Analiza kariotypu

Jedną z metod badań cytogenetycznych mających na celu badanie chromosomów jest kariotypowanie. Analiza ma wiele wskazań do postępowania, a także kilka rodzajów. 

Karyotyp to zestaw ludzkich chromosomów. Opisuje wszystkie cechy genów: rozmiar, ilość, kształt. Zwykle genom składa się z 46 chromosomów, z czego 44 są autosomalne, to znaczy są odpowiedzialne za cechy dziedziczne (kolor włosów i oczu, kształt ucha i inne). Ostatnia para to chromosomy płciowe, które determinują kariotyp: kobiety 46XX i mężczyźni 46XU.

Proces diagnostyczny ujawnia wszelkie naruszenia genomu:

• Zmiany w składzie ilościowym.
• Naruszenie konstrukcji.
• Naruszenie jakości.

Co do zasady kariotypowanie wykonuje noworodek w celu określenia anomalii genetycznych. Analiza jest również pokazana dla par, które planują ciążę. W tym przypadku badanie ujawnia rozbieżności między genami, które mogą prowadzić do narodzin dziecka z dziedzicznymi patologiami.

Rodzaje kariotypów molekularnych:

1. Cel

Przypisany w celu potwierdzenia różnych anomalii i zespołów. Pozwala określić przyczyny utraty ciąży: zamrożony płód, poronienie, przerwanie według wskazań medycznych. Określa etiologię dodatkowego zestawu chromosomów za pomocą triploidii. Analizę przeprowadzono na mikromacierzach z 350 tysiącami markerów, skoncentrowanych w klinicznie znaczących obszarach chromosomów. Moc rozdzielcza tego badania wynosi 1 milion pz.

2. Standardowy

Identyfikuje naruszenia w genomie o znaczeniu klinicznym. Diagnozuje zespoły mikrodelecyjne i patologie związane z autosomalnymi chorobami dominującymi. Ustala okoliczności nieprawidłowości chromosomalnych niezróżnicowane zespoły u pacjentów z wrodzonymi wadami, wady wrodzone, spowolnienie psychoruchowe, autyzmu.

Pozwala ujawnić nieprawidłowości chromosomalne w okresie prenatalnym. Technika ta określa aneuploidię, patologiczne mikrodelecje u płodu. Badanie prowadzone jest na mikromacierzy z 750 000 markerów o wysokiej gęstości, które obejmują wszystkie znaczące części genomu. Moc rozdzielcza standardowej analizy kariotypu wynosi 200 000 pz.

3. Rozszerzony

Pozwala ustalić przyczyny nieprawidłowości chromosomalnych w niezróżnicowanych zespołach u dzieci. Identyfikuje patogenne delecje, to znaczy zanikanie regionów chromosomowych i duplikację - dodatkowe kopie genów. Diagnozuje miejsca z utratą heterozygotyczności, przyczyn autosomalnych recesywnych patologii.

Rozszerzona analiza mikromacierzy chromosomów jest przeprowadzana przy użyciu mikromacierzy o dużej gęstości, która zawiera ponad 2,6 miliona pojedynczych markerów o wysokiej gęstości. Moc rozdzielcza tego badania pozwala pokryć cały genom i waha się od 50 000 bp. Dzięki temu wszystkie sekcje kodu genowego są badane z najwyższą precyzją, co umożliwia ujawnienie najmniejszych zaburzeń strukturalnych.

Co do zasady, analizę kariotypu przeprowadza się zgodnie z celem genetyka. W zależności od wskazań medycznych można przypisać jeden z powyższych typów. Standardowe badanie kosztuje mniej, ale jest rzadko przepisywane, ponieważ nie ujawnia wielu nieprawidłowości chromosomalnych. Docelowe kariotypowanie jest droższą analizą, więc jest przepisywane w obecności objawów klinicznych zespołów i innych anomalii. Rozszerzona diagnoza jest najdroższa i najbardziej pouczająca, ponieważ pozwala w pełni zbadać wszystkie 23 zestawy chromosomów.

Gdzie przekazać analizę dotyczącą kariotypu?

Chromosomowa analiza mikromacierzy jest przekazywana zgodnie z zaleceniami genetyka. Badanie ma na celu zbadanie genomu pacjenta i ujawnienie wszelkich anomalii w jego strukturze.

Chromosomy to nici DNA, ich liczba i struktura mają swoją specyfikę dla każdego gatunku. Ciało ludzkie zawiera 23 pary chromosomów. Jedna para determinuje płeć: u kobiet 46XX chromosomów, u mężczyzn 46XY. Pozostałe geny są autosomami, czyli nie genami.

Funkcje kariotypowania:

• Analizę przeprowadza się 1 raz, ponieważ zestaw chromosomów nie zmienia się przez całe życie.
• Pozwala ustalić przyczyny problemów reprodukcyjnych u małżonków.
• Diagnozuje wiele wad rozwojowych u dzieci.
• Identyfikuje nieprawidłowości genetyczne.

Karyotyp podaje się w specjalistycznym laboratorium medycznym lub w ośrodku genetycznym. Badanie jest prowadzone przez wykwalifikowanego lekarza. Z reguły testy są gotowe w ciągu 1-2 tygodni. Wyniki są rozszyfrowane przez genetyka.

Wskazania do zabiegu analiza kariotypu

Zabieg kariotypowania dotyczy noworodków w celu wykrycia nieprawidłowości genetycznych i dziedzicznych patologii, a także u mężczyzn i kobiet na etapie planowania ciąży. Istnieje również wiele innych wskazań do analizy:

• Niepłodność męska i żeńska nieznanego pochodzenia.
• Niepłodność męska: ciężka i bezobjawowa oligozoospermia, teratozoospermia.
• Spontaniczna aborcja: poronienia, zamrożone płody, przedwczesne porody.
• Pierwotny brak miesiączki.
• Przypadki przedwczesnej śmierci noworodków w wywiadzie.
• Dzieci z nieprawidłowościami chromosomalnymi.
• Dzieci z wieloma wadami wrodzonymi.
• Wiek rodziców przekracza 35 lat.
• Wielokrotne nieudane próby zapłodnienia IVF.
• Choroba dziedziczna u jednego z przyszłych rodziców.
• Zaburzenia hormonalne u kobiet.
• Spermatogeneza o nieznanej etiologii.
• Ściśle związane małżeństwa.
• Niekorzystne środowisko życia ekologicznego.
• Długotrwały kontakt z chemikaliami, napromieniowanie.
• Szkodliwe nawyki: palenie tytoniu, alkohol, narkotyki, uzależnienie od narkotyków.

W takich przypadkach przeprowadza się karyotypowanie dzieci:

• Wrodzone wady rozwojowe.
• Upośledzenie umysłowe.
• Opóźnienie w rozwoju psychoruchowym.
• Mikroanalia i opóźniony rozwój psycho-mowy.
• Anomalie seksualne.
• Naruszenie lub opóźnienie rozwoju seksualnego.
• Opóźnienie wzrostu.
• Prognoza stanu zdrowia dziecka.

Diagnoza zalecana jest dla wszystkich małżonków na etapie planowania ciąży. Analizę można również przeprowadzić w czasie ciąży, to jest w prenatalnych badaniach chromosomowych.

Jak wygląda kariotyp?

Całość oznak kompletnego zestawu chromosomów jest kariotypem. W celu usystematyzowania analiz chromosomów stosuje się międzynarodową nomenklaturę cytogenetyczną, która opiera się na zróżnicowanym barwieniu genomu w celu szczegółowego opisu całej nici DNA.

Badanie ujawnia:

• Trisomia - w parze znajduje się trzeci dodatkowy chromosom.
• Monosomia - jedna para nie ma jednego chromosomu.
• Inwersja - obrót genomu.
• Translokacja to ruch stron.
• Usunięcie to utrata witryny.
• Duplikacja - podwojenie fragmentu.

Wyniki analizy są rejestrowane za pomocą tego systemu:

1. Całkowita liczba chromosomów i zestawu genitaliów wynosi 46, XX; 46, XY.
2. Dodatkowe i brakujące chromosomy są wskazane, na przykład, 47, XY, + 21; 46, XY-18.
3. Krótkie ramię genomu oznaczone jest symbolem - p, a długie - q.
4. Translokacja jest t, a usunięcie to del, na przykład 46, XX, del (6) (p12.3)

Gotowa analiza kariotypu wygląda następująco:

• 46, XX - norma lub stopa kobiety.
• 46, XY jest normą człowieka.
• 45, X - Shereshevsky-Turner syndrome.
• 47 XXY - Zespół Klinefeltera.
• 47, XXX - trisomia na chromosomie X.
• 47, XX (XY), +21 - zespół Downa.
• 47, XY (XX), + 18 - zespół Edwardsa.
• 47, XX (XY), + 13 - zespół Patau.

Badania cytogenetyczne ujawniają różne anomalie w strukturze nici DNA. Analiza diagnozuje również predyspozycje do wielu chorób: patologii endokrynologicznych, nadciśnienia, uszkodzenia stawów, zawał mięśnia sercowego i inne.

[1], [2], [3], [4]

Przygotowanie

Komórki krwi są używane do analizy kariotypu, dlatego bardzo ważne jest prawidłowe przygotowanie do diagnozy.

Przygotowanie do badań chromosomowych rozpoczyna się na 2 tygodnie przed jego wykonaniem i polega na wykluczeniu wpływu na organizm takich czynników:

• Choroby ostre i przewlekłe.
• Przyjmowanie leków.
• Picie alkoholu i narkotyków, palenie.

Do analizy wykorzystuje się krew żylną w 4 ml. Pobieranie krwi odbywa się na czczo.

[5], [6], [7], [8], [9], [10], [11]

Technika analiza kariotypu

Ludzkiego genomu nie można zobaczyć gołym okiem, chromosomy są widoczne tylko pod mikroskopem w pewnych fazach podziału komórki. W celu określenia kariotypu stosuje się jednojądrzaste leukocyty, fibroblasty skóry lub komórki szpiku kostnego. Do badań komórki są odpowiednie w metafazie mitozy. Płyn biologiczny umieszcza się w probówce z litem i heparyną. Krew hoduje się przez 72 godziny.

Następnie kulturę wzbogacono o specjalne substancje, które zatrzymują podział komórek na niezbędną fazę do diagnozy. Z kultury robić narkotyki na szkle, które są przedmiotem badań. Dodatkowe informacje o stanie genomu uzyskuje się przez jego zabarwienie. Każdy chromosom ma prążek, który jest wyraźnie widoczny po barwieniu.

W klasycznym badaniu chromosomowym barwienie przeprowadza się za pomocą różnych barwników i ich mieszanin. Barwnik wiąże się w różny sposób z różnymi częściami genomu, co powoduje nierówne zabarwienie. Z tego powodu powstaje kompleks poprzecznych znaków, które odzwierciedlają heterogeniczność liniową chromosomu.

Podstawowe metody barwienia:

• Q - daje obrazy o dużej szczegółowości. Metodę tę nazwano barwieniem Casperssona z musztardą akrynową z diagnostyką pod mikroskopem fluorescencyjnym. Służy do analizy płci genetycznej, identyfikacji translokacji między X i Y, Y i autosomów, a także do badania mozaikowatości za pomocą chromosomów Y.
• G jest zmodyfikowaną metodą Romanowskiego-Giemsy. Ma wyższą czułość w porównaniu z Q. Jest stosowany jako standardowa metoda analizy cytogenetycznej. Identyfikuje małe aberracje, chromosomy markerowe.
• R - stosuje się do wykrywania homologicznych regionów G i Q ujemnych. Genom jest traktowany pomarańczowym barwnikiem akrydyny.
• C - analizuje centromerowe regiony chromosomów z konstytutywną heterochromatyną i prawdziwą dystalną częścią Y.
• T - służy do analizy obszarów pasm telomerowych DNA.

Kolorowe i utrwalone komórki sfotografowano pod mikroskopem. Z powstałego zestawu zdjęć tworzy się zestaw par par autosomów, czyli usystematyzowany kariotyp. Obraz nici DNA jest zorientowany pionowo, numeracja zależy od wielkości, z parą chromosomów płciowych pokrywających zestaw.

Preparaty krwi analizuje się pod mikroskopem 20-100 płytek metafazowych w celu wykrycia aberracji ilościowych i strukturalnych.

• Aberracje ilościowe to zmiany w liczbie genów. Podobnie obserwuje się w przypadku zespołu Downa, gdy występuje dodatkowe 21 chromosomów.
• Aberracje strukturalne są zmianą samych chromosomów. Może to być upadek genomu, przeniesienie jednej części do drugiej, obrót o 180 stopni i więcej.

Technika kariotypowania jest procesem pracochłonnym. Badanie jest prowadzone przez wysoko wykwalifikowanych specjalistów. Aby zdiagnozować genom jednej osoby, może to potrwać cały dzień roboczy.

Analiza kariotypu małżonków

Podczas małżeństwa wiele par staje w obliczu problemu poczęcia. Wykazano, że analiza cytogenetyczna rozwiązuje problemy reprodukcyjne. Kariotypowanie małżonków pozwala ujawnić anomalie w strukturze genomu, które zakłócają posiadanie dzieci lub zakłócają proces ciąży. Zmiana kariotypu jest niemożliwa, ale dzięki diagnozie możesz ustalić prawdziwe przyczyny niepłodności i aborcji, znaleźć sposoby ich rozwiązania.

Przeprowadzono analizę mikromatograficzną chromosomów w celu wykrycia nieprawidłowości w strukturze struktury i liczby nici DNA, które mogą powodować choroby dziedziczne u przyszłego dziecka lub niepłodność małżonków. Istnieją międzynarodowe standardy analizy przyszłych rodziców:

• Chromosomalne patologie w rodzaju, w rodzinie.
• Poronienie ciąży w wywiadzie.
• Wiek ciężarnych jest starszy niż 35 lat.
• Długotrwałe działanie mutagenne na organizm.

Do chwili obecnej stosuje się takie metody kariotypowania:

1. Analiza chromosomów w komórkach krwi.

Pozwala zidentyfikować przypadki niepłodności, gdy szansa posiadania dziecka jest znacząco zmniejszona lub całkowicie nieobecna u jednego z małżonków. Badanie określa również ryzyko niestabilności genomu. W leczeniu nieprawidłowości można przepisać pacjentom przeciwutleniacze i immunomodulatory, które zmniejszają ryzyko niepowodzenia poczęcia.

Do badania pobiera się krew żylną. Z płynu biologicznego izolowane są limfocyty, które są stymulowane w probówce, traktowane specjalną substancją, barwione i badane. Na przykład w przypadku zespołu Klinefeltera, który przejawia się jako niepłodność męska, w kariotypie występuje dodatkowy chromosom 47 XX. Można również zidentyfikować zmiany strukturalne w genomie: inwersję, delecję, translokację.

2. Badanie prenatalne.

Definiuje patologie chromosomów płodu we wczesnych stadiach ciąży. Takie badanie jest niezbędne do diagnozy chorób genetycznych lub wad rozwojowych, które prowadzą do śmierci płodu w macicy.

Do prowadzenia badań można stosować takie metody:

• Nieinwazyjny - bezpieczny dla matki i płodu. Diagnozę przeprowadza się za pomocą USG dziecka i szczegółowej biochemicznej analizy krwi kobiety.
• biopsja kosmówki, kordocenteza, platsentotsentez amniopunkcja - inwazyjne. Do badania przeprowadzone łożysko ogrodzeniowych lub komórek kosmówki, płynu lub krwi pępowinowej. Pomimo wysokiej dokładności diagnostycznej, techniki inwazyjne mają zwiększone ryzyko powikłań, dlatego prowadzone tylko pod ścisłą wskazań medycznych dla wykryte podczas USG płodu patologii, nowe matki starsze niż 35 lat, rodziców z nieprawidłowości chromosomalnych, zmian biochemicznych markerów krwi.

Do badań cytogenetycznych można używać nie tylko krwi, ale także ejakulatu. Metoda ta nosi nazwę Tunel i pozwala określić jedną z najczęstszych przyczyn niepłodności męskiej pod warunkiem prawidłowego kariotypu - fragmentacji DNA plemników.

Jeśli u jednego z małżonków występują mutacje genetyczne lub aberracje chromosomowe, lekarz mówi o możliwym ryzyku i prawdopodobieństwie wystąpienia dziecka z odchyleniami. Ponieważ patologie genów są nieuleczalne, dalsza decyzja pary jest podejmowana niezależnie: wykorzystuj materiał dawcy (plemniki, komórki jajowe), ryzykuj rodzenie lub przebywaj bez dzieci.

Jeśli odchylenia w genomie zostaną wykryte w procesach ciąży, zarówno u kobiet, jak i na embrionach, lekarze zalecają przerwanie takich ciąż. Wynika to ze zwiększonego ryzyka narodzin dziecka z poważnymi, aw niektórych przypadkach niespójnymi z życiem, odchyleniami. Przeprowadzanie analizy i rozszyfrowywanie ich wyników wykonuje genetyk.

[12], [13], [14], [15], [16]

Badanie krwi na kariotyp

Najczęściej kariotypowanie wykonuje się przy analizie krwi żylnej poprzez hodowanie jej komórek. Jednak do przeprowadzenia badań cytogenetycznych można wykorzystać inny materiał biologiczny:

• Komórki z płynu owodniowego.
• Łożysko.
• Komórki zarodków.
• Nieudany materiał.
• Szpik kostny.

Jakie materiały zostaną pobrane do diagnozy, zależy od przyczyny i zadania analizy. Przybliżony algorytm do badania krwi:

• Niewielką objętość cieczy przez 72 godziny umieszcza się w pożywce w temperaturze 37 ° C.
• Ponieważ chromosomy są widoczne na etapie metafazy podziału komórki, do środowiska biologicznego dodaje się odczynnik, który zatrzymuje proces rozszczepienia w wymaganej fazie.
• Hodowlę komórkową barwiono, utrwalano i analizowano pod mikroskopem.

Analiza krwi kariotypu zapewnia wysoce precyzyjne wykrywanie wszelkich anomalii w strukturze nici DNA: przegrupowania wewnątrz chromosomów i między chromosomami, zmiany w kolejności lokalizacji fragmentów genomu i inne. Głównym celem diagnozy jest identyfikacja chorób genetycznych.

[17], [18], [19], [20],

Analiza genetyczna kariotypu

Diagnostyka cytogenetyczna mająca na celu zbadanie wielkości, liczby i kształtu chromosomów jest kariotypem genetycznym. Analiza ma takie przesłanki do przeprowadzenia:

• Identyfikacja wad wrodzonych.
• Ryzyko dziecka z dziedzicznymi patologiami.
• Podejrzenie niepłodności.
• Naruszenie spermogramu.
• Nieświadomość ciąży.
• Opracowanie planu leczenia niektórych typów guzów nowotworowych.

Również analiza genetyczna kariotypu znajduje się na liście obowiązkowej dla małżonków, którzy planują mieć dzieci.

Najczęściej badanie ujawnia takie patologie:

1. Aneuplodia to zmiana liczby chromosomów zarówno w kierunku zwiększania, jak i zmniejszania. Naruszenie równowagi prowadzi do poronień, narodzin niemowląt z ciężkimi wrodzonymi patologiami. Mozaika postaci aneuploidii powoduje zespół Downa, zespół Edwardsa i inne bardzo niekompatybilne choroby.
2. Odbuduj kariotyp - jeśli zmiany są zrównoważone, zestaw chromosomów nie jest zepsuty, ale po prostu inaczej uporządkowany. Przy niezbalansowanych zmianach istnieje zagrożenie mutacjami genów, co jest szczególnie niebezpieczne dla przyszłych pokoleń.
3. Translokacja jest niezwykłą strukturą nici DNA, czyli zastąpieniem jednego fragmentu genomu innym. W większości przypadków jest dziedziczona.
4. Naruszenie różnicowania płciowego jest niezwykle rzadkim zaburzeniem chromosomalnym, które nie zawsze objawia się zewnętrznymi objawami. Niezgodność z płcią fenotypową może być jedną z przyczyn niepłodności.

Analiza kariotypu wykonywana jest w laboratoriach genetycznych, wykwalifikowanych lekarzy genetyki.

Analiza kariotypu z aberracjami

Aberracje to zaburzenia w strukturze chromosomów, spowodowane ich nieciągłością i redystrybucją z utratą lub duplikacją materiału genetycznego. Karyotypowanie z aberracjami to badanie mające na celu wykrycie wszelkich zmian w strukturze genomu.

Rodzaje aberracji:

• Ilościowa - naruszenie liczby chromosomów.
• Strukturalne - naruszenie struktury genomu.
• Regularne - są określane w większości lub we wszystkich komórkach ciała.
• Nieregularne - powstają w wyniku oddziaływania na organizm różnych niekorzystnych czynników (wirusy, promieniowanie, skutki chemiczne).

Analiza określa kariotyp, jego cechy, oznaki wpływu różnych czynników negatywnych. Badanie chromosomów z aberracjami przeprowadza się w takich przypadkach:

• Niepłodność w małżeństwie.
• Poronienia samoistne.
• Przypadki martwego urodzenia w anamnezie.
• Wczesna umieralność niemowląt.
• Mrożona ciąża.
• Wrodzone wady rozwojowe.
• Naruszenie zróżnicowania płciowego.
• Podejrzenia patologii chromosomów.
• Opóźniony rozwój umysłowy, fizyczny.
• Badanie przed IVF, ICSI i innymi procedurami reprodukcyjnymi.

W przeciwieństwie do klasycznego kariotypowania analiza ta zajmuje więcej czasu i więcej kosztuje.

Analiza kariotypu dla dziecka

Według statystyk medycznych, wrodzone patologie odgrywają istotną rolę w przyczynach umieralności niemowląt. W celu szybkiego wykrycia nieprawidłowości genetycznych i chorób dziedzicznych, dziecko jest analizowane pod kątem kariotypu.

• Najczęściej zdiagnozowano u dzieci trisomię - zespół Downa. Patologia ta występuje u 1 na 750 dzieci i przejawia się w różnego rodzaju odchyleniach rozwoju fizycznego i intelektualnego.
• Na drugim miejscu w rozpowszechnieniu zespołu Klinefeltera. Przejawia się to jako opóźnienie w rozwoju seksualnym w okresie dojrzewania i występuje u 1 na 600 nowonarodzonych mężczyzn.
• Inną patologią genetyczną rozpoznaną u 1 na 2500 kobiet płci żeńskiej jest zespół Shereshevsky'ego-Turnera. W dzieciństwie choroba ta objawia się zwiększoną pigmentacją skóry, obrzękiem stóp, dłoni i łydek. W okresie dojrzewania występuje brak miesiączki, linia włosów pod pachami i na języku łonowym, nie rozwijają się również gruczoły sutkowe,

Karyotypowanie jest konieczne nie tylko dla małych dzieci z widocznymi odchyleniami, ponieważ pozwala podejrzewać problemy genetyczne i rozpocząć ich korygowanie. Analiza jest przekazywana w centrum medyczno-genetycznym. W zależności od wieku dziecka krew może zostać pobrana z pięty lub żyły. W razie potrzeby genetyk może wymagać analizy kariotypu i rodziców.

Analiza kariotypu noworodka

Przesiewowe badanie noworodków jest pierwszą analizą przeprowadzoną przez noworodki. Badanie prowadzone jest w domu macierzyńskim przez 3-4 dni życia, dla wcześniaków w 7 dniu. Wczesne kariotypowanie pozwala na ujawnienie nieprawidłowości genetycznych i zaburzeń w strukturze DNA przed pojawieniem się widocznych objawów patologicznych.

W celu wczesnej diagnozy użyj krwi z pięty dziecka. Badania cytogenetyczne mają na celu identyfikację takich powszechnych patologii wśród dzieci, takich jak:

• Fenyloketonuria jest chorobą dziedziczną charakteryzującą się zmniejszeniem aktywności lub brakiem enzymu, który rozszczepia aminokwas fenyloalaniny. Postępowanie prowadzi do zaburzeń w mózgu i upośledzenia umysłowego.
• Mukowiscydoza - wpływa na gruczoły wytwarzające sekrety, soki trawienne, pot, ślinę, śluz. Powoduje zaburzenia w funkcjonowaniu płuc i narządów przewodu pokarmowego. Choroba jest dziedziczna.
• Wrodzona niedoczynność tarczycy jest zmianą w tarczycy z niewystarczającą produkcją jej hormonów. Prowadzi to do opóźnienia w rozwoju fizycznym i psychicznym.
• Zespół adrenogenitalny jest patologicznym stanem, w którym kora nadnerczy wytwarza niewystarczającą ilość hormonów. Z tego powodu rozwój narządów płciowych zostaje zakłócony.
• Galaktesymia jest patologią, w której zaburzona jest transformacja galaktozy w glukozę. Leczenie polega na odrzuceniu produktów mlecznych. Bez szybkiej diagnozy może spowodować ślepotę i śmierć.

Jeżeli, zgodnie z wynikami analizy kariotypu u noworodka, wykryte zostaną odchylenia lub anomalie, przeprowadza się zestaw dodatkowych badań w celu wyjaśnienia diagnozy. Taka wczesna diagnoza pomoże we właściwym czasie zidentyfikować problemy w ciele dziecka i rozpocząć leczenie.

[21], [22], [23], [24], [25]

Jaką analizę wykonuje się na kariotypie?

Czas trwania badań chromosomowych trwa od 10 do 21 dni. Gdy wyniki są gotowe, zależy od rodzaju analizy, czyli od aberracji lub klasycznego kariotypowania.

Gotowa analiza dotycząca kariotypu zawiera takie informacje:

• Liczba chromosomów.
• Czy jest jakakolwiek zmiana w strukturze chromosomów?
• Czy są jakieś naruszenia porządku genomu.

Rozszyfrowanie wyników i ich interpretacja leży w gestii genetyka. W przypadku wykrycia jakichkolwiek nieprawidłowości lekarz udziela porad medycznych w celu dalszej diagnostyki lub wskazówek dotyczących leczenia.

Normalna wydajność

Normalne kariotypy dla ludzi to 46, XX lub 46, XY. Z reguły ich zmiana następuje we wczesnych etapach rozwoju ciała:

• Najczęściej zaburzenie pojawia się w okresie gametogenezy (rozwój przed embrionem), gdy rodzicielskie komórki płciowe wytwarzają kyotyp zygoty. Dalszy rozwój takiej zygoty prowadzi do tego, że wszystkie komórki zarodka zawierają nieprawidłowy genom.
• Naruszenie może nastąpić we wczesnych etapach dzielenia zygoty. W tym przypadku zarodek zawiera kilka komórkowych klonów o różnych kariotypach. To znaczy, rozwija się mozaika - wielość kariotypów całego organizmu i jego narządów

Zmiany w genomie manifestują się różnymi patologiami i wadami. Rozważ powszechne anomalie kariotypowe:

• 47, XXY; 48, XXXY - zespół Klinefeltera, polisomia na chromosomie X u mężczyzn.
• 45X0; 45X0 / 46XX; 45, X / 46, XY; 46, X iso (Xq) - zespół Shereshevsky'ego-Turnera, monosomia chromosomów X, mozaikowość.
• 47, XXX; 48, XXXX; 49, XXXXX - polisomia na chromosomie X, trisomia.
• 47, XX, + 18; 47, ХY, + 18 - zespół Edwardsa, trisomia na chromosomie 18.
• 46, XX, 5p- - zespół krzyku kocimiętki, delecja krótkiego ramienia 5 par genomu.
• 47, XX, + 21; 47, XY, + 21 - choroba Downa, trisomia na 21 chromosomach.
• 47, XX, + 13; 47, ХY, + 13 - zespół Patau, trisomia na chromosomie 13.

Badania cytogenetyczne mają na celu określenie stanu pasm DNA, identyfikację wad i anomalii. Każde odchylenie od normalnych wskaźników jest okazją do kompleksowego zbadania ciała.

[26], [27], [28], [29], [30], [31], [32], [33], [34]

Urządzenie do analizy

Do rozszyfrowania kariotypu stosuje się metodę sekwencjonowania. Technika ta została opracowana w 1970 roku i opiera się na określeniu sekwencji aminokwasów w DNA. Maszyny do sekwencjonowania wykorzystują interaktywne cykliczne reakcje enzymatyczne z dalszym przetwarzaniem i porównaniem uzyskanych wyników.

Podstawowe funkcje sekwencerów:

• Pierwotne pełne badanie nieznanych genomów, exe, transkryptów.
• Karyotypowanie.
• Paleogenetyka.
• Metagenomika i różnorodność mikrobiologiczna.
• Resekwencjonowanie i mapowanie.
• Analiza metylacji DNA.
• Analiza transkryptów.

W pierwszym etapie aparat tworzy bibliotekę losowych sekwencji nici DNA. Następnie tworzy amplikon przez PCR, które są używane jako próbki. Na ostatnim etapie określana jest pierwotna struktura wszystkich fragmentów.

Sekwencery najnowszej generacji są w pełni zautomatyzowane i szeroko stosowane do analizy genomicznej, minimalizując produkcję błędnych wyników z powodu czynnika ludzkiego.

Interpretacja wyników analizy dotyczącej kariotypu

Interpretacja wyników badań cytogenetycznych dokonywana jest przez genetyka. Z reguły analiza jest gotowa za 1-2 tygodnie i może wyglądać tak:

• 46XX (XY), są pogrupowane w 22 pary i 1 parę seksu. Genom ma normalny rozmiar i strukturę. Anomalie nie zostały ujawnione.
• Genom jest złamany, wykrywa się ponad 46 chromosomów. Kształty i rozmiary jednego / kilku chromosomów są nienormalne. Pary genomu są zepsute / niepoprawnie pogrupowane.

W odniesieniu do nieprawidłowości patologicznych w kariotypie wyróżniają takie pospolite zaburzenia:

• Trisomia to dodatkowy chromosom somatyczny. Zespół Downa, zespół Edwardsa.
• Monosomia to utrata jednego chromosomu.
• Usunięcie to brak miejsca w genomie. -46, xx, zespół krzyku 5 p-kota.
• Translokacja jest przeniesieniem jednej części genomu do drugiej.
• Duplikacja polega na powielaniu fragmentu.
• Inwersja - rotacja fragmentu chromosomu.

Na podstawie wyników analizy dotyczącej kariotypu lekarz wyciąga wnioski dotyczące stanu genotypu i stopnia ryzyka genetycznego. Przy najmniejszych zmianach w strukturze nici DNA przypisany jest zestaw dodatkowych badań. Zidentyfikowane aberracje mogą nie objawiać się, ale zwiększają ryzyko narodzin dzieci z nieprawidłowościami genetycznymi.