Da neoplastische Zellen häufig durch spezifische, chromosomale Aberrationen gekennzeichnet sind, ist die Chromosomenbänderungsanalyse in der Leukämie- und Lymphomdiagnostik trotz vieler neuer labodiagnostischer Verfahren immer noch als Goldstandard anzusehen. Der Nachweis grobstruktureller Veränderungen spielt sowohl für die Erstdiagnose, wie auch für den weiteren Verlauf der Erkrankung und die WHO-Klassifikation eine wichtige Rolle.

 Etwa die Hälfte aller Patienten mit myelodysplastischem Syndrom (MDS) zeigen klonale Karyotypveränderungen in den Knochenmarkszellen, wie z.B. Deletion 5q, Monosomie 7, Trisomie 8. Die meisten chromosomlen Veränderungen kann man allerdings auch bei anderen hämatologischen Erkrankungen, insbesondere der AML, beobachten. Bei Verdacht auf AML kann z.B. der Nachweis von der t(8;21)(q22;q22), einer parazentrischen Inversion inv(3)(q21q26), einer Monosomie 5 oder 7, bzw. einer Trisomie 8 die Verdachtsdiagnose erhärten und Hinweise zur Subtypisierung liefern.

Trotz erheblicher Überlappungsphänomene der zytogenetischen Veränderungen, gibt es zwischen MDS und AML substantielle strukturelle Unterschiede: Während ein Großteil der Patienten mit de-novo-AML balancierte Anomalien aufweist [z.B. inv(16) oder t(15;17)] sind bei MDS häufig Verluste genetischer Information in Form von partiellen oder kompletten Monosomien (z.B. -5/5q-, -7/7q-, -20/20q-) zu beobachten. Anomalien der Chromosomen 5, 7 und 8 (Trisomie 8) machen zusammen bis zu 70% aller Karyotypveränderungen bei MDS aus. Im Hinblick auf die Prognose sollte differenziert werden, ob die jeweiligen Anomalien isoliert bzw. mit einer Zusatzanomalie oder als Bestandteil komplexer Anomalien (d.h. mit einer Akkumulation von 3 oder mehr unterschiedlichen klonalen Chromosomenveränderungen) auftreten. Die Ausbildung komplexer Anomalien, die mit einer deutlich schlechteren Prognose assoziiert sind, ist vermutlich mit der MDS-inhärenten genetischen Instabilität zu erklären. Es ist davon auszugehen, dass es sich hierbei - im Gegensatz zu den isolierten Veränderungen - um Multigenerkrankungen handelt.

Sollte eine Chromosomenbänderungsanalyse fehlschlagen, kann auf die Array-CGH (s. unten) zurückgegriffen werden, da hier auf DNA-Ebene ein genomweiter Vergleich von Patienten- mit einer Referenz-DNA erfolgt und so kleinere Amplifikationen und Deletionen detektiert werden können. Balancierte Veränderungen lassen sich jedoch mit dieser Methode nicht nachweisen.

Für die CLL werden derzeit vor allem zwei diagnostisch relevante Aspekte diskutiert:

1. Erworbene chromosomale Aberrationen, die möglicherweise an Entstehung und Verlauf der Erkrankung beteiligt sind,
2. Mutationsstatus der variablen Anteile der Immunglobulinschwerkettengene (IgVH), der auf den zellulären Ursprung der CLL hinweist.

Mehr als bei anderen Neoplasien eröffnet bei der CLL neben der klassischen Chromosomenanalyse die FISH-Analyse die Möglichkeit, genomische Aberrationen nicht nur an Metaphase-Chromosomen darzustellen, sondern auch an Interphasezellkernen, also einer anderen, nicht in Teilung befindlichen Zellpopulation. Untersuchungen an Interphasen haben gezeigt, dass die Inzidenz genomischer Aberrationen in Bänderungsuntersuchungen unterschätzt wurde und die FISH demnach eine höhere Sensitivität aufweist. Zu diesen genomischen Aberrationen gehören insbesondere Deletionen der Banden 13q14, 11q22.3 und 17p13, während die Trisomie 12, die in zahlreichen Studien mittels Chromosomenanalyse als häufigste Aberration der CLL beschrieben war, sich in der FISH-Analyse nur als dritthäufigste Aberration fand.