Karotyoping: mitä se voi paljastaa ja miten se tehdään

Karyotyyppi on aivan kirjaimellisesti valokuva solussa olevista kromosomeista. Lääkäri voi määrätä karyotyypin raskauden aikana tavallisten synnynnäisten vikojen selvittämiseksi. Sitä käytetään joskus myös leukemian diagnoosin vahvistamiseen. Harvemmin karyotyyppiä käytetään vanhempien seulontaan, ennen kuin ne alkavat tulla, jos heillä on riski siirtää geneettinen häiriö vauvalleen. Testin tavoitteesta riippuen menettely voi käsittää verikokeen, luuytimen imeytymisen tai sellaiset tavanomaiset synnytysmenettelyt, kuten amniocentesis tai chorionic villus -näytteet.

Geneettiset perusteet

Kromosomit ovat lankaan kaltaisia ​​rakenteita solujen ytimessä, jotka perimme vanhemmiltamme ja jotka kantavat geneettistä tietoa geenien muodossa. Geenit ohjaavat proteiinien synteesiä kehoissamme, mikä määrittää, miten me näemme ja toimivat.

Kaikilla ihmisillä on tyypillisesti 46 kromosomia, joista 23 perimme emoistamme ja isistämme. Ensimmäisiä 22 paria kutsutaan autosomeiksi, jotka määrittävät ainutlaatuiset biologiset ja fysiologiset ominaisuudet. 23. pari koostuu sukupuolikromosomeista (tunnetaan nimellä X tai Y), jotka osoittavat, olemmeko me naisia ​​tai uroksia.

Mahdolliset virheet geneettisessä koodauksessa voivat vaikuttaa kehitykseen ja kehomme toimintaan. Joissakin tapauksissa se voi asettaa meidät sairauden tai fyysisen tai henkisen vian lisääntyneeseen riskiin. Karyotyyppi antaa lääkäreille mahdollisuuden havaita nämä virheet.

Kromosomaaliset viat ilmenevät, kun solu jakautuu sikiön kehityksen aikana. Mitä tahansa lisääntymiselimissä esiintyvää jakautumista kutsutaan meioosiksi. Mitä tahansa lisääntymiselinten ulkopuolella tapahtuvaa jakautumista kutsutaan mitoosiksi.

Mitä karyotyyppi voi näyttää

Karyotyyppi kuvaa kromosomeja niiden koon, muodon ja lukumäärän perusteella sekä numeeristen että rakenteellisten vikojen tunnistamiseksi.Vaikka numeeriset poikkeavuudet ovat sellaisia, joissa sinulla on joko liian vähän tai liian monta kromosomia, rakenteelliset poikkeavuudet voivat käsittää monenlaisia ​​kromosomaalisia puutteita, mukaan lukien:

• poistot, jossa osa kromosomista puuttuu
• translokaatioista, jossa kromosomi ei ole siinä, missä sen pitäisi olla
• käännellen, jossa osa kromosomista kääntyi vastakkaiseen suuntaan
• päällekkäisyydet, jossa osa kromosomista on vahingossa kopioitu

Numeeriset poikkeavuudet

Jotkut ovat syntyneet joko ylimääräisellä tai puuttuvalla kromosomilla. Jos on enemmän kuin kaksi kromosomia, joissa pitäisi olla vain kaksi, tätä kutsutaan trisomiaksi. Jos on olemassa puuttuva tai vahingoittunut kromosomi, se on monosomia.

Joissakin numeerisissa poikkeavuuksissa karyotyyppi voi havaita:

• Downin oireyhtymä (trisomia 21), jossa ylimääräinen kromosomi 21 aiheuttaa erottuvia kasvojen piirteitä ja henkistä vammaa
• Edwardin oireyhtymä (trisomia 18), jossa ylimääräinen kromosomi 18 aiheuttaa suuren kuolemanriskin ennen ensimmäistä syntymäpäivää
• Pataun oireyhtymä (trisomi 13), jossa ylimääräinen kromosomi 18 lisää sydämen ongelman, henkisen vamman ja kuoleman todennäköisyyttä ennen ensimmäistä vuotta
• Turnerin oireyhtymä (monosomia X), jossa tytöissä puuttuu tai vaurioitunut X-kromosomi johtaa lyhyempään korkeuteen, henkiseen vammaan ja lisääntyneeseen sydänvaivojen riskiin
• Klinefelter-oireyhtymä (XXY-oireyhtymä), jossa poikien ylimääräinen X-kromosomi voi aiheuttaa hedelmättömyyttä, oppimisvaikeuksia ja alikehittyneitä sukuelimiä

Rakennehäiriöt

Rakenteelliset poikkeavuudet eivät ole yhtä yleisiä tai havaittuja kuin trisomiat tai monosomiat, mutta ne voivat olla jokseenkin yhtä vakavia. Esimerkkejä ovat;

• Charcot-Marie-Toothin tauti, johtuu kromosomin 17 päällekkäisyydestä, mikä johtaa lihaskoon pienenemiseen, lihasheikkouteen ja moottori- ja tasapaino-ongelmiin
• Kromosomin 9 inversio, jotka liittyvät älylliseen vammaan, kasvojen ja kallon epämuodostumiin, hedelmättömyyteen ja toistuvaan raskauden menetykseen
• Cri-du-Chat-oireyhtymä, jossa kromosomin 5 poistaminen aiheuttaa viivästettyä kehitystä, pientä pään kokoa, oppimisvaikeuksia ja erottuvia kasvojen piirteitä
• Philadelphia-kromosomi, joka johtuu kromosomien 9 ja 22 vastavuoroisesta translokaatiosta, mikä johtaa korkean kroonisen myelooisen leukemian riskiin
• Williamsin oireyhtymä, jossa kromosomin 7 siirtäminen aiheuttaa henkistä vammaa, sydänongelmia, erottuvia kasvojen piirteitä ja lähteviä, houkuttelevia persoonallisuuksia

Rakenteellisten kromosomaalisten poikkeavuuksien ilmentyminen on suuri. Esimerkiksi missä tahansa 2 prosentista 3 prosenttiin Downin oireyhtymän tapauksista aiheutuu translokaatio kromosomissa 21. Kaikki kromosomien poikkeavuudet eivät kuitenkaan johda sairauteen. Jotkut voivat itse asiassa olla hyödyllisiä.

Yksi tällainen esimerkki on sirppisolun tauti (SCD), jonka aiheuttaa kromosomin 11 vika. Vaikka kaksi näistä kromosomeista periytyy SCD: hen, vain yksi voi suojata sinua malariaa vastaan. Muiden vikojen uskotaan tarjoavan suojaa HIV: ää vastaan, stimuloimalla laajasti neutraloivien HIV-vasta-aineiden (BnAbs) tuotantoa harvinaisissa tartunnan saaneiden henkilöiden joukossa.

viitteitä

Kun sitä käytetään synnytystä edeltävään seulontaan, karyotyypit suoritetaan tyypillisesti ensimmäisen raskauskolmanneksen aikana ja jälleen toisella kolmanneksella. Vakio paneelitestit 19: lle erilaiselle synnynnäiselle sairaudelle, mukaan lukien Downin oireyhtymä ja kystinen fibroosi.

Karyotyyppejä käytetään joskus ennakkotarkastukseen erityisolosuhteissa, nimittäin:

• Pariskunnille, joilla on yhteinen geneettisen sairauden esivanhempi historia
• Kun yhdellä kumppanilla on geneettinen sairaus
• Kun yhdellä kumppanilla tiedetään olevan autosomaalinen resessiivinen mutaatio (joka voi aiheuttaa vain sairauden, jos kumpikin kumppani osallistuu samaan mutaatioon)

Karyotyyppejä ei käytetä rutiininomaisessa ennakkokäsittelyssä, vaan pareittain, joiden riskiä pidetään korkeana. Esimerkkejä ovat Ashkanzi-juutalaiset parit, joilla on suuri riski Tay-Sachsin taudista tai afrikkalaisamerikkalaisista pariskunnista, joissa on sirppisolun tauti.

Pariskunnat, jotka eivät kykene kuvittelemaan tai toistamaan toistuvaa keskenmenoa, voivat myös joutua vanhempien karyotypiointiin, jos kaikki muut syyt on tutkittu ja suljettu pois.

Lopuksi karyotyyppiä voidaan käyttää kroonisen myelooisen leukemian vahvistamiseen muiden testien yhteydessä. (Philadelphia-kromosomin esiintyminen yksinään ei voi vahvistaa syövän diagnoosia.)

Miten ne suoritetaan

Karyotyyppi voidaan teoreettisesti suorittaa missä tahansa kehon nesteessä tai kudoksessa, mutta kliinisessä käytännössä näytteet saadaan neljällä tavalla:

• lapsivesitutkimus siihen liittyy neulan asettaminen vatsaan, jotta saataisiin pieni määrä amniotinestettä kohdusta; se suoritetaan ultraäänen ohjauksella sikiön vahingoittumisen välttämiseksi. Menettely suoritetaan raskauden viikkojen 15 ja 20 välillä. Vaikka amniocentesis on suhteellisen turvallinen, se liittyy keskenmenon riskiin.
• Chorionic villus näytteenotto (CVS) käyttää myös vatsaontuloa poimimaan näytteen soluista istukan kudoksista. Tyypillisesti raskauden viikon 10 ja 13 välisenä aikana CVS: llä on yksi 100: n keskenmenon riski.
• phlebotomy on lääketieteellinen termi verinäytteelle. Verinäyte saadaan yleensä käsivarren laskimosta, joka altistetaan sitten ammoniakkikloridille leukosyyttien (valkosolujen) eristämiseksi karyotypiaa varten. Pistoskohdan kipu, turvotus ja infektio ovat mahdollisia.
• Luuytimen pyrkimys voidaan käyttää kroonisen myelooisen leukemian diagnosoinnissa. Se suoritetaan tyypillisesti asettamalla neula lonkan luun keskelle ja se tehdään paikallispuudutuksen yhteydessä lääkärin toimistossa.Kipu, verenvuoto ja infektio ovat mahdollisia haittavaikutuksia.

Näytteen arviointi

Kun näyte on kerätty, se analysoidaan laboratoriossa sytogeneettisesti tunnetun asiantuntijan toimesta. Prosessi alkaa kasvattamalla kerättyjä soluja ravintoainetta sisältävässä väliaineessa. Tämä auttaa määrittämään mitoosin vaiheen, jossa kromosomit ovat parhaiten erotettavissa.

Sitten solut asetetaan liukumaan, värjätään fluoresoivalla väriaineella, ja sijoitetaan elektronimikroskoopin linssin alle. Sytogeneettinen lääkäri ottaa sitten mikroskooppia kromosomeista ja järjestää kuvat uudelleen palapelinä vastaamaan oikein 22 paria autosomaalisia kromosomeja ja kaksi paria sukupuolikromosomeja.

Kun kuvat on asetettu oikein, ne arvioidaan sen määrittämiseksi, onko kromosomeja puuttuu tai lisätty. Värjäys voi myös auttaa paljastamaan rakenteellisia poikkeavuuksia joko siksi, että kromosomien kaistanmallit ovat ristiriidassa tai puuttuvat tai koska kromosomaalisen "käsivarren" pituus on pidempi tai lyhyempi kuin toinen.

tulokset

Mikä tahansa poikkeama luetellaan karyotyyppiraportissa, johon kromosomi liittyy, ja poikkeaman ominaisuudet. Näihin havaintoihin liittyy "mahdollinen", "todennäköinen" tai "lopullinen" tulkinta. Joitakin tiloja voidaan diagnosoida lopullisesti karyotyypillä; toiset eivät voi.

Prenataalisen karyotyypin tulokset kestävät 10–14 päivää. Toiset ovat yleensä valmiita kolmen tai seitsemän päivän kuluessa. Vaikka lääkäri tarkistaa tulokset yleensä kanssasi, geneettinen neuvonantaja voi olla käsillä, jotta voit paremmin ymmärtää, mitä tulokset tarkoittavat ja eivät tarkoita sitä. Tämä on erityisen tärkeää, jos synnynnäinen häiriö havaitaan tai etukäteen tapahtuva seulonta paljastaa perinnöllisen sairauden lisääntyneen riskin, jos sinulla on vauva.