Cel i kroki związane z badaniem kariotypu

Jeśli Twój lekarz zalecił Tobie lub Twojemu dziecku badanie kariotypu lub po amniopunkcji, na czym polega ten test? Jakie stany może zdiagnozować kariotyp, jakie są etapy wykonywania badań i jakie są jego ograniczenia?

Co to jest test kariotypu?

Kariotyp to zdjęcie chromosomów w komórce. Kariotypy można pobierać z komórek krwi, komórek skóry płodu (z płynu owodniowego lub łożyska) lub komórek szpiku kostnego.

Stany zdiagnozowane za pomocą testu kariotypu

Kariotypy można wykorzystać do przeszukiwania i potwierdzania nieprawidłowości chromosomalnych, takich jak zespół Downa i zespół kociego oka. Istnieje kilka różnych rodzajów nieprawidłowości, które można wykryć.

Przykłady trisomii obejmują:

• Zespół Downa (trisomia 21)

• Zespół Edwarda (trisomia 18)
• Zespół Patau (trisomia 13)
• Zespół Klinefeltera (XXY i inne odmiany) – zespół Klinefeltera występuje u 1 na 500 noworodków płci męskiej
• Zespół potrójnego X (XXX)

Przykład monosomii obejmuje:

• Zespół Turnera (X0) lub monosomia X – Około 10% poronień w pierwszym trymestrze jest spowodowanych zespołem Turnera, ale ta monosomia występuje tylko w około 1 na 2500 żywych urodzeń kobiet

Przykłady delecji chromosomowych obejmują:

• Zespół Cri-du-Chat (brak chromosomu 5)

• Zespół Williamsa (brak chromosomu 7)

Translokacje – Istnieje wiele przykładów translokacji, w tym translokacyjny zespół Downa. Translokacje Robertsonowskie są dość powszechne i występują u około 1 na 1000 osób.

Mozaika to stan, w którym niektóre komórki w ciele mają nieprawidłowości chromosomalne, a inne nie. Na przykład zespół mozaiki Downa lub trisomia mozaikowa 9. Pełna trisomia 9 nie jest zgodna z życiem, ale trisomia mozaikowa 9 może skutkować żywym narodzinami.

Kiedy się zakończy

Istnieje wiele sytuacji, w których lekarz może zalecić kariotyp. Mogą to być:

• Niemowlęta lub dzieci ze schorzeniami sugerującymi nieprawidłowość chromosomową, która nie została jeszcze zdiagnozowana.
• Dorośli, którzy mają objawy sugerujące nieprawidłowości chromosomalne (na przykład mężczyźni z chorobą Klinefeltera mogą pozostać nierozpoznani do okresu dojrzewania lub dorosłości). Niektóre z mozaikowych zaburzeń trisomii mogą również pozostać niezdiagnozowane.
• Niepłodność: kariotyp genetyczny można wykonać w przypadku niepłodności. Jak wspomniano powyżej, niektóre nieprawidłowości chromosomalne mogą pozostać niezdiagnozowane aż do dorosłości. Kobieta z zespołem Turnera lub mężczyzna z jednym z wariantów Klinefeltera może nie być świadomy tego stanu, dopóki nie zmierzy się z niepłodnością.
• Badania prenatalne: W niektórych przypadkach, takich jak zespół translokacji Downa, choroba może być dziedziczna i rodzice mogą być badani, jeśli dziecko urodziło się z zespołem Downa. (Ważne jest, aby pamiętać, że w większości przypadków zespół Downa nie jest chorobą dziedziczną, ale raczej przypadkową mutacją).
• Poród martwy: Kariotyp jest często wykonywany w ramach testów po porodzie martwym.
• Nawracające poronienia: rodzicielski kariotyp nawracających poronień może wskazywać na przyczyny tych wyniszczających, powtarzających się strat. Uważa się, że nieprawidłowości chromosomalne, takie jak trisomia 16, są przyczyną co najmniej 50% poronień.
• Białaczka: Testy kariotypu można również wykonać, aby pomóc w diagnozowaniu białaczek, na przykład poprzez poszukiwanie chromosomu Filadelfia występującego u niektórych osób z przewlekłą białaczką szpikową lub ostrą białaczką limfocytową.

Zaangażowane kroki

Badanie kariotypu może brzmieć jak proste badanie krwi, co sprawia, że ​​wiele osób zastanawia się, dlaczego uzyskanie wyników trwa tak długo. Ten test jest w rzeczywistości dość złożony po zebraniu. Przyjrzyjmy się tym krokom, aby zrozumieć, co dzieje się w czasie oczekiwania na test.

1. Pobieranie próbek

Pierwszym krokiem w wykonaniu kariotypu jest pobranie próbki. U noworodków pobiera się próbkę krwi zawierającą krwinki czerwone, krwinki białe, surowicę i inne płyny. Kariotyp zostanie wykonany na białych krwinkach, które aktywnie dzielą się (stan znany jako mitoza). W czasie ciąży próbką może być płyn owodniowy pobrany podczas amniopunkcji lub fragment łożyska pobrany podczas testu pobierania kosmków kosmówkowych (CVS). Płyn owodniowy zawiera komórki skóry płodu, które są wykorzystywane do generowania kariotypu.

2. Transport do Laboratorium

Kariotypy wykonuje się w specjalnym laboratorium zwanym laboratorium cytogenetycznym – laboratorium, które bada chromosomy. Nie wszystkie szpitale posiadają pracownie cytogenetyczne. Jeśli Twój szpital lub placówka medyczna nie posiada własnego laboratorium cytogenetycznego, próbka testowa zostanie wysłana do laboratorium specjalizującego się w analizie kariotypu. Badana próbka jest analizowana przez specjalnie przeszkolonych technologów cytogenetyków, dr. cytogenetyków lub genetyków medycznych.

3. Oddzielenie komórek

Aby przeanalizować chromosomy, próbka musi zawierać komórki, które aktywnie dzielą się. We krwi białe krwinki aktywnie dzielą się. Większość komórek płodowych również aktywnie się dzieli. Gdy próbka dotrze do laboratorium cytogenetycznego, niedzielące się komórki są oddzielane od dzielących się komórek za pomocą specjalnych środków chemicznych.KątKąt

4. Rosnące komórki

Aby mieć wystarczającą ilość komórek do analizy, dzielące się komórki hoduje się w specjalnej pożywce lub w hodowli komórkowej. Pożywka ta zawiera substancje chemiczne i hormony, które umożliwiają komórkom dzielenie się i namnażanie. Ten proces hodowli może zająć od trzech do czterech dni w przypadku komórek krwi i do tygodnia w przypadku komórek płodowych.KątKąt

5. Synchronizacja komórek

Chromosomy to długi ciąg ludzkiego DNA. Aby zobaczyć chromosomy pod mikroskopem, chromosomy muszą być w swojej najbardziej zwartej formie w fazie podziału komórki (mitozy) zwanej metafazą. Aby doprowadzić wszystkie komórki do tego konkretnego etapu podziału, komórki są poddawane działaniu substancji chemicznej, która zatrzymuje podział komórki w punkcie, w którym chromosomy są najbardziej zwarte.KątKąt

6. Uwalnianie chromosomów z ich komórek

Aby zobaczyć te zwarte chromosomy pod mikroskopem, chromosomy muszą znajdować się poza białymi krwinkami. Odbywa się to poprzez traktowanie białych krwinek specjalnym roztworem, który powoduje ich pękanie. Odbywa się to, gdy komórki znajdują się na mikroskopijnym szkiełku. Pozostałości resztek białych krwinek są wypłukiwane, pozostawiając chromosomy przyklejone do szkiełka.KątKąt

7. Barwienie chromosomów

Chromosomy są naturalnie bezbarwne. Aby odróżnić jeden chromosom od drugiego, na szkiełko nakłada się specjalny barwnik zwany barwnikiem Giemsa. Barwnik Giemsa barwi regiony chromosomów, które są bogate w zasady adeninę (A) i tyminę (T). Po zabarwieniu chromosomy wyglądają jak struny z jasnymi i ciemnymi paskami. Każdy chromosom ma określony wzór jasnych i ciemnych prążków, które umożliwiają cytogenetykowi odróżnienie jednego chromosomu od drugiego. Każde ciemne lub jasne pasmo obejmuje setki różnych genów.KątKąt

8. Analiza

Po wybarwieniu chromosomów szkiełko umieszcza się pod mikroskopem do analizy. Następnie robione jest zdjęcie chromosomów. Pod koniec analizy zostanie określona całkowita liczba chromosomów i chromosomy ułożone według wielkości.KątKąt

9. Liczenie chromosomów

Pierwszym krokiem analizy jest policzenie chromosomów. Większość ludzi ma 46 chromosomów. Osoby z zespołem Downa mają 47 chromosomów. Możliwe jest również, że ludzie mają brakujące chromosomy, więcej niż jeden dodatkowy chromosom lub część chromosomu, której brakuje lub jest zduplikowana. Patrząc tylko na liczbę chromosomów, można zdiagnozować różne schorzenia, w tym zespół Downa.

10. Sortowanie chromosomów

Po ustaleniu liczby chromosomów cytogenetyk rozpocznie sortowanie chromosomów. Aby posortować chromosomy, cytogenetyk porówna długość chromosomów, rozmieszczenie centromerów (obszary, w których dwie chromatydy są połączone) oraz położenie i rozmiary pasm G. Pary chromosomów są ponumerowane od największego (numer 1) do najmniejszego (numer 22). Istnieją 22 pary chromosomów, zwane autosomami, które dokładnie do siebie pasują. Istnieją również chromosomy płci, kobiety mają dwa chromosomy X, podczas gdy mężczyźni mają X i Y.KątKąt

11. Spojrzenie na strukturę

Oprócz przyjrzenia się całkowitej liczbie chromosomów i chromosomów płci, cytogenetyk przyjrzy się również strukturze poszczególnych chromosomów, aby upewnić się, że nie ma brakującego lub dodatkowego materiału, a także nieprawidłowości strukturalnych, takich jak translokacje. Translokacja występuje, gdy część jednego chromosomu jest połączona z innym chromosomem. W niektórych przypadkach dwa fragmenty chromosomów są wymieniane (translokacja zrównoważona), a innym razem dodaje się lub brakuje dodatkowego fragmentu z jednego tylko chromosomu.KątKąt

12. Ostateczny wynik

Ostatecznie ostateczny kariotyp pokazuje całkowitą liczbę chromosomów, płeć i wszelkie nieprawidłowości strukturalne w poszczególnych chromosomach. Generowany jest cyfrowy obraz chromosomów ze wszystkimi chromosomami ułożonymi według liczby.

Granice badania kariotypu

Należy zauważyć, że chociaż badanie kariotypu może dostarczyć wielu informacji na temat chromosomów, ten test nie może powiedzieć, czy występują określone mutacje genów, takie jak te, które powodują mukowiscydozę. Twój doradca genetyczny może pomóc ci zrozumieć, co mogą ci powiedzieć badania kariotypu, a czego nie. Potrzebne są dalsze badania, aby ocenić możliwą rolę mutacji genów w chorobach lub poronieniach.

W chwili obecnej badanie kariotypu w warunkach prenatalnych jest dość inwazyjne i wymaga amniopunkcji lub biopsji kosmówki. Jednak ocena bezkomórkowego DNA w próbce krwi matki jest obecnie powszechna jako znacznie mniej inwazyjna alternatywa dla prenatalnej diagnozy nieprawidłowości genetycznych u płodu.KątKąt

Czekając na wyniki badań kariotypu, możesz czuć się bardzo niespokojny, a tydzień lub dwa potrzebne do uzyskania wyników mogą przypominać eony. Poświęć ten czas na oparcie się na swoich przyjaciołach i rodzinie. Pomocne może być również poznanie niektórych stanów związanych z nieprawidłowymi chromosomami. Chociaż wiele schorzeń zdiagnozowanych z kariotypem może być wyniszczających, istnieje wiele osób żyjących z tymi schorzeniami, które mają doskonałą jakość życia.