EP2321432A1 - Method for detecting chromosomal abnormalities - Google Patents

Method for detecting chromosomal abnormalities

Info

Publication number
EP2321432A1
EP2321432A1 EP09740385A EP09740385A EP2321432A1 EP 2321432 A1 EP2321432 A1 EP 2321432A1 EP 09740385 A EP09740385 A EP 09740385A EP 09740385 A EP09740385 A EP 09740385A EP 2321432 A1 EP2321432 A1 EP 2321432A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
chromosomes
chromosome
fluorochrome
labeled
probes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09740385A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Pierrick Serge Romana
Marc Le Lorc'h
Héra DER-SARKISSIAN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Assistance Publique Hopitaux de Paris APHP
Universite Paris 5 Rene Descartes
Original Assignee
Assistance Publique Hopitaux de Paris APHP
Universite Paris 5 Rene Descartes
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Assistance Publique Hopitaux de Paris APHP, Universite Paris 5 Rene Descartes filed Critical Assistance Publique Hopitaux de Paris APHP
Publication of EP2321432A1 publication Critical patent/EP2321432A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6813Hybridisation assays
    • C12Q1/6841In situ hybridisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6883Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6883Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material
    • C12Q1/6886Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material for cancer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/156Polymorphic or mutational markers

Definitions

  • Hybridization is carried out according to the standard conditions of in situ hybridization (Romana et al., 1994, supra); As an indication, the metaphase chromosomes suspended in a mixture of acetic acid / methanol (1 / 3-2 / 3) are spread on slides. After being dried in air, they are immersed for 5 minutes in 2XSSC saline solution, dehydrated in alcohol solutions of increasing concentration (60% to 100%) and air dried. The two batches of probe are then denatured for 10 minutes at 70 ° C. in 50% Formamide (FLUKA) / 2XSSC (Standard Sodium Citrate) at pH 7. The denatured probes are deposited on the slide at two different locations and covered by two lamellae.
  • FLUKA Formamide
  • 2XSSC Standard Sodium Citrate
  • Hybridization of probes Hybridization of so-called “Mega telomeric probes” probes (MTP) is carried out according to the same protocol as for the BACs, but requires two-depot slides to simultaneously treat the two groups of chromosomes.

Abstract

The invention relates to an in vitro method for detecting chromosomal abnormalities in a mammal, including the in situ hybridization of n chromosomes from a metaphase chromosome preparation with sets having a plurality of nucleic acids, each set being hybridized, over a length of 700,000 to 3,000,000 contiguous bp, in a manner specific to the subtelomeric ends specific to said chromosomes, each set being detectably marked by a fluorochrome such that each chromosome is distinguishable by a particular fluorochrome or a particular fluorochrome combination.

Description

PROCEDE DE DETECTION D'ANOMALIES CHROMOSOMIQUES METHOD FOR DETECTING CHROMOSOMAL ABNORMALITIES
L'invention concerne la détection d'anomalies chromosomiques par hybridation de sondes d'acide nucléique spécifiques.The invention relates to the detection of chromosomal abnormalities by hybridization of specific nucleic acid probes.
Arrière-plan technologique :Technological background:
Les anomalies chromosomiques, qu'elles soient constitutionnelles ou acquises, sont à l'origine de nombreuses pathologies. Elles peuvent être équilibrées (c'est-à-dire ne s 'accompagnant pas de perte de matériel chromosomique) ou déséquilibrées, c'est-à-dire s 'accompagnant de pertes ou de gains de matériel chromosomique. On parle alors de déséquilibres génomiques. Avec les techniques dont on dispose aujourd'hui en routine (caryotype en bande et hybridation in situ fluorescente), on estime que les anomalies chromosomiques, sont responsables de 10 à 15% des retards mentaux et des malformations congénitales. Par ailleurs, elles sont très fréquemment retrouvées associées dans les cellules cancéreuses. Dans de très nombreux cas, elles en déterminent le pronostic, et elles permettent d'en comprendre la cause moléculaire et d'envisager des traitements ciblés. C'est pourquoi que ce soit en pathologie constitutionnelle ou dans les cancers, le diagnostic des anomalies chromosomiques est fondamental tant pour le traitement que pour la recherche. Les anomalies chromosomiques peuvent être visibles au microscope ou non. Lorsqu'elles le sont, leur détection est assurée par les techniques classiques du caryotype. Mises au point dans les années 60, elles permettent de visualiser les chromosomes avec une succession, le long de leur axe longitudinal, de bandes claires et plus sombres caractéristiques de chaque paire de chromosomes. L'examen de la morphologie globale des chromosomes et de l'ordonnancement des différentes bandes permet d'établir le caryotype. La plus petite des bandes observables est de 5 millions de paires de bases (5 mégabases ou Mb). Ceci est une première limite à cette technique. Une deuxième est que des échanges de régions télomériques, de même taille et dont la teinte (en générale noire) est identique, ne peuvent être détectés par les techniques classiques du caryotype. Ces anomalies non détectables par les techniques de bandes sont dites cryptiques.Chromosomal abnormalities, whether constitutional or acquired, are at the root of many pathologies. They can be balanced (that is to say, not accompanied by loss of chromosomal material) or unbalanced, that is to say accompanied by losses or gains in chromosome material. We are talking about genomic imbalances. With the techniques currently available routinely (band karyotype and fluorescent in situ hybridization), it is estimated that chromosomal abnormalities are responsible for 10 to 15% of mental retardation and congenital malformations. Moreover, they are very often found associated in cancer cells. In many cases, they determine the prognosis, and they can understand the molecular cause and consider targeted treatments. That is why, whether in constitutional pathology or in cancer, the diagnosis of chromosomal abnormalities is fundamental for both treatment and research. Chromosomal abnormalities may be visible under the microscope or not. When they are, their detection is provided by conventional karyotype techniques. Developed in the 1960s, they make it possible to visualize the chromosomes with a succession, along their longitudinal axis, of clear and darker bands characteristic of each pair of chromosomes. Examination of the global morphology of the chromosomes and the ordering of the different bands makes it possible to establish the karyotype. The smallest observable band is 5 million base pairs (5 megabases or Mb). This is a first limit to this technique. A second is that exchanges of telomeric regions, of the same size and whose hue (generally black) is identical, can not be detected by conventional karyotype techniques. These anomalies not detectable by the band techniques are called cryptic.
Une approche pour détecter ces anomalies chromosomiques cryptiques met en œuvre des sondes fluorescentes spécifiques qui hybrident sur les chromosomes. Cette technique, appelée FISH pour « fluorescence in situ hybridization » (FISH), consiste à hybrider sur l'ADN cible un fragment d'ADN complémentaire dans lequel a été introduit un fluorochrome (opération dite de marquage). Un tel fragment d'ADN est appelé sonde. L'hybridation in situ en fluorescence peut être mise en oeuvre sur des chromosomes métaphasiques, auquel cas elle utilise des sondes spécifiques d'un chromosome, d'un bras, d'une région chromosomique, d'un locus donné. La révélation des anomalies chromosomiques s'effectue par une visualisation au microscope des sites fluorescents correspondant aux sites de l'ADN cible s'étant hybrides avec les sondes.An approach to detect these cryptic chromosomal abnormalities implements specific fluorescent probes that hybridize on chromosomes. This technique, called FISH for "fluorescence in situ hybridization" (FISH), consists in hybridizing on the target DNA a complementary DNA fragment into which a fluorochrome has been introduced (so-called labeling operation). Such a DNA fragment is called a probe. Fluorescence in situ hybridization can be carried out on metaphase chromosomes, in which case it uses probes specific for a chromosome, an arm, a chromosomal region, a given locus. Chromosomal abnormalities are revealed by microscopic visualization of the fluorescent sites corresponding to the target DNA sites hybridized with the probes.
L'une des indications majeures de la FISH est la détection des anomalies cryptiques télomériques. Ces anomalies occasionnent à elles seules près de 5% des retards mentaux avec malformations. Par ailleurs, dans les cancers, il a été décrit des anomalies télomériques (équilibrés dans ces pathologies) dont la fréquence est importante. C'est ainsi que la t(12 ;21) des leucémies aiguës de l'enfant est invisible par les techniques classiques de cytogénétique alors qu'elle est l'anomalie génétique la plus fréquente dans cette pathologie (Romana et al, Gènes Chromosomes Cancer, 1994, 9(3):186-91). Les systèmes de détection des anomalies chromosomiques disponibles pour l'instant dans le commerce sont composés d'un ou deux sondes représentant les extrémités télomériques d'une ou de deux paires chromosomiques. Cela suppose, si l'on veut étudier l'ensemble des extrémités, d'hybrider ces sondes sur une ou plusieurs lames, en les déposant sur différentes parties de ces lames. Ce système suppose des préparations chromosomiques riches en métaphases pour que des mitoses soient présentes sur toutes les parties de la lame où seront déposées les différentes sondes. Ces prés requis ne peuvent être atteints pour les préparations de chromosomes venant de cultures d'amniocytes en cytogénétique constitutionnelle prénatale, ni dans les cancers. Pour ces deux situations, il restait nécessaire de développer un système permettant l'étude de l'ensemble des extrémités chromosomiques sur une ou deux mitoses.One of the major indications of FISH is the detection of telomeric cryptic abnormalities. These anomalies alone cause about 5% of mental retardation with malformations. Moreover, in cancers, telomeric abnormalities (balanced in these pathologies) have been described, the frequency of which is important. Thus, the t (12; 21) acute leukemia of the child is invisible by conventional cytogenetic techniques whereas it is the most frequent genetic abnormality in this pathology (Romana et al, Genes Chromosomes Cancer 1994, 9 (3): 186-91). Currently commercially available chromosomal anomaly detection systems are composed of one or two probes representing the telomeric ends of one or two chromosomal pairs. This supposes, if one wants to study all the ends, to hybridize these probes on one or more blades, by depositing them on different parts of these blades. This system assumes chromosome preparations rich in metaphases so that mitoses are present on all parts of the slide where the different probes will be deposited. These prerequisites can not be achieved for chromosome preparations from amniocyte cultures in prenatal constitutional cytogenetics or in cancers. For these two situations, it remained necessary to develop a system allowing the study of all chromosome ends on one or two mitoses.
C'est ce à quoi Brown et al (Nature Medicine, 7(4) :497-501) ont voulu répondre en développant le système M-TeI. Dans ce système, les sondes télomériques d'un chromosome sont marquées avec une combinaison spécifique de fluorochrome. Ainsi, ils purent fabriquer des sondes spécifiques de 12 chromosomes, détectables chacune après l'hybridation sur une seule métaphase. En utilisant deux lots de sondes, l'ensemble des 23 paires chromosomiques pouvait être exploré en étudiant deux mitoses. Ce test, utilisé ensuite dans l'étude Brown et al, 2002, Blood, 99(7) :2526-2531, présente néanmoins certains inconvénients. En particulier, les sondes utilisées produisent un signal faible, avec un rapport signal/bruit bien trop élevé.This is what Brown et al (Nature Medicine, 7 (4): 497-501) wanted to answer by developing the M-TeI system. In this system, the telomeric probes of a chromosome are labeled with a specific combination of fluorochrome. Thus, they could make probes specific for 12 chromosomes, each detectable after hybridization on a single metaphase. Using two sets of probes, all 23 chromosome pairs could be explored by studying two mitoses. This test, subsequently used in the Brown et al study, 2002, Blood, 99 (7): 2526-2531, nevertheless has certain disadvantages. In particular, the probes used produce a weak signal with a signal / noise ratio that is far too high.
Il existait toujours un besoin d'un test de détection des anomalies télomériques cryptiques, qui soit rapide, pratique, et fiable. Le test proposé par les inventeurs répond à ces exigences et est en outre utilisable non seulement pour le diagnostic des pathologies chromosomiques constitutionnelles prénatale et postnatale, mais aussi pour le diagnostic de celles associées aux cancers. Ce test est également particulièrement adapté à la détection d'anomalies chromosomiques équilibrées.There was still a need for a cryptic telomeric anomaly detection test that was quick, convenient, and reliable. The test proposed by the inventors meets these requirements and is also usable not only for the diagnosis of prenatal and postnatal constitutional chromosomal pathologies, but also for the diagnosis of those associated with cancers. This test is also particularly suitable for the detection of balanced chromosomal abnormalities.
Résumé de l'inventionSummary of the invention
L'invention fournit un procédé in vitro pour détecter des anomalies chromosomiques chez un animal, de préférence un vertébré, de manière plus préférée un mammifère, comprenant :The invention provides an in vitro method for detecting chromosomal abnormalities in an animal, preferably a vertebrate, more preferably a mammal, comprising:
- l'hybridation in situ de n chromosomes d'une préparation de chromosomes métaphasiques avec des ensembles d'une pluralité d'acides nucléiques, chaque ensemble hybridant sur une longueur de 700 000 à 3 000 000 pb, de manière spécifique aux extrémités subtélomériques spécifiques desdits chromosomes, chaque ensemble étant marqué de manière détectable par un fluorochrome, de telle sorte que chaque chromosome est distinguable par un fluorochrome particulier ou une combinaison particulière de fluorochromes, n étant un nombre entier compris entre 2 et le nombre total de chromosomes du dit animal, le nombre total de fluorochromes utilisés étant un entier inférieur à n,the in situ hybridization of n chromosomes of a metaphase chromosome preparation with sets of a plurality of nucleic acids, each set hybridizing over a length of 700,000 to 3,000,000 bp, specifically at specific subtelomeric ends said chromosomes, each set being detectably labeled with a fluorochrome, such that each chromosome is distinguishable by a particular fluorochrome or a particular combination of fluorochromes, n being an integer between 2 and the total number of chromosomes of said animal the total number of fluorochromes used being an integer less than n,
- la détection de la fluorescence émise par les fluorochromes, par ce en quoi des anomalies chromosomiques sont détectées.the detection of fluorescence emitted by the fluorochromes, whereby chromosomal anomalies are detected.
Légende de la Figure :Legend of the Figure:
La Figure montre un protocole général de l'obtention de l'ADN des clones télomériques. Description détaillée de l'invention :The Figure shows a general protocol for obtaining DNA from telomeric clones. Detailed description of the invention
Définitions :Definitions:
Une « extrémité subtélomérique spécifique» est la région spécifique d'un chromosome la plus proche de la séquence consensus télomérique d'un chromosome (commune à tous les chromosomes). Elle se situe en générale entre 100 à 300 kb des séquences consensus.A "specific subtelomeric end" is the specific region of a chromosome closest to the telomeric consensus sequence of a chromosome (common to all chromosomes). It is generally between 100 to 300 kb consensus sequences.
Un « télomère » ou « extrémité télomérique » est une région hautement répétitive, non codante, d'ADN à l'extrémité d'un chromosome. Chez l'homme, la séquence TTAGGG est spécifique des télomères et est répétée plusieurs centaines de fois. Cette séquence est commune à tous les chromosomes.A "telomere" or "telomeric end" is a highly repetitive, non-coding region of DNA at the end of a chromosome. In humans, the TTAGGG sequence is telomere-specific and is repeated several hundred times. This sequence is common to all chromosomes.
Par « hybridation spécifique » on désigne la capacité d'un ensemble d'une pluralité de nucléotides à s'hybrider à une séquence d'ADN donnée. En d'autres termes, un ensemble s'hybridant de manière spécifique à une extrémité subtélomérique d'un chromosome ne s'hybride pas à une autre extrémité subtélomérique. Par exemple, un ensemble s'hybridant de manière spécifique à l'extrémité subtélomérique du bras long du chromosome 1 ne s'hybridera pas à l'extrémité subtélomérique du bras court du chromosome 1, ni à aucune autre séquence de ce chromosome ou d'un autre chromosome.By "specific hybridization" is meant the ability of a set of a plurality of nucleotides to hybridize to a given DNA sequence. In other words, a set that hybridises specifically to a subtelomeric end of one chromosome does not hybridize to another subtelomeric end. For example, a complex that hybridises specifically to the subtelomeric end of the long arm of chromosome 1 will not hybridize to the subtelomeric end of the short arm of chromosome 1, nor to any other sequence of this chromosome or chromosome. another chromosome.
Pour des raisons de commodité, on appelle dans ce qui suit "chromosome cible", le chromosome suspecté d'être affecté par une anomalie.For the sake of convenience, what is hereinafter called "target chromosome" is the chromosome suspected of being affected by an abnormality.
Préparation des échantillons Les échantillons à tester sont des préparations de liquides ou tissus biologiques contenant des chromosomes métaphasiques d'un animal. De préférence il s'agit d'échantillons sanguins, de liquide amniotique dans le cas de diagnostic prénatal ou de mœlle osseuse pour les hémopathies malignes. De préférence l'animal est un mammifère, de préférence un humain, quel que soit son sexe ou son âge. Il peut s'agir d'un embryon, d'un fœtus, d'un nouveau-né, d'un enfant, d'un adolescent, ou d'un adulte.Sample Preparation Specimens to be tested are preparations of biological fluids or tissues containing metaphase chromosomes of an animal. Preferably these are blood samples, amniotic fluid in the case of prenatal diagnosis or bone marrow for hematological malignancies. Preferably the animal is a mammal, preferably a human, irrespective of sex or age. It can be an embryo, a fetus, a newborn, a child, a teenager, or an adult.
Les échantillons sont préparés comme pour une analyse cytogénétique classique sur lame, qu'il s'agisse de prélèvements mis en culture ou analysés directement. Une procédure générale pour préparer des chromosomes métaphasiques consiste à mettre en culture, si possible, les cellules contenant les chromosomes à analyser et à les arrêter en mitose avec un inhibiteur du fuseau mitotique, par exemple avec de la colchicine. Les chromosomes sont ensuite fixés avec un mélange acide acétique/méthanol, puis étalés sur lame.The samples are prepared as for a conventional cytogenetic slide analysis, whether samples taken in culture or analyzed directly. A general procedure for preparing metaphase chromosomes is to culture, if possible, the cells containing the chromosomes to be analyzed and to stop them in mitosis with a mitotic spindle inhibitor, for example with colchicine. The chromosomes are then fixed with an acetic acid / methanol mixture and then spread on a slide.
Sondes utilisées :Probes used:
Le procédé de l'invention utilise des sondes d'acides nucléiques qui couvrent une longueur de 700 000 à 3 000 000 bases (pb) contiguës d'au moins une extrémité subtélomérique de chaque chromosome cible. De préférence, les sondes couvrent au moins 800 000 pb, de préférence encore au moins 1 Mb, de manière encore préférée 1 à 1,5 Mb, des extrémités subtélomériques spécifiques des chromosomes.The method of the invention utilizes nucleic acid probes that span a length of 700,000 to 3,000,000 bases (bp) contiguous with at least one subtelomeric end of each target chromosome. Preferably, the probes cover at least 800,000 bp, more preferably at least 1 Mb, more preferably 1 to 1.5 Mb, subtelomeric ends specific for chromosomes.
Les sondes sont constituées par un ensemble d'une pluralité d'acides nucléiques (ci-après « un ensemble ») recouvrant tout ou parties de l'extrémité subtélomérique spécifique du bras long ou du bras court du chromosome cible. La pluralité d'acides nucléiques est composée d'acides nucléiques complémentaires de parties contiguës de l'extrémité subtélomérique dont l'ensemble est spécifique. Ces parties contiguës peuvent éventuellement être légèrement chevauchantes. L'extrémité subtélomérique à laquelle hybrident les sondes n'est pas celle d'un bras court d'un chromosome acrocentrique (i.e. les chromosomes 13,14,15,21 et 22 chez l'être humain). Comme illustré dans le tableau 2, les ensembles d'acides nucléiques hybrident à une distance variable du télomère, selon le chromosome visé. Par exemple, les ensembles d'acides nucléiques utilisés dans les exemples hybrident à une distance de 4110 pb de l'extrémité proximale du télomère 21q, ou 828 698 pb de l'extrémité proximale du télomère Ip. Cette distance est liée à l'impératif de spécificité de la sonde. En effet, certaines régions même subtélomériques d'un chromosome donné peuvent avoir des séquences d'ADN communes avec d'autres chromosomes. La taille de ces séquences partagées peut être variable selon les chromosomes. C'est ce qui explique la variabilité, selon les chromosomes, de la distance qui existe entre la séquence consensus télomérique et l'extrémité distale de la sonde subtélomérique spécifique.The probes are constituted by a set of a plurality of nucleic acids (hereinafter "a set") covering all or parts of the specific subtelomeric end of the long arm or the short arm of the target chromosome. The plurality of nucleic acids is composed of nucleic acids complementary to contiguous portions of the subtelomeric end, all of which are specific. These contiguous parts may possibly be slightly overlapping. The subtelomeric end to which the probes hybridize is not that of a short arm of an acrocentric chromosome (i.e. chromosomes 13,14,15,21 and 22 in humans). As shown in Table 2, sets of nucleic acids hybridize at a variable distance from the telomere, depending on the chromosome targeted. For example, the nucleic acid arrays used in the examples hybridize at a distance of 4110 bp from the proximal end of the telomere 21q, or 828,698 bp from the proximal end of the telomer Ip. This distance is related to the requirement of specificity of the probe. Indeed, some even subtelomeric regions of a given chromosome may have common DNA sequences with other chromosomes. The size of these shared sequences may be variable depending on the chromosomes. This explains the chromosome variability of the distance between the telomeric consensus sequence and the distal end of the specific subtelomeric probe.
Le nombre total de chromosomes présents dans les cellules normales d'un animal donné est fixe et connu. Ainsi, les cellules d'un être humain comprennent normalement 23 paires de chromosomes, dont une paire correspond aux chromosomes XX ou XY. Dans le procédé de l'invention, n chromosomes sont analysés de manière simultanée, n étant un nombre entier compris entre 2 et le nombre total de chromosomes de l'animal. De préférence, au moins 12 chromosomes sont analysés simultanément.The total number of chromosomes present in the normal cells of a given animal is fixed and known. Thus, the cells of a human being normally comprise 23 pairs of chromosomes, one pair of which corresponds to the XX or XY chromosomes. In the method of the invention, n chromosomes are analyzed simultaneously, n being an integer between 2 and the total number of chromosomes of the animal. Preferably, at least 12 chromosomes are analyzed simultaneously.
Selon un mode préféré de l'invention, l'ensemble d'une pluralité d'acides nucléiques est produit par amplification d'un ou plusieurs BAC dans lesquels est inséré un fragment de l'extrémité subtélomérique du chromosome cible. Différents sites Internet permettent de visualiser la position de ces BACs le long de chaque chromosome. Par exemple, sur le site de l'UCSC (http://genome.ucsc.edu/)According to a preferred embodiment of the invention, the set of a plurality of nucleic acids is produced by amplification of one or more BACs in which is inserted a fragment of the subtelomeric end of the target chromosome. Different websites allow to visualize the position of these BACs along each chromosome. For example, on the UCSC website (http://genome.ucsc.edu/)
L'amplification peut être réalisée par tout moyen d'amplification d'ADN connu de l'homme du métier. A titre exemple, on peut citer une amplification par PCR ou une amplification du type Rolling-Circle Amplification (RCA).The amplification can be carried out by any means of DNA amplification known to those skilled in the art. As an example, mention may be made of PCR amplification or amplification of the Rolling Circle Amplification (RCA) type.
Marquage des sondes :Marking of the probes:
Dans le procédé de l'invention, chaque ensemble est marqué de manière détectable par un fluorochrome, de telle sorte que chaque chromosome est distinguable des autres chromosomes par un fluorochrome particulier ou une combinaison particulière de fluorochrome.In the method of the invention, each set is detectably labeled with a fluorochrome, so that each chromosome is distinguishable from other chromosomes by a particular fluorochrome or a particular combination of fluorochrome.
Les acides nucléiques composant l'ensemble d'une pluralité d'acides nucléiques peuvent être marqués avec des nucléotides conjugués avec une molécule fluorescente, ou fluorochromeThe nucleic acids composing the set of a plurality of nucleic acids can be labeled with nucleotides conjugated with a fluorescent molecule, or fluorochrome
(marquage direct).(direct marking).
L'incorporation de nucléotides conjugués avec un fluorochrome dans les sondes de l'invention peut être réalisée par tout moyen connu de l'homme du métier, notamment par nick-translation ou PCR. De manière alternative, les acides nucléiques peuvent être marqués avec des nucléotides conjugués avec une molécule reconnue spécifiquement par un ligand, de préférence un anticorps conjugué à un fluorochrome (marquage indirect).The incorporation of nucleotides conjugated with a fluorochrome in the probes of the invention may be carried out by any means known to those skilled in the art, in particular by nick-translation or PCR. Alternatively, the nucleic acids can be labeled with nucleotides conjugated with a molecule specifically recognized by a ligand, preferably an antibody conjugated to a fluorochrome (indirect labeling).
Plus particulièrement, le marquage indirect des sondes utilisées pour l'hybridation in situ du chromosome cible est réalisé par un couplage de chacune d'elles à un haptène, et par une réaction d'affinité entre cet haptène et un ligand apte à se lier spécifiquement au dit haptène et qui est, soit conjugué à un fluorochrome, soit rendu fluorescent par réaction avec un contre- ligand conjugué à un fluorochrome. À titre d'exemples d'haptènes susceptibles d'êtres employés pour un marquage indirect des sondes utiles dans la présente invention, on peut notamment citer :More particularly, the indirect labeling of the probes used for the in situ hybridization of the target chromosome is carried out by a coupling of each of them to a hapten, and by an affinity reaction between this hapten and a ligand able to bind specifically. to said hapten and which is either conjugated to a fluorochrome, or rendered fluorescent by reaction with a fluorochrome-conjugated counter-ligand. As examples of haptens that may be used for indirect labeling of the probes useful in the present invention, mention may notably be made of:
-la digoxigenine, le dinitrophénol et le 2-acetylaminofluorène, auquel cas la réaction d'affinité haptène/ligand est avantageusement réalisée au moyen d'anticorps dirigés contre ces composés et conjugués à un fluorochrome ;digoxigenin, dinitrophenol and 2-acetylaminofluorene, in which case the hapten / ligand affinity reaction is advantageously carried out by means of antibodies directed against these compounds and conjugated to a fluorochrome;
-la biotine, auquel cas la réaction d'affinité haptène/ligand est avantageusement réalisée au moyen d'avidine conjuguée à un fluorochrome, ou en utilisant des anticorps anti-biotine, puis des anticorps dirigés contre ces derniers et qui sont conjugués à un fluorochrome.biotin, in which case the hapten / ligand affinity reaction is advantageously carried out by means of fluorochrome conjugated avidin, or by using anti-biotin antibodies, then antibodies directed against them and which are conjugated to a fluorochrome .
Les fluorochromes utilisés peuvent être indifféremment choisis parmi différents composés fluorescents utilisés pour le marquage de sondes nucléiques tels que la fluorescéine (fluorescéinate de sodium) et ses dérivés tels que l'isothiocyanate de fluorescéine (FITC); la rhodamine et ses dérivés tels que la tetraméthyl rhodamine isothiocyanate (TRITC); le diaminidophényl indo (DAPI); l'acridine; les colorants fluorescents à aminés réactives tels que l'ester succinimidylique de l'acide 6-((725 ami no-4-mhétylcoumnarin-3-acétyl)amino) hexanoque (A. NICA); les colorants fluorescents vendus sous les dénominations commerciales BODIPY telles que BODIPY'J, FR-Br, BODIPY R6G, BODIPY TMR, BODIPY TR et les BODIPY 530/550 vendus par la société Bio-Rad Inc. (USA), les colorants Cascade Blue (Trilink BioTechlnologies USA), Cy2, Cy3. Cy3.5. CYS, Cy5.5, et Cy7 (Bio- Rad Inc., USA), DABCYL et EDANS (Eurogentec, BE); l'Eosine; l'Erythrosine; le 6-Farn et le Texas Red. La coumarine et son dérivé la diéthyl aminométhyl coumarine (DEAC) sont des fluorochromes également préférés.The fluorochromes used may be indifferently chosen from various fluorescent compounds used for labeling nucleic probes such as fluorescein (sodium fluoresceinate) and its derivatives such as fluorescein isothiocyanate (FITC); rhodamine and its derivatives such as tetramethyl rhodamine isothiocyanate (TRITC); diaminidophenyl indo (DAPI); acridine; reactive amine fluorescent dyes such as succinimidyl ester of 6 - ((725 ami-4-methylcoumnarin-3-acetyl) amino) hexanoic acid (A. NICA); fluorescent dyes sold under the trade names BODIPY such as BODIPY'J, FR-Br, BODIPY R6G, BODIPY TMR, BODIPY TR and BODIPY 530/550 sold by Bio-Rad Inc. (USA), Cascade Blue dyes (Trilink BioTechlnologies USA), Cy2, Cy3. Cy3.5. CYS, Cy5.5, and Cy7 (Bio-Rad Inc., USA), DABCYL and EDANS (Eurogentec, BE); Eosin; Erythrosin; 6-Farn and Texas Red. Coumarin and its derivative diethyl aminomethyl coumarin (DEAC) are also preferred fluorochromes.
Le procédé selon l'invention est un procédé en multi-fluorescence. En d'autres termes, le nombre de fluorochromes utilisés pour la détection des anomalies chromosomiques est inférieur au nombre n de chromosomes analysés. Les chromosomes sont donc marqués de manière combinatoire pour pouvoir les distinguer les uns des autres. Ce marquage des chromosomes est réalisé par chaque ensemble d'une pluralité d'acides nucléiques. De préférence, les extrémités subtélomériques des bras courts et longs (p et q, respectivement) d'un même chromosome sont marquées avec le même fluorochrome ou la même combinaison de fluorochromes.The process according to the invention is a multi-fluorescence process. In other words, the number of fluorochromes used for the detection of chromosomal abnormalities is less than the number n of chromosomes analyzed. Chromosomes are therefore marked in a combinatorial manner to distinguish them from each other. This chromosome labeling is performed by each set of a plurality of nucleic acids. Preferably, the subtelomeric ends of the short and long arms (p and q, respectively) of the same chromosome are labeled with the same fluorochrome or the same combination of fluorochromes.
Dans un mode de réalisation préféré, on utilise au moins quatre fluorochromes (par exemple un marquage direct par les fluorochromes FITC, rhodamine, Coumarine, et un marquage indirect par la Biotine, cette dernière étant révélée par de la streptavidine marquée au Cy5), ce qui permet 15 combinaisons différentes de fluorochromes (24-l). Pour détecter des anomalies sur l'ensemble des chromosomes d'un animal ayant plus de 15 chromosomes, on peut alors utiliser deux lots de sondes (pour 12 chromosomes pour l'un et 11 chromosomes pour l'autre pour l'étude de chromosomes humains, pour un total de 41 sondes qui hybrident toutes les extrémités des bras longs et courts des chromosomes humains, sauf les bras courts des chromosomes acrocentriques). Ainsi peuvent être étudiées, à partir de l'analyse d'une mitose choisie sur deux zones différentes d'une lame sur laquelle ont été déposés les deux lots de sondes, toutes les extrémités télomériques. De préférence, les lots de sondes sont regroupées de manière à éviter d'analyser dans un même groupe des chromosomes se ressemblant du point de vue cytogénétique (par exemple, les chromosomes 21 et 22 humains sont de préférence analysés par 2 lots différents).In a preferred embodiment, at least four fluorochromes are used (for example direct labeling by FITC fluorochromes, rhodamine, coumarin, and indirect biotin, the latter being revealed by streptavidin labeled with Cy5), allowing 15 different combinations of fluorochromes (April 2 -l). To detect abnormalities on all the chromosomes of an animal with more than 15 chromosomes, we can then use two batches of probes (for 12 chromosomes for one and 11 chromosomes for the other for the study of human chromosomes , for a total of 41 probes that hybridize all the ends of the long and short arms of human chromosomes, except the short arms of acrocentric chromosomes). Thus, from the analysis of a mitosis chosen on two different zones of a slide on which the two batches of probes have been deposited, all the telomeric ends may be studied. Preferably, the batches of probes are grouped so as to avoid analyzing in the same group cytogenetically-like chromosomes (for example, human chromosomes 21 and 22 are preferably analyzed by 2 different batches).
Le tableau 1 ci-dessous illustre de manière théorique les 15 combinaisons possibles pour 4 fluorochromes différents :Table 1 below theoretically illustrates the 15 possible combinations for 4 different fluorochromes:
Tableau 1Table 1
Hybridation : Hybridization:
L'hybridation est réalisée selon les conditions classiques d'hybridation in situ (Romana et al. 1994, supra) ; À titre indicatif, les chromosomes métaphasiques en suspension dans un mélange acide acétique/méthanol (1/3-2/3) sont étalés sur des lames. Après avoir été séchées à l'air, elles sont plongées 5 minutes dans une solution saline 2XSSC, déshydratées dans des solutions d'alcool de concentration croissante (60% à 100%) et séchées à l'air. Les deux lots de sonde sont ensuite dénaturés pendant 10 minutes à 700C dans 50% Formamide (FLUKA) /2XSSC (Standard Sodium Citrate) à pH 7. Les sondes dénaturées sont déposées sur la lame à deux emplacements différents et recouvertes par deux lamelles scellées hermétiquement avec une colle type « rubber cernent ». L'ensemble est mis sur une plaque chauffante pendant 3 à 4 minutes. L'ensemble est ensuite mis à hybrider durant 18 heures à 37°C dans une chambre humide. Les lavages post-hybridation sont effectués à 72°C pendant 5 minutes dans du tampon IXSSC. Dans le cas d'utilisation de sondes marquées à la digoxigénine ou à la biotine notamment, la détection des sondes se fait par une utilisation d'anticorps couplés à des fluorochromes différents.Hybridization is carried out according to the standard conditions of in situ hybridization (Romana et al., 1994, supra); As an indication, the metaphase chromosomes suspended in a mixture of acetic acid / methanol (1 / 3-2 / 3) are spread on slides. After being dried in air, they are immersed for 5 minutes in 2XSSC saline solution, dehydrated in alcohol solutions of increasing concentration (60% to 100%) and air dried. The two batches of probe are then denatured for 10 minutes at 70 ° C. in 50% Formamide (FLUKA) / 2XSSC (Standard Sodium Citrate) at pH 7. The denatured probes are deposited on the slide at two different locations and covered by two lamellae. hermetically sealed with a "rubber cernent" glue. The set is put on a hot plate for 3 to 4 minutes. The whole is then hybridized for 18 hours at 37 ° C. in a humid chamber. Post-hybridization washes are performed at 72 ° C for 5 minutes in IXSSC buffer. In the case of using probes labeled with digoxigenin or biotin in particular, the detection of the probes is by the use of antibodies coupled to different fluorochromes.
Dans le cas d'utilisation de sondes directement marquée avec des fluorochromes, on peut procéder tout de suite à la contre-coloration des chromosomes avec du DAPI (lμg/ml, Molecular Probes) et au montage des lames dans du p-phenyl-diamine. Des variations de ces modes opératoires sont présentées dans la partie expérimentale.In the case of using probes directly labeled with fluorochromes, the chromosomes can be counter-stained with DAPI (1 μg / ml, Molecular Probes) and mounted in p-phenyl-diamine. . Variations of these procedures are presented in the experimental section.
Visualisation :Visualization:
La révélation se fait généralement après 18 heures d'incubation à 37°C.The revelation is generally after 18 hours of incubation at 37 ° C.
Les lames sont observées à l'aide d'un microscope à épifluorescence équipé d'une caméra CCD et de filtres appropriés. Les images sont analysées à l'aide d'un système informatique de traitement d'image.The slides are observed using an epifluorescence microscope equipped with a CCD camera and appropriate filters. The images are analyzed using a computer image processing system.
Une anomalie chromosomique sera détectée en cas d'absence de signal au niveau d'une extrémité subtélomérique d'un chromosome cible, ou en cas de signal qui n'est pas localisé au niveau du chromosome correspondant à la sonde. Applications :A chromosomal anomaly will be detected if there is no signal at a subtelomeric end of a target chromosome, or if there is a signal that is not located at the chromosome corresponding to the probe. Applications:
Le procédé de l'invention peut être mis en oeuvre pour la détection de deux chromosomes ou plus ou, de préférence, pour l'ensemble des chromosomes de la préparation de chromosomes. Le procédé de l'invention est utilisable non seulement pour le diagnostic des pathologies chromosomiques constitutionnelles, mais aussi pour le diagnostic des cancers. Ce test est également particulièrement adapté à la détection d'anomalies chromosomiques équilibrées. Il est notamment utile en diagnostic de routine, pour la vérification des anomalies chromosomiques suspectées par un examen chromosomique par les techniques de bandes. Par ailleurs, il peut être mis en œuvre pour le diagnostic des anomalies chromosomiques cryptiques en pathologie chromosomique constitutionnelle prénatale et prénatale et dans les cancers, notamment dans les hémopathies malignes (où elles sont souvent équilibrées).The method of the invention can be implemented for the detection of two or more chromosomes or, preferably, for all the chromosomes of the chromosome preparation. The method of the invention is useful not only for the diagnosis of constitutional chromosomal pathologies, but also for the diagnosis of cancers. This test is also particularly suitable for the detection of balanced chromosomal abnormalities. It is particularly useful in routine diagnosis, for the verification of chromosomal abnormalities suspected by chromosome examination by banding techniques. Moreover, it can be used for the diagnosis of cryptic chromosomal anomalies in prenatal and prenatal constitutional chromosomal pathology and in cancers, especially in malignant hematological malignancies (where they are often balanced).
La zone d'hybridation entre l'extrémité subtélomérique analysée et l'ensemble d'une pluralité d'acides nucléiques qui lui est spécifique permet la détection d'un signal de forte intensité. Ceci a pour principal avantage d'augmenter le rapport signal/bruit.The hybridization zone between the subtelomeric end analyzed and the set of a plurality of nucleic acids which is specific to it allows the detection of a high intensity signal. This has the main advantage of increasing the signal-to-noise ratio.
En outre, le marquage fluorescent combinatoire est particulièrement avantageux si la quantité d'échantillons disponible pour le diagnostic est restreinte. En effet, comme indiqué ci-dessus, l'utilisation d'une combinaison de 4 fluorochromes permet une analyse sur deux mitoses.In addition, the combinatorial fluorescent labeling is particularly advantageous if the quantity of samples available for diagnosis is restricted. Indeed, as indicated above, the use of a combination of 4 fluorochromes allows analysis on two mitoses.
Les exemples et figures illustrent l'invention sans en limiter la portée.The examples and figures illustrate the invention without limiting its scope.
EXEMPLESEXAMPLES
Exemple 1 : Construction de 41 sondes télomériquesExample 1 Construction of 41 Telomeric Probes
Les sondes sont préparées à partir de BACs (Bacterial Artifîcial Chromosome). Un BAC est un fragment d'ADN humain, de taille comprise généralement entre 150.000 et 200.000 paires de bases (150kb - 200kb), inséré dans un plasmide transfecté dans E. CoIi.The probes are prepared from BACs (Bacterial Artificial Chromosome). A BAC is a human DNA fragment, typically between 150,000 and 200,000 base pairs in length (150kb-200kb), inserted into a plasmid transfected into E. coli.
Différents sites Internet permettent de visualiser la position de ces BACs le long de chaque chromosome. En consultant le site UCSC (http://genome.ucsc.edu/), les inventeurs ont sélectionné 286 BACs situés au niveau des régions subtélomériques spécifiques des bras longs et courts de tous les chromosomes, à l'exception de celles des bras courts des 5 chromosomes acrocentriques (13, 14, 15, 21 et 22) qui sont composés de séquences répétées communes à ces 5 chromosomes. Pour les 41 extrémités (23 paires chromosomiques moins 5), les BACs ont été choisis en contiguïté sur une distance d'au moins 800 000 paires de bases (800 kb) de façon à obtenir une sonde générant un signal puissant. Different websites allow to visualize the position of these BACs along each chromosome. By consulting the UCSC website (http://genome.ucsc.edu/), the inventors selected 286 BACs located in the subtelomeric regions specific to the long and short arms of all chromosomes, with the exception of those of the short arms. acrocentric chromosomes (13, 14, 15, 21 and 22) which are composed of repetitive sequences common to these 5 chromosomes. For the 41 ends (23 chromosomal pairs minus 5), the BACs were chosen contiguously over a distance of at least 800,000 base pairs (800 kb) to obtain a probe generating a strong signal.
Tableau 2 : caractéristiques des sondes utilisées (dist du télo=distance du télomère)Table 2: characteristics of the probes used (dist of the telo = distance of the telomere)
K) K)
σ \σ \
OOOO
^o^ o
K)K)
OO
K)K)
1.1. Culture des BACs1.1. Culture of BACs
Les BACs sont commandés au Centre National de Séquençage à Evry (Génoscope), qui les fournit sous forme de colonies dans des boîtes de Pétri.The BACs are ordered from the National Sequencing Center in Evry (Génoscope), which supplies them in the form of colonies in petri dishes.
Chaque BAC est mis en culture selon le protocole suivant : 500μl de milieu de culture TB contenant du chloramphénicol (25μg/ml) est déposé dans chacun des puits de la plaque 96 puits. Puis une colonie de chaque clone bactérien est mise en culture par puits. Les plaques sont incubées pendant 24 heures à 37°C sous agitation. Les cultures sont arrêtées en ajoutant 500μl de milieu TB/30% de glycérol. Ceci formera la plaque Glycérol Stock, à partir de laquelle 3 répliques seront générées : la plaque M (Mère), la plaque S (Sauvegarde) et la plaque T (Travail) chacune contenant 150μl de culture. La plaque T sert à l'obtention de l'ADN. Les plaques sont stockées à -800C dans des congélateurs différents.Each BAC is cultured according to the following protocol: 500 μl of TB culture medium containing chloramphenicol (25 μg / ml) is deposited in each of the wells of the 96-well plate. Then one colony of each bacterial clone is cultured per well. The plates are incubated for 24 hours at 37 ° C. with shaking. The cultures are stopped by adding 500 μl of TB medium / 30% of glycerol. This will form the Glycerol Stock plate, from which 3 replicas will be generated: the M plate (Mother), the S plate (Backup) and the T plate (Work) each containing 150 μl of culture. The plate T is used to obtain the DNA. The plates are stored at -80 ° C. in different freezers.
1.2. Amplification de l'ADN par RCA (Rolling Circle Amplification) : C'est l'étape de la production d'ADN a) Principe1.2. Amplification of DNA by RCA (Rolling Circle Amplification): This is the stage of DNA production a) Principle
L'amplification de l'ADN par RCA est basée sur la réplication à température constante de courts segments d'ADN circulaires simple brin. La réaction consiste en l'extension d'amorces hexamériques aléatoirement liées à la matrice d'ADN permettant d'obtenir des copies d'ADN simple brin linéaire, pouvant à leur tour servir de matrice pour l'hybridation d'autres amorces. Ceci permet d'éviter les étapes classiques d'extraction type phénol-chloroforme.DNA amplification by RCA is based on constant temperature replication of short single-stranded circular DNA segments. The reaction consists in the extension of randomly bound hexameric primers to the DNA template to obtain linear single-stranded DNA copies, which can in turn serve as a template for hybridization of other primers. This avoids the conventional phenol-chloroform extraction steps.
b) Protocole : Kit GE Healthcare Europe: ref 25-6400-80b) Protocol: GE Healthcare Europe Kit: ref 25-6400-80
Cette étape utilise le protocole fourni avec le kit de RCA. Elle s'effectue en plaque 96 ce qui permet la production simultanée d'ADN (10μg) à partir de 4μl de culture de 96 clones différents.This step uses the protocol provided with the RCA kit. It is carried out in plate 96 which allows the simultaneous production of DNA (10 μg) from 4 μl of culture of 96 different clones.
On obtient une concentration finale d'ADN de lOOng/μl (lOμg dans lOOμl d'eau). La vérification de l'amplification se fait sur gel d'agarose.A final DNA concentration of 100 ng / μl (10 μg in 100 μl of water) is obtained. The verification of the amplification is done on agarose gel.
1.3. Marquage1.3. Marking
C'est l'étape qui va permettre l'incorporation de molécules fluorescentes à l'ADN.This is the step that will allow the incorporation of fluorescent molecules into the DNA.
Chaque produit de RCA est marqué par le principe de la nick-translation.Each product of RCA is marked by the principle of nick-translation.
On obtient en 2h30 une solution à 20 ng/μl d'ADN marqués par un fluorochrome. Les marquages sont vérifiés comme suit :In 2.5 hours, a solution containing 20 ng / μl of DNA labeled with a fluorochrome is obtained. The markings are checked as follows:
4ml de la réaction de marquage sont déposés sur gel d'agarose à 1% afin de visualiser sous UV, l'ADN dans lequel se sont intégrés les fluorochromes. Ceci permet d'apprécier la qualité du marquage.4 ml of the labeling reaction are deposited on 1% agarose gel in order to visualize under UV, the DNA in which the fluorochromes have been integrated. This allows to appreciate the quality of the marking.
1.4. Précipitation des sondes1.4. Precipitation of the probes
Cette étape permet la fabrication de la sonde prête à l'emploi.This step allows the manufacture of the ready-to-use probe.
200ng de chacune des sondes sont précipités en présence de 5OX (soit lOμg) d'ADN Cotl (ADN riche en séquences répétées qui bloqueront les séquences répétées existantes dans la sonde), avec 0,15M de NaCl 3M et 3 volumes d'éthanol 100%. Le culot est ensuite repris dans 6μl de tampon d'hybridation (50% formamide, 2X SSC, 0,1% SDS, 4OmM NaH2PO4/NaHPO4). La concentration d'utilisation de la sonde est donc d'environ 30ng/μl.200ng of each of the probes are precipitated in the presence of 5OX (ie 10 μg) of Cotl DNA (DNA rich in repeated sequences which will block the existing repeat sequences in the probe), with 0.15M of 3M NaCl and 3 volumes of ethanol 100 %. The pellet is then taken up in 6 μl of hybridization buffer (50% formamide, 2 × SSC, 0.1% SDS, 40 mM NaH 2 PO 4 / NaHPO 4). The concentration of use of the probe is therefore about 30ng / μl.
1.5. Vérification de la localisation des sondes par FISH1.5. Checking the location of the probes by FISH
Avant de constituer un contig de sonde, chaque sonde (BACs) a été vérifiée par FISH sur métaphase. Tous les BACs générant un signal sur plusieurs chromosomes, ou non en place sur le chromosome attendu, ont été remplacés.Before constituting a probe contig, each probe (BACs) was verified by FISH on metaphase. All BACs generating a signal on several chromosomes, or not in place on the expected chromosome, have been replaced.
1.6. Formation du " pool "1.6. Formation of the "pool"
Ceci permet de simplifier considérablement le processus en ne manipulant que 41 ADN pools en place des 286 clones le constituant.This makes it possible to simplify the process considerably by manipulating only 41 DNA pools in place of the 286 clones constituting it.
La plaque "pool" est formée à partir de la plaque de travail. Pour chaque extrémité chromosomique, 20μl de TB/glycérol, de chaque clone bactérien correspondant à un BAC constituant le contig, sont prélevés puis mélangés dans un seul puit d'une plaque 96. Ainsi est constituée une plaque contenant 41 mélanges de clones bactériens à partir desquels sont fabriquées très rapidement, selon les procédés décrits précédemment (culture, RCA, marquage, et vérification par FISH), des sondes spécifiques de chacune des 41 extrémités chromosomiques.The "pool" plate is formed from the work plate. For each chromosome end, 20 μl of TB / glycerol, each bacterial clone corresponding to a BAC constituting the contig, are removed and then mixed in a single well of a plate 96. This consists of a plate containing 41 mixtures of bacterial clones from of which are produced very rapidly, according to the methods described above (culture, RCA, labeling, and verification by FISH), probes specific to each of the 41 chromosome ends.
À partir de la plaque T (20μl de chaque BAC)From plate T (20μl of each BAC)
I 1P I !q I 2P I 2q I 3p I 3q I 4P I 4q I 5P I 5q I 6p I 6q I I 1 PI! Q I 2 PI 2 q I 3p I 3q I 4 PI 4 q I 5 PI 5 q I 6p I 6q I
Plaque 41 extrémités = plaque "pool"Plate 41 ends = plate "pool"
Exemple 2 : Fabrication du système MTP (« Mega telomeric probes »)Example 2: Manufacture of the MTP (Mega Telomeric Probes) System
La stratégie adoptée a conduit à la fabrication de 41 sondes qui sont marquées grâce à une combinaison de 5 fluorochromes : FITC, rhodamine, DEAC, biotine (révélée par la streptavidine-Cy5) et digoxygénine (révélée en Cy5.5). Les extrémités d'un même chromosome sont marquées par la même combinaison de couleurs.The strategy adopted led to the manufacture of 41 probes that are labeled by a combination of 5 fluorochromes: FITC, rhodamine, DEAC, biotin (revealed by streptavidin-Cy5) and digoxygenin (revealed in Cy5.5). The ends of the same chromosome are marked by the same color combination.
2.1 Marquage des deux groupes2.1 Marking of the two groups
Chaque groupe a été construit de façon à éviter de rassembler des chromosomes se ressemblant du point de vue cytogénétique (le 21 et le 22, dans deux groupes différents, par exemple).Each group was constructed to avoid collecting cytogenetically similar chromosomes (21 and 22, in two different groups, for example).
Toutes les extrémités qui contiennent le même fluorochrome sont marquées ensemble par nick-translation et selon les Tableaux 3A et 3B ci-dessous. Pour le groupe I, 1960ng d'ADN ont été marqués en FITC, 2120ng en rhodamine, 1050ng en coumarine, 1983ng en Biotine, et 1860ng en digoxygénine dans des volumes respectifs de 83, 98, 50, 88 et 84μl. Pour le groupe II, 1810ng ont été marqués en FITC, 1860ng en Rhodamine, 1607ng en Biotine, et 1944ng en digoxygénine. Cette différence de quantité d'ADN marqué vise à renforcer le signal de certaines extrémités plus faibles. Tableaux 3A et 3B : Tableaux de marquage des deux groupes avec table combinatoire A- B-All ends that contain the same fluorochrome are marked together by nick-translation and according to Tables 3A and 3B below. For group I, 1960ng of DNA were labeled in FITC, 2120ng in rhodamine, 1050ng in coumarin, 1983ng in Biotin, and 1860ng in digoxygenine in volumes of 83, 98, 50, 88 and 84μl, respectively. For group II, 1810ng were labeled in FITC, 1860ng in Rhodamine, 1607ng in Biotin, and 1944ng in digoxygenine. This difference in the amount of labeled DNA is intended to enhance the signal of some weaker ends. Tables 3A and 3B: Marking tables of the two groups with combinatorial table A- B-
2.2. Précipitation des groupes2.2. Precipitation of groups
Pour une hybridation et par groupe, l'ensemble des sondes marquées est précipité simultanément et repris dans 6μl de tampon d'hybridation.For hybridization and by group, all the labeled probes are precipitated simultaneously and taken up in 6 .mu.l of hybridization buffer.
2.3. Hybridation des sondes L'hybridation des sondes dites « Mega telomeric probes » (MTP) se réalise selon le même protocole que pour les BACs, mais nécessite des lames à deux dépôts pour traiter simultanément les deux groupes de chromosomes.2.3. Hybridization of probes Hybridization of so-called "Mega telomeric probes" probes (MTP) is carried out according to the same protocol as for the BACs, but requires two-depot slides to simultaneously treat the two groups of chromosomes.
2.4. Révélation des lames et analyse2.4. Blade revelation and analysis
Les lames sont lavées dans un bain de IXSSC à 72°C pendant 5min, puis révélées par deux couches d'anticorps pour révéler les sondes marquées à la biotine et la digoxygénine. La première couche d'anticorps (50 μl de bicarbonate de soude IX + 2μl d'anti streptavidine Cy5The slides are washed in an IXSSC bath at 72 ° C for 5 min and then revealed by two layers of antibody to reveal the biotin labeled probes and digoxygenin. The first layer of antibodies (50 μl of sodium bicarbonate IX + 2 μl of anti streptavidin Cy5
(lmg/ml) pour la biotine + 0,5μl d'anti-digoxygénine souris et la deuxième couche (50 μl de bicarbonate de soude 1X+ lμl d'anti souris Cy5.5 (lmg/ml)) permet la révélation de la digoxygénine.(lmg / ml) for biotin + 0.5μl of mouse anti-digoxigenin and the second layer (50 μl of 1X sodium bicarbonate + 1μl of anti Cy5.5 mouse (lmg / ml)) allows the revelation of digoxygenine .
Les lames sont montées avec lOμl d'une solution de DAPI/Vectashield® (VectorSlides are mounted with 10μl of DAPI / Vectashield® solution (Vector
Laboratories) puis recouvertes d'une lamelle 24x60.Laboratories) then covered with a 24x60 coverslip.
Les lames sont observées à l'aide d'un microscope à épi fluorescence équipé d'une caméra et de filtres appropriés et les métaphases analysées à l'aide d'un système d'analyse. Exemple 3 : Mise en évidence d'une translocation équilibrée subtélomérique t(5 ;ll)(q35 ;P15)The slides are observed using an epi-fluorescence microscope equipped with a camera and appropriate filters and the metaphases analyzed using an analysis system. Example 3 Demonstration of a Balanced Subtelomeric Translocation t (5; 11) (q35; P 15)
Pour tester la résolution des sondes, les inventeurs ont réalisé une hybridation de celles-ci chez un patient ayant une leucémie aiguë myéloïde associée à une anomalie télomérique cryptique, la t(5;l I)(q35;pl5) invisible donc en cytogénétique classique.To test the resolution of the probes, the inventors hybridized them in a patient with acute myeloid leukemia associated with a cryptic telomere abnormality, the t (5; l I) (q35; pl5) invisible therefore in classical cytogenetics .
Cette translocation recombine les gènes NUP98 codant pour une nucléoporine de 98 kDa situé à 3Mb du télomère du bras court du chromosome 11 et le gène NSDl codant pour le nuclear receptor SET domain protéine situé à 4 Mb du télomère du bras long du chromosome 5. La résolution du caryotype en bandes est de 5 à 10 Mb (souvent 10Mb pour les chromosomes des cellules leucémiques). Le système MTP de l'invention a permis de détecter aisément cette anomalie.This translocation recombines the NUP98 genes encoding a 98 kDa nucleoporin located at 3Mb of the short arm telomer of chromosome 11 and the NSD1 gene encoding the nuclear receptor SET domain protein located at 4 Mb from the long arm telomer of chromosome 5. The Karyotype resolution in bands is 5 to 10 Mb (often 10Mb for chromosomes of leukemic cells). The MTP system of the invention has made it easy to detect this anomaly.
Pour confirmer qu'il s'agit bien d'une translocation remaniant l'extrémité distale du bras long d'un chromosomes 5 et celle du bras court d'un chromosome 11, les inventeurs ont hybride les sondes spécifiques des bras court et long du chromosome 11 (respectivement marquées par de la coumarine (en bleu) et de la biotine révélée par de la streptavidine Cy5 (jaune) et celle des bras courts (marqués par du FITC, vert) et longs (marqués par de la Rhodamine, rouge) du chromosome 5. Les inventeurs ont ainsi pu visualiser une translocation t(5;l l)(qter;pter). To confirm that this is indeed a translocation remodeling the distal end of the long arm of a chromosome 5 and that of the short arm of a chromosome 11, the inventors have hybridized the specific probes of the short and long arms of the chromosome 11 (labeled with coumarin (blue) and biotin with Cy5 streptavidin (yellow) and short (labeled with FITC, green) and long arms (labeled with Rhodamine, red) of chromosome 5. The inventors have thus been able to visualize a translocation t (5; 11) (qter; pter).

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé in vitro pour détecter des anomalies chromosomiques chez un animal, comprenant : - l'hybridation in situ de n chromosomes d'une préparation de chromosomes métaphasiques avec des ensembles d'une pluralité d'acides nucléiques, chaque ensemble hybridant, sur une longueur de 700 000 à 3 000 000 pb contiguës, de manière spécifique aux extrémités subtélomériques spécifiques desdits chromosomes, chaque ensemble étant marqué de manière détectable par un fluorochrome, de telle sorte que chaque chromosome est distinguable par un fluorochrome particulier ou une combinaison particulière de fluorochromes, n étant un nombre entier compris entre 2 et le nombre total de chromosomes dudit animal, le nombre total de fluorochromes utilisés étant un entier inférieur à n,An in vitro method for detecting chromosomal abnormalities in an animal, comprising: - in situ hybridization of n chromosomes of a metaphase chromosome preparation with sets of a plurality of nucleic acids, each hybridizing set, on a length of 700,000 to 3,000,000 bp contiguous, specifically to specific subtelomeric ends of said chromosomes, each set being detectably labeled with a fluorochrome, such that each chromosome is distinguishable by a particular fluorochrome or a particular combination of fluorochromes where n is an integer from 2 to the total number of chromosomes of said animal, the total number of fluorochromes used being an integer less than n,
- la détection de la fluorescence émise par les fluorochromes, par ce en quoi des anomalies chromosomiques sont détectées.the detection of fluorescence emitted by the fluorochromes, whereby chromosomal anomalies are detected.
2. Procédé selon la revendication 1, le procédé étant mis en oeuvre pour la détection d'au moins douze chromosomes.2. Method according to claim 1, the method being implemented for the detection of at least twelve chromosomes.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, le procédé étant mis en oeuvre pour l'ensemble des chromosomes de la préparation de chromosomes métaphasiques.3. Method according to any one of claims 1 or 2, the method being implemented for all the chromosomes of the preparation of metaphase chromosomes.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les ensembles d'une pluralité d'acides nucléiques est produit par amplification d'un ou plusieurs BAC dans lesquels sont insérés un ou plusieurs fragments de l'extrémité subtélomérique dudit chromosome.The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the sets of a plurality of nucleic acids is produced by amplification of one or more BACs into which are inserted one or more fragments of the subtelomeric end of said chromosome.
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel l'amplification est une amplification du type Rolling-Circle Amplification (RCA).The method of claim 4, wherein the amplification is a Rolling-Circle Amplification (RCA) type amplification.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel les acides nucléiques d'au moins un ensemble sont marqués avec des nucléotides conjugués avec une molécule reconnue spécifiquement par un ligand marqué avec un fluorochrome. The method of any one of claims 1 to 5, wherein the nucleic acids of at least one set are labeled with nucleotides conjugated with a molecule specifically recognized by a fluorochrome labeled ligand.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel les acides nucléiques d'au moins un ensemble sont marqués avec des nucléotides conjugués avec un fluorochrome.The method of any one of claims 1 to 6, wherein the nucleic acids of at least one set are labeled with nucleotides conjugated with a fluorochrome.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel, pour chaque chromosome, les extrémités subtélomériques du bras court et du bras long sont marquées avec le même fluorochrome ou avec la même combinaison de fluorochromes.The method according to any one of claims 1 to 7, wherein for each chromosome, the subtelomeric ends of the short arm and the long arm are labeled with the same fluorochrome or with the same combination of fluorochromes.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel l'animal est l'humain.The method of any one of claims 1 to 8, wherein the animal is human.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, pour le diagnostic d'une pathologie chromosomique constitutionnelle.The method of any one of claims 1 to 9 for diagnosing a constitutional chromosomal pathology.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, pour le diagnostic d'un cancer. 11. Method according to any one of claims 1 to 9 for the diagnosis of cancer.
EP09740385A 2008-07-25 2009-07-24 Method for detecting chromosomal abnormalities Withdrawn EP2321432A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0855114A FR2934279A1 (en) 2008-07-25 2008-07-25 METHOD FOR DETECTING CHROMOSOME ABNORMALITIES
PCT/FR2009/051499 WO2010010312A1 (en) 2008-07-25 2009-07-24 Method for detecting chromosomal abnormalities

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2321432A1 true EP2321432A1 (en) 2011-05-18

Family

ID=40149551

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP09740385A Withdrawn EP2321432A1 (en) 2008-07-25 2009-07-24 Method for detecting chromosomal abnormalities

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20110207123A1 (en)
EP (1) EP2321432A1 (en)
CA (1) CA2731969A1 (en)
FR (1) FR2934279A1 (en)
IL (1) IL210846A0 (en)
WO (1) WO2010010312A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2627672C1 (en) * 2016-09-15 2017-08-09 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Кировский научно-исследовательский институт гематологии и переливания крови Федерального медико-биологического агентства" Method for production of cytological preparations of metaphase chromosomes
CN112698025B (en) * 2020-12-14 2022-10-18 四川沃文特生物技术有限公司 Method for coating magnetic particles with antigen or antibody, application and kit

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5817462A (en) * 1995-02-21 1998-10-06 Applied Spectral Imaging Method for simultaneous detection of multiple fluorophores for in situ hybridization and multicolor chromosome painting and banding

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2010010312A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
IL210846A0 (en) 2011-04-28
FR2934279A1 (en) 2010-01-29
WO2010010312A1 (en) 2010-01-28
CA2731969A1 (en) 2010-01-28
US20110207123A1 (en) 2011-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sylwestrak et al. Multiplexed intact-tissue transcriptional analysis at cellular resolution
JP6943277B2 (en) Probe reagent and FISH using the probe reagent
WO2006082324A1 (en) Method of determining the diversity of t lymphocytes in a biological sample
Takada et al. Involvement of the chromosomal translocation t (11; 18) in some mucosa-associated lymphoid tissue lymphomas and diffuse large B-cell lymphomas of the ocular adnexaevidence from multiplex reverse transcriptase-polymerase chain reaction and fluorescence in situ hybridization on using formalin-fixed, paraffin-embedded specimens
EP1294941B1 (en) Method for in vitro diagnosis of prostatic cancer and kit therefor
Wilson et al. Intestinal γδ T-cell lymphomas are most frequently of type II enteropathy-associated T-cell type
EP0591376B1 (en) Adn sequences of the human papillomavirus type 42, and diagnostic application thereof
EP2321432A1 (en) Method for detecting chromosomal abnormalities
JP2016512032A (en) Materials and methods for assessing colorectal adenomas
CA2345381C (en) Fluorescent probes for chromosomal painting
JP2015503347A (en) Materials and methods for diagnosis of bladder cancer and monitoring of its recurrence
CA2759417C (en) Prognostic molecular signature of sarcomas, and uses thereof
JP6313713B2 (en) Substances and methods for diagnosis, prognosis, monitoring of recurrence and evaluation of therapeutic / prophylactic treatment of pancreatobiliary cancer
EP2483420A1 (en) Method for detecting microorganisms
JP2015504665A5 (en)
Wang et al. Loss of YAP1 C‐terminus expression as an ancillary marker for metaplastic thymoma: a potential pitfall in detecting YAP1:: MAML2 gene rearrangement
WO2020094970A1 (en) Method for diagnosing a cancer and associated kit
KR20060014305A (en) Oligonucleotide probe for analyzing human papillomavirus (hpv) genotype and detecting method thereof
KR20150133016A (en) A method for detecting genetic mutation using thermostable DNA polymerase
CA2343107A1 (en) Method and kit for detecting intrachromosome imbalance in inter phase nuclei and their applications
WO2005116249A1 (en) Predictive marker for the evolution of melanomas and applications thereof
WO2003072823A2 (en) Method for in vitro detection of cancers by highlighting allelic imbalances in insertion/deletion markers
FR2920159A1 (en) Identifying, analyzing and/or quantifying alleles of polymorphisms in nucleic acid sample, comprises amplifying double strand of nucleic acid sequence, eliminating heteroduplexes, hybridizing products, and determining and comparing signal
EP1257666A1 (en) Method for detecting a mycobacterium tuberculosis specific intein and use in diagnosis of tuberculosis
Kadiri et al. Desmoid fibromatosis: immunohistochemical analysis of 14 cases on tissue microarray (TMA)

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20110222

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA RS

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20120503

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20140201