетрасомия 15q немесе кері дупликация 15 (inv dup 15) – туа біткен орташадан ауыр кемістік, оның ішінде өмірдің ерте кезеңінде әлсіздік және орталық (бірақ аяқ-қол емес) бұлшық еттерінің гипотониясы, қалыпты дамудың қалыптан қалуы, зиякерлік қабілетінің төмендеуі, аутистік мінез-құлық, эпилепсия және/немесе мидың аномалиялары бар. 15q11-q13 хромосомалық дупликация синдромы (Dup15q деп те аталады) Маркерлік хромосома 15 синдромына ұқсас туа біткен ақаулармен байланысты. Бұл 15-ші хромосомадағы q11-q13 аймақтарының дупликациясынан туындайды, бұл, Маркерлік хромосома 15 синдромының көптеген жағдайларындағы sSMC сияқты, PWS/ASCR және жоғарыда аталған гендерді қамтиды. Маркерлік 15 хромосомасымен және/немесе 15q11-q13 хромосомалық дупликация синдромдарымен байланысты туа біткен ақауларда аталған гендердің қандай рөл атқаратынын анықтау үшін қосымша зерттеулер қажет. Болашақтағы зерттеулер Изоцентрикалық (15) синдромы мен кері дупликация (15) синдромының екі түрлі ауру екенін анықтауы мүмкін.

Тетрасомиялық 15qter синдромы

Тетрасома 15qter синдромы – ақыл-ой қабілетінің нашарлауымен, дененің немесе дене мүшелерінің артық өсуімен, сондай-ақ түрлі тамыр және жүрек аномалияларымен байланысты өте сирек кездесетін туа біткен синдром. Синдромды 15-хромосоманың q-қолдағы 23 және 26 аймақтары арасындағы әртүрлі жерлерден басталып, осы қолдың ұшына дейін созылатын генетикалық материалдың екі көшірмесін (кері дупликациялар) қамтитын sSMC тудырады; бұл аймақ (15) q24–qter деп белгіленеді. Осы синдроммен ауыратын адамдардың sSMC-де генетикалық материалдың 4 көшірмесі болады, яғни әрбір қалыпты хромосомадан 2 және sSMC-ден 2 дана. ЭС бір ата-анадан мұра болған туынды хромосомадан алынған генетикалық материалды қамтитын sSMC-мен байланысты. Туынды хромосома теңгерімді транслокацияны, яғни екі хромосома арасындағы тепе-тең алмасуды қамтиды, бұл генетикалық ақпараттың көбеюіне немесе азаюына әкелмейді және көбінесе оның тасымалдаушыларына зиян келтірмейді. Бұл туынды хромосомада 22-хромосоманың q-қолдағы 11.2 аймағы мен 11-хромосоманың q-қолдағы 21 аймағы арасындағы алмасу бар, ол t(11;22) немесе der22(22)t(11;22) деп аталады. Осындай хромосоманың тасымалдаушыларының шамамен 10%-ы ЭС синдромымен ауыратын балаға ие болады, ал ер және әйел тасымалдаушыларында мұндай баланың тууының ықтималдығы тиісінше 0,7% және 3,4% құрайды. Яғни, ата-ананың туынды хромосомасы мейоздық бөлініс кезінде сперматозоидтар мен жұмыртқа жасушаларын қалыптастыру барысында оның жұптасқан хромосомасынан (гомологінен) дұрыс бөлінбейді. ЭС-тегі ақауларды тудыратын sSMC der(22)t(11;22)-дегі генетикалық материал әлі анықталған жоқ.

Der(22) t;

Der(22)t(8;22)(q24.1;q11.1) синдромы, сондай-ақ супернумералық der(22)t(8;22) синдромы деп аталады, бұл адамдардың қалыпты салмақпен және өсумен тууымен, бірақ орташа дәрежедегі ақыл-ой кемістігімен сипатталатын синдром; бет және бас аймақтарындағы дисморфиялық белгілер; айқын, төмен орналасқан, жетілмеген құлақ жолдары және/немесе құлақ алдындағы шұңқырлар (құлақ жолының алдындағы және жоғарысындағы кішкентай тесіктер немесе кисталар); клинодактилия (бір немесе бірнеше саусақтардың және/немесе бақайшақтардың бұрыс қисылуы); және эктопиялық мүшелер (мүшелердің қалыптан тыс орналасуы) немесе крипторхизм (төмен түспеген мүшелер). Бұл синдром ата-анасының бірінен мұра болған аномальды хромосомадан пайда болған sSMC-мен байланысты. Бұл хромосома 8-ші хромосоманың 24.13 жолағы маңындағы q-қол және 22-ші хромосоманың 11.1 жолағы маңындағы q-қол арасындағы теңгерімді транслокацияны қамтиды. Оның тасымалдаушылары Der(22)t(8;22)(q24.1;q11.1) синдромымен ұрпақ тудыру қаупіне тап болады, себебі олар ата-ананың аномальды хромосомасында өзгеруге ұшыраған sSMC-ге ие болған. Бұл өзгеру ата-ананың жұмыртқасы немесе спермасында ата-ананың жұптасқан t(8;22) хромосомаларының мейоз бөлінісі кезінде пайда болады, осы арқылы сперма немесе жұмыртқа жасушасы құрылады. Бұл синдромның кемшіліктерін тудыратын генетикалық материал әлі анықталған жоқ. Тетрасомия 9 және б) тетрасомия 9p-нің генетикалық тұрғыдан толық зерттелген жағдайларының көпшілігі хромосомалық аномалиялармен байланысты) – туа біткен ауру, кең ауқымды туа біткен кемшіліктермен байланысты, олардың ең көп таралғандары: дамудың қалыптан қалуы, гипотония, бойдың қысқа болуы, құрысулар, туа біткен жүрек ақаулары, қарыншалардың үлкеюі (мидың бүйірлік қарыншаларының ұлғаюы), жатырда немесе туғаннан кейін өмір сүру ұзақтығының қысқаруы және/немесе орташа ауырлықтағы ақыл-ой кемістігі. 18p изохромосомасындағы генетикалық материалдың синдромның дамуына қатысы әдетте анықталмаған. PKS көбінесе 12-ші хромосоманың екі p-қолынан тұратын изохромосома болып табылатын sSMC-нің салдарынан туындайды. Тернер синдромымен ауыратын адамдардың шағын пайызында X немесе, сирек жағдайларда, Y хромосомасының генетикалық материалының бөліктерін қамтитын sSMC болады. Бұл sSMC-лерде XIST гені болуы немесе болмауы мүмкін. Қалыпты әйелдерде XIST гені анасынан мұрагерлік X хромосомасында кездеседі, бірақ әкесінен мұрагерлік X хромосомасында жоқ. Бұл ген Y хромосомаларында болмайды және қалыпты әйелдерде аналық X хромосомасында орналасқан, оның әкесінің X хромосомасындағы гендердің белсенділігін жоғалтады. Тернер синдромы бар әйелдердегі sSMC-де XIST генін қамтымайтын жартылай X хромосомасы бар әйелдер осы sSMC-нің кем дегенде бір бөлігін білдіреді, сондықтан оларда осы материалдың артық мөлшері болады. Нәтижесінде олар Тернер синдромының ауыр түріне шалдығады, ол орташа ауырлықтан өте ауырлыққа дейін жетеді. Өте ауыр жағдайларда мидың, бас сүйегінің және бас терісінің негізгі бөлігінің болмауы (анецефалия), мидың екі жарты шарын байланыстыратын жүйке талшықтарының қалың жолының болмауы (корпус каллезумның агенезі) және жүректің күрделі деформациялары байқалады. Тернер синдромы бар және XIST генін қамтитын sSMC-ге ие адамдар бұл sSMC-нің генетикалық материалының белгілерін көрсетпейді және синдромның жоғарыда аталған ауыр көріністеріне ұшырамайды. Секссіз еркектер жүкті бола алмайды, жүктіліктің қалыптан тыс төмен деңгейіне ие болады және/немесе өз серіктерін жүкті етеді, бірақ олардың жүктіліктері спонтанды түсікпен қалыптан тыс жоғары деңгейге ие. Клиникалық тұрғыдан алғанда, бұл еркектерде сперманың болмауы (азооспермия), сперма санының қалыптан тыс төмен болуы (олигозооспермия) немесе олигоастенотерматозооспермия (олигозооспермия, сперма пішінінің бұрыс болуы (тератозооспермия) және сперманың төмен қозғалыс белсенділігі (астенозооспермия) сияқты үш белгінің барлығы) байқалады. Бұл sSMC-де тұқымсыздыққа себеп болатын нақты генетикалық материал әдетте анықталмаған.

Атипиялық липоматоздық ісіктер

Атипиялық липоматоздық ісіктер (АЛТ) – липосаркоманың жақсы дифференциацияланған түрі. АЛТ термині көбінесе тері, ауыз қуысы немесе көз ұңғысы сияқты хирургиялық тұрғыдан қолжетімді жерлерде орналасқан ісіктерге қолданылады, ал жақсы дифференциацияланған липосаркома термині ретроперитонеум сияқты хирургиялық тұрғыдан аз қолжетімді, терең және орталық орналасқан жұмсақ тіндердегі ісіктерге қолданылады. Мұнда екі термин бір-бірін алмастыра қолданылады. Қатерлі липосаркомалардан өзгеше, АЛТ кейде жергіліктік инвазияға ұшырап, хирургиялық жолмен алынғаннан кейін рецидивтеуі мүмкін болғанымен, метастаздамайды және сирек жағдайларда нашар дифференциацияланған және метастаздауға бейім түрлерге айналмайды. Сондықтан олар көбінесе қатерсіз немесе қатерге жақын ісіктер деп есептеледі. АЛТ-тағы неопластикалық жасушаларда бір немесе бірнеше сақина тәрізді sSMC немесе бір алып маркерлік хромосома (яғни өзінің немесе бір немесе бірнеше басқа хромосомалардың бөліктерінің дупликациясы арқылы үлкейтілген хромосома) болады, онда 12-ші хромосоманың q-қолдағы 13-тен 15-ке дейінгі аймақтарының қосымша көшірмелері кездеседі. 12-ші хромосоманың осы бөлігінде 15-ші аймақта орналасқан MDM2 протоонкогені (ісік тудыруға қабілетті ген) және 14.1-ші аймақта орналасқан CDK4 (әртүрлі ісіктердің дамуымен байланысты ген) бар. Бұл екі геннің болуы липоматоздық ісіктің АЛТ екенін, басқа липоматоздық ісік түрі емес екенін анықтауға арналған жоғары сезімтал және ерекше индикатор болып табылады. Осы қиындықтардың нәтижесінде АЛТ-ның дамуына жауапты sSCM және алып маркерлік хромосомалардағы нақты генетикалық материал әлі анықталған жоқ.

Остеосаркомалар

Төмен дәрежелі остеосаркома (LGO), оның ішінде төмен дәрежелі орталық және паростеалдық остеосаркома, остеосаркоманың көптеген басқа түрлеріне қарағанда әлдеқайда аз қатерлі. LGO-дағы ісік жасушаларында сандық сақиналы sSMC немесе алып таяқ пішіндес маркерлік хромосомалар (оларды алып таяқ хромосомалары немесе RGM деп те атайды) болады. RGM – бұл хромосома 20-дан үлкен (яғни қосымша) хромосомалар, сондықтан олар sSMC ретінде жіктелу үшін тым үлкен деп есептеледі. LGO-дағы sSMC және RGM-дерде 12-ші хромосоманың q-қаруының бөлігі бар, оның 13-тен 15-ке дейінгі жолақтары кіреді (12q13–15 деп белгіленеді). Көптеген гендер, әртүрлі басқа қатерлі ісіктердің неопластикалық жасушаларында күшейтілген, LGO-мен байланысты sSMC және алып таяқша хромосомаларында болады және осылайша күшейтілуі мүмкін. Бұл гендерге MDM2, CDK4, FRS2, HMGA2, YEATS4 (YEATS4 – YEATS доменін қамтитын 4) және CPM жатады. MDM2, CDK4 және FRS2 гендері барлық LGO жағдайларының 67%-дан 100%-ында күшейтілген және LGO-ның дамуына және/немесе прогрессиясына ықпал етуі мүмкін деп саналады. Басқа жағдайларда, бұл адамдарда Тернер синдромының әдеттегі белгілері байқалады, бірақ аз ғана бөлігінде гирсутизм және/немесе клитордың үлғаюы болуы мүмкін. Осы sSMC-мен байланысты жаңа қатерлі ісіктердің пайда болу қаупін жою үшін жыныс бездерін хирургиялық жолмен алып тастау ұсынылады. SRY гені жоқ sSMC-ге шалдыққан Тернер синдромы бар адамдарда осы қатерлі ісіктердің даму қаупі жоғары емес. sSMC i(5)(p10), көбінесе екі немесе одан да көп көшірмеде, сондай-ақ адамдардың қатерлі жатыр мойны ісігі жасушаларында, сонымен қатар ең көне және жиі зерттелген өлмейтін жасушалар желісінде, HeLa жасушаларында да табылады. Бұл жасушалар 1951 жылы қатерлі ісіктен қайтыс болған 31 жастағы афроамерикандық Генриетта Лакстың жатыр мойны ісігінен оқшауланды. sSMC i(5)(p10) сондай-ақ жұмыртқа безі қатерлі ісігінің сирек жағдайларында және өте сирек кездесетін сүт безі қатерлі ісігінің жағдайларында да анықталады.