Cel i kroki związane z testem kariotypu

Jeśli Twój lekarz zalecił wykonanie testu kariotypu dla Ciebie lub Twojego dziecka lub po amniopunkcji, na czym polega ten test? Jakie schorzenia może zdiagnozować kariotyp, jakie kroki należy wykonać przy wykonywaniu testów i jakie są jego ograniczenia?

Co to jest test kariotypu?

Kariotyp to fotografia chromosomów w komórce. Kariotypy można pobrać z krwinek, komórek skóry płodu (z płynu owodniowego lub łożyska) lub komórek szpiku kostnego.

Stany zdiagnozowane za pomocą testu kariotypu

Kariotypy mogą być wykorzystywane do badania przesiewowego i potwierdzania nieprawidłowości chromosomalnych, takich jak zespół Downa i zespół kociego oka, a istnieje kilka różnych typów nieprawidłowości, które można wykryć.

Nieprawidłowości chromosomalne:

• Trisomie, w których występują trzy kopie jednego z chromosomów zamiast dwóch
• Monosomie, w których występuje tylko jedna kopia (zamiast dwóch)
• Delecje chromosomów, w których brakuje części chromosomu
• Translokacje chromosomów, w których część jednego chromosomu jest przyłączona do innego chromosomu (i odwrotnie w translokacjach zrównoważonych).

Przykłady trisomii obejmują:

• Zespół Downa (trisomia 21)
• Zespół Edwarda (trisomia 18)
• Zespół Pataua (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 ciąży jest spowodowanych zespołem Turnera, ale ta monosomia występuje tylko w około 1 na 2500 żywych kobiet urodzonych

Przykłady delecji chromosomów obejmują:

• Zespół Cri-du-Chat (brakujący chromosom 5)
• Zespół Williamsa (brakujący chromosom 7)

Translokacje - istnieje wiele przykładów translokacji, w tym translokacji z zespołem Downa. Translokacje robertsona są dość powszechne i występują u około 1 na 1000 osób.

Mozaika to stan, w którym niektóre komórki w organizmie mają nieprawidłowości chromosomalne, podczas gdy 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 urodzeniem żywym.

Kiedy się zakończy

Jest wiele sytuacji, w których lekarz może zalecić wykonanie kariotypu. Mogą to być:

• Niemowlęta lub dzieci z chorobami wskazującymi na nieprawidłowości chromosomalne, które nie zostały jeszcze zdiagnozowane.
• Dorośli, którzy mają objawy sugerujące nieprawidłowości chromosomalne (na przykład mężczyźni z chorobą Klinefeltera mogą pozostać niezdiagnozowani do okresu dojrzewania lub dorosłości). Niektóre z zaburzeń trisomii mozaikowej mogą również pozostać nierozpoznane.
• Niepłodność: kariotyp genetyczny można wykonać w przypadku niepłodności. Jak wspomniano powyżej, niektóre nieprawidłowości chromosomalne mogą pozostać nierozpoznane aż do wieku dorosłego. Kobieta z zespołem Turnera lub mężczyzna z jednym z wariantów Klinefeltera mogą nie zdawać sobie sprawy z tego stanu, dopóki nie zmagają się z niepłodnością.
• Badania prenatalne: W niektórych przypadkach, takich jak zespół translokacji Downa, choroba może być dziedziczna, a rodzice mogą być badani, jeśli dziecko urodziło się z zespołem Downa. (Należy zauważyć, że przez większość czasu zespół Downa nie jest chorobą dziedziczną, ale raczej przypadkową mutacją).
• Poród martwy: Kariotyp jest często wykonywany jako część badania po urodzeniu martwego dziecka.
• Nawracające poronienia: Rodzicielski kariotyp nawracających poronień może dostarczyć wskazówek co do przyczyn tych druzgocących, powtarzających się strat. Uważa się, że nieprawidłowości chromosomalne, takie jak trisomia 16, są przyczyną co najmniej 50% poronień.
• Białaczka: Testy kariotypowe można również wykonać, aby pomóc w diagnozowaniu białaczek, na przykład szukając chromosomu Philadelphia występującego u niektórych osób z przewlekłą białaczką szpikową lub ostrą białaczką limfocytową.

Wymagane kroki

Test kariotypu może brzmieć jak proste badanie krwi, co sprawia, że ​​wiele osób zastanawia się, dlaczego uzyskanie wyników zajmuje tak dużo czasu. Ten test jest w rzeczywistości dość złożony po pobraniu. Przyjrzyjmy się tym krokom, abyś mógł zrozumieć, co się dzieje w czasie, gdy czekasz na test.

1. Pobieranie próbek

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

2. Transport do laboratorium

Kariotypy są wykonywane w specjalnym laboratorium zwanym laboratorium cytogenetyki - laboratorium badającym chromosomy. Nie wszystkie szpitale mają laboratoria cytogenetyczne. Jeśli Twój szpital lub placówka medyczna nie ma własnego laboratorium cytogenetyki, próbka testowa zostanie wysłana do laboratorium specjalizującego się w analizie kariotypu. Próbka testowa jest analizowana przez specjalnie przeszkolonych techników cytogenetyki, dr hab. cytogenetycy lub genetycy medyczni.

3. Rozdzielanie komórek

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

4. Rosnące komórki

Aby mieć wystarczającą liczbę komórek do analizy, dzielące się komórki hoduje się w specjalnych pożywkach lub w hodowli komórkowej. Pożywka ta zawiera substancje chemiczne i hormony, które umożliwiają komórkom podział i namnażanie się. Ten proces hodowli może trwać od trzech do czterech dni w przypadku komórek krwi i do tygodnia w przypadku komórek płodowych.

5. Synchronizacja komórek

Chromosomy to długi ciąg ludzkiego DNA. Aby zobaczyć chromosomy pod mikroskopem, chromosomy muszą być w najbardziej zwartej formie w fazie podziału komórki (mitozie) zwanej metafazą. Aby doprowadzić wszystkie komórki do tego konkretnego etapu podziału komórki, traktuje się je substancją chemiczną, która zatrzymuje podział komórek w punkcie, w którym chromosomy są najbardziej zbite.

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 są na szkiełku mikroskopowym. Resztki białych krwinek są wypłukiwane, pozostawiając chromosomy przyczepione do szkiełka.

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 pasmami. Każdy chromosom ma określony wzór jasnych i ciemnych pasm, które umożliwiają cytogenetykowi odróżnienie jednego chromosomu od drugiego. Każdy ciemny lub jasny pas obejmuje setki różnych genów.

8. Analiza

Po zabarwieniu chromosomów szkiełko umieszcza się pod mikroskopem w celu analizy. Następnie wykonuje się zdjęcie chromosomów. Pod koniec analizy całkowita liczba chromosomów zostanie określona, ​​a chromosomy uporządkowane według wielkości.

9. Liczenie chromosomów

Pierwszym krokiem analizy jest zliczenie 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 określeniu liczby chromosomów cytogenetyk rozpocznie sortowanie chromosomów. Aby posortować chromosomy, cytogenetyk porówna długość chromosomów, rozmieszczenie centromerów (obszary, w których są połączone dwie chromatydy) oraz lokalizację i rozmiary pasm G. Pary chromosomów są ponumerowane od największej (numer 1) do najmniejszej (numer 22). Istnieją 22 pary chromosomów, zwane autosomami, które dokładnie do siebie pasują. Istnieją również chromosomy płciowe, kobiety mają dwa chromosomy X, podczas gdy mężczyźni mają X i Y.

11. Spojrzenie na strukturę

Oprócz spojrzenia na całkowitą liczbę chromosomów i chromosomów płci, cytogenetyk przyjrzy się również strukturze określonych 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 przyłączona do innego chromosomu. W niektórych przypadkach dwa fragmenty chromosomów są zamieniane (translokacja zrównoważona), a innym razem dodawany jest dodatkowy element lub go brakuje w jednym chromosomie.

12. Ostateczny wynik

Ostatecznie ostateczny kariotyp pokazuje całkowitą liczbę chromosomów, płeć i wszelkie nieprawidłowości strukturalne w poszczególnych chromosomach. Cyfrowy obraz chromosomów jest generowany ze wszystkimi chromosomami uporządkowanymi według numerów.

Ograniczenia testowania kariotypów

Ważne jest, aby pamiętać, 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 powiedzieć testy kariotypu, a czego nie. Potrzebne są dalsze badania, aby ocenić możliwą rolę mutacji genów w chorobach lub poronieniach.

Należy również zauważyć, że czasami badanie kariotypu może nie być w stanie wykryć niektórych nieprawidłowości chromosomalnych, na przykład w przypadku mozaikowatości łożyska.

Obecnie badanie kariotypu w okresie prenatalnym jest dość inwazyjne i wymaga amniopunkcji lub pobrania próbki kosmówki. Jednak ocena pozbawionego komórek DNA w próbce krwi matki jest obecnie powszechna jako znacznie mniej inwazyjna alternatywa w diagnostyce prenatalnej nieprawidłowości genetycznych u płodu.

Słowo od Verywell

Czekając na wyniki kariotypu, możesz czuć się bardzo zaniepokojony, a tydzień lub dwa potrzebne do uzyskania wyników mogą wydawać się eony. Poświęć trochę czasu, aby oprzeć się na znajomych i rodzinie. Pomocne może być również poznanie niektórych schorzeń związanych z nieprawidłowymi chromosomami. Chociaż wiele schorzeń, w przypadku których zdiagnozowano kariotyp, może być wyniszczających, wiele osób cierpiących na te schorzenia ma doskonałą jakość życia.