Pengantar Sitogenetika dan Analisis Kariotipe

Mohammad Rizki
mohammadrizki@unram.ac.id

FKIK Universitas Mataram

2026-07-22

Posisi Materi dalam Workshop

Sesi ini adalah pengantar rangkaian materi teknis:

  1. Struktur dan Klasifikasi Kromosom
  2. Pengantar Sitogenetika dan Analisis Kariotipe ← materi sesi ini
  3. Prinsip Dasar Preparasi Kromosom
  4. Teknik Analisis dan Penyusunan Kariotipe

Setelah detail struktur kromosom dipaparkan di sesi sebelumnya, sesi ini berfokus pada konsep, ruang lingkup, dan relevansi klinis — teknik preparasi laboratorium, serta tata cara analisis/nomenklatur akan dibahas pada sesi-sesi berikutnya.

Tujuan Pembelajaran

Setelah mengikuti sesi ini, peserta diharapkan mampu:

  • Menjelaskan definisi dan ruang lingkup sitogenetika serta posisinya dalam genetika medik
  • Menjelaskan sejarah perkembangan sitogenetika secara garis besar
  • Menyebutkan indikasi klinis pemeriksaan kariotipe di berbagai bidang kedokteran
  • Menjelaskan gambaran umum alur kerja laboratorium sitogenetika
  • Membedakan secara umum peran kariotipe dibanding teknik sitogenetika molekuler lain

Daftar Isi

  1. Apa itu Sitogenetika?
  2. Sejarah Singkat Sitogenetika
  3. Ruang Lingkup Sitogenetika Klinis
  4. Kariotipe: Definisi dan Manfaat Klinis
  5. Indikasi Klinis Pemeriksaan Kariotipe
  6. Gambaran Umum Alur Kerja Laboratorium
  7. Kariotipe vs Teknik Sitogenetika Molekuler Lain
  8. Kaitan dengan Sesi Selanjutnya

1. Apa itu Sitogenetika?

Definisi

Sitogenetika adalah cabang genetika yang mempelajari kromosom — struktur, jumlah, dan perubahannya — serta kaitannya dengan pewarisan sifat dan kelainan genetik pada manusia.

Analisis kariotipe adalah pemeriksaan untuk memvisualisasikan, menghitung, dan menyusun seluruh kromosom seorang individu, guna mendeteksi kelainan jumlah maupun struktur kromosom secara keseluruhan (whole-genome view).

Detail struktur dan klasifikasi kromosom akan dibahas mendalam pada sesi berikutnya. Di sini kita fokus pada mengapa dan kapan pemeriksaan ini digunakan.

Kedudukan Sitogenetika dalam Genetika Medik

Skala Kelainan yang Dapat Dideteksi

  • Sitogenetika klasik (kariotipe): kelainan besar (umumnya >5 Mb)
  • Sitogenetika molekuler (FISH, array): kelainan submikroskopik
  • Genetika molekuler/genomik (sekuensing): mutasi tingkat gen/nukleotida

Karakteristik Kariotipe

  • Memberi gambaran genom secara utuh
  • Mendeteksi kelainan numerik & struktural besar
  • Menjadi dasar sebelum pemeriksaan lanjutan yang lebih spesifik

2. Sejarah Singkat Sitogenetika

Tonggak Penting

  • 1956 — Tjio & Levan mengoreksi jumlah kromosom manusia menjadi 46 (bukan 48 seperti diyakini sebelumnya)
  • 1959 — Lejeune mengidentifikasi kelainan kromosom pertama pada manusia: Trisomi 21 (Sindrom Down)
  • 1960-an — Ditemukan kromosom Philadelphia pada leukemia mieloid kronik, membuka era sitogenetika onkologi
  • 1970-an — Pengembangan teknik pewarnaan pita (banding) memungkinkan identifikasi kromosom secara individual — dibahas detail pada sesi Prinsip Dasar Preparasi Kromosom
  • 1990-an–sekarang — Integrasi dengan sitogenetika molekuler (FISH, array CGH) dan sekuensing generasi baru

Mengapa Sitogenetika Klasik Tetap Relevan?

  • Mampu memberikan gambaran genom utuh dalam satu pemeriksaan
  • Relatif terjangkau dibandingkan sekuensing genom
  • Menjadi standar baku (gold standard) untuk beberapa indikasi klinis, terutama di hematologi-onkologi
  • Tetap menjadi pemeriksaan lini pertama di banyak fasilitas kesehatan, termasuk di Indonesia

3. Ruang Lingkup Sitogenetika Klinis

Bidang Aplikasi Klinis

  • Diagnostik prenatal
  • Kelainan kongenital & tumbuh kembang anak
  • Infertilitas dan keguguran berulang
  • Genetika reproduksi
  • Hematologi-onkologi (leukemia, limfoma, sindrom mielodisplastik)
  • Konseling genetik keluarga
  • Penelitian dan pendidikan genetika medik

Siapa yang Terlibat?

  • Dokter klinisi (obstetri-ginekologi, pediatri, hematologi-onkologi, dll) — menentukan indikasi dan menginterpretasi hasil dalam konteks klinis
  • Analis/teknisi laboratorium sitogenetika — melaksanakan preparasi dan analisis teknis
  • Dokter spesialis patologi klinik/genetika klinik — memverifikasi dan menandatangani laporan hasil
  • Konselor genetik — menyampaikan implikasi hasil kepada pasien dan keluarga

4. Kariotipe: Definisi dan Manfaat Klinis

Apa yang Dihasilkan dari Pemeriksaan Kariotipe?

Sebuah kariogram — susunan visual seluruh kromosom seorang individu, berpasangan dan berurutan berdasarkan ukuran serta ciri morfologisnya.

Dari kariogram ini dapat diketahui:

  • Jumlah total kromosom (normal: 46)
  • Susunan kromosom seks (XX/XY atau varian)
  • Ada/tidaknya kelainan jumlah (numerik) atau struktur (struktural) kromosom

Cara penyusunan kariogram, nomenklatur baku (ISCN), serta pembacaan detail kelainan akan dibahas tuntas pada sesi Teknik Analisis dan Penyusunan Kariotipe.

Manfaat Klinis Pemeriksaan Kariotipe

  • Diagnostik — konfirmasi kecurigaan klinis suatu sindrom kromosom
  • Prognostik — beberapa kelainan kromosom pada keganasan hematologi berkaitan dengan prognosis dan pilihan terapi
  • Konseling risiko rekurensi — penting pada kasus keguguran berulang atau translokasi familial
  • Pemantauan terapi — pada keganasan hematologi, evaluasi respons pengobatan

5. Indikasi Klinis Pemeriksaan Kariotipe

Indikasi Utama

Prenatal

  • Usia ibu lanjut
  • Hasil skrining risiko tinggi
  • Kelainan struktural pada USG
  • Riwayat kelainan kromosom sebelumnya

Pediatrik

  • Kelainan kongenital multipel
  • Perawakan pendek tak jelas sebab
  • Keterlambatan tumbuh kembang
  • Ambiguitas genitalia

Reproduksi

  • Infertilitas
  • Keguguran berulang (recurrent pregnancy loss)
  • Riwayat lahir mati

Hematologi-Onkologi

  • Leukemia akut dan kronik
  • Limfoma
  • Sindrom mielodisplastik
  • Pemantauan respons terapi

Contoh Kasus Klinis

Kasus 1: Bayi baru lahir dengan hipotonia, wajah dismorfik, dan kecurigaan klinis Sindrom Down → kariotipe untuk konfirmasi dan menentukan tipe (trisomi murni, translokasi, atau mosaik) — penting untuk konseling risiko rekurensi.

Kasus 2: Pasien dewasa dengan leukemia mieloid kronik → kariotipe sumsum tulang untuk mendeteksi kromosom Philadelphia t(9;22), relevan untuk diagnosis dan pemantauan terapi.

Pola dan nomenklatur kelainan pada kedua kasus ini akan diuraikan lebih rinci pada sesi Teknik Analisis dan Penyusunan Kariotipe.

6. Gambaran Umum Alur Kerja Laboratorium

Alur Besar (Overview)

Pengambilan Spesimen → Kultur & Preparasi Kromosom → Pewarnaan (Banding) → Analisis Mikroskopis & Penyusunan Kariogram → Interpretasi & Pelaporan

Sesi ini hanya memperkenalkan alur secara garis besar. Rincian teknis tiap tahap dibahas pada sesi khusus:

  • Jenis spesimen, kultur sel, colcemid, perlakuan hipotonik, fiksasi, hingga pewarnaan → sesi Prinsip Dasar Preparasi Kromosom
  • Penyusunan kariogram, nomenklatur ISCN, dan pembacaan kelainan → sesi Teknik Analisis dan Penyusunan Kariotipe

Jenis Spesimen (Pengenalan Singkat)

Spesimen Indikasi Utama
Darah tepi (limfosit) Kelainan konstitusional, evaluasi umum
Sumsum tulang Keganasan hematologi
Cairan amnion / vili korialis Diagnostik prenatal
Jaringan/biopsi kulit Kasus khusus, kecurigaan mosaikisme

Persyaratan penanganan dan persiapan tiap jenis spesimen dibahas rinci pada sesi Prinsip Dasar Preparasi Kromosom.

7. Kariotipe vs Teknik Sitogenetika Molekuler Lain

Perbandingan Umum

Teknik Resolusi Karakteristik
Kariotipe konvensional ~5–10 Mb Gambaran genom utuh, mendeteksi kelainan numerik & struktural besar
FISH Lokus spesifik Cepat, target spesifik, tidak menggambarkan genom utuh
Array CGH / SNP array Kb–Mb Mendeteksi kelainan submikroskopik (mikrodelesi/duplikasi), tidak mendeteksi translokasi seimbang
Sekuensing generasi baru (NGS) Basa nukleotida Mendeteksi mutasi tingkat gen, tidak menggantikan gambaran genom utuh secara langsung

Kapan Kariotipe Menjadi Pilihan Utama?

  • Saat dibutuhkan gambaran genom secara keseluruhan, bukan hanya lokus tertentu
  • Pada evaluasi awal keganasan hematologi (mendeteksi translokasi seimbang yang tidak selalu terdeteksi array)
  • Sebagai pemeriksaan lini pertama sebelum pemeriksaan molekuler lanjutan yang lebih spesifik dan lebih mahal

8. Kaitan dengan Sesi Selanjutnya

Rangkuman Sesi Ini

  1. Sitogenetika mempelajari kromosom dan kariotipe memberikan gambaran genom utuh
  2. Sitogenetika klasik tetap relevan secara klinis meski era genomik berkembang
  3. Indikasi kariotipe mencakup bidang prenatal, pediatrik, reproduksi, dan hematologi-onkologi
  4. Alur kerja laboratorium sitogenetika terdiri atas pengambilan spesimen, preparasi, pewarnaan, analisis, dan pelaporan
  5. Kariotipe memiliki peran khas dibanding teknik sitogenetika molekuler lain

Terima kasih

Selanjutnya dalam Workshop Ini

  • Prinsip Dasar Preparasi Kromosom — teknik kultur sel, colcemid, hipotonik, fiksasi, dan pewarnaan (banding) secara rinci
  • Teknik Analisis dan Penyusunan Kariotipe — penyusunan kariogram, nomenklatur ISCN, dan pola kelainan numerik/struktural

Referensi

  • McGowan-Jordan J, Hastings RJ, Moore S, editors. ISCN 2020: An International System for Human Cytogenomic Nomenclature. Karger, 2020.
  • Gersen SL, Keagle MB, editors. The Principles of Clinical Cytogenetics. Springer.
  • Nussbaum RL, McInnes RR, Willard HF. Thompson & Thompson Genetics in Medicine. Elsevier.
  • Barch MJ, Knutsen T, Spurbeck JL, editors. The AGT Cytogenetics Laboratory Manual. 4th ed. Wiley-Blackwell.