تجزیه و تحلیل کروموزوم (کاریوتایپ)
چه چیزی در حال آزمایش است؟
تجزیه و تحلیل کروموزوم یا کاریوتایپ آزمایشی است که تعداد و ساختار کروموزوم های فرد را به منظور تشخیص ناهنجاری ها ارزیابی می کند. کروموزوم ها ساختارهای نخ مانندی در هر هسته سلول هستند و شامل طرح ژنتیکی بدن هستند. هر کروموزوم حاوی هزاران ژن در مکان های خاص است. این ژن ها مسئول ویژگی های فیزیکی ارثی یک فرد هستند و تأثیر عمیقی بر رشد، تکامل و عملکرد دارند.
انسان دارای ۴۶ کروموزوم است که به صورت ۲۳ جفت وجود دارد. بیست و دو جفت در هر دو جنس (اتوزوم) و یک جفت (کروموزوم های جنسی) به صورت XY (در مردان) یا XX (در زنان) وجود دارد. به طور معمول، تمام سلول‌های بدن که دارای هسته هستند دارای مجموعه کاملی از همان ۴۶ کروموزوم هستند، به جز سلول‌های تولیدمثلی (تخم‌ک و اسپرم) که شامل نیم مجموعه ۲۳ است. به کودک منتقل شود در زمان لقاح، نیم ست ها از هر والدین با هم ترکیب می شوند و مجموعه جدیدی از ۴۶ کروموزوم را در جنین در حال رشد تشکیل می دهند.
ناهنجاری های کروموزومی شامل تغییرات عددی و ساختاری است. برای تغییرات عددی، هر چیزی غیر از مجموعه کاملی از ۴۶ کروموزوم نشان دهنده تغییر در مقدار مواد ژنتیکی موجود است و می تواند باعث مشکلات سلامتی و رشد شود. برای تغییرات ساختاری، اهمیت مشکلات و شدت آنها به کروموزوم تغییر یافته بستگی دارد. نوع و درجه مشکل ممکن است از فردی به فرد دیگر متفاوت باشد، حتی اگر همان ناهنجاری کروموزومی وجود داشته باشد.
کاریوتایپینگ کروموزومی کروموزوم‌های فرد را بررسی می‌کند تا مشخص کند آیا عدد مناسب وجود دارد یا خیر و مشخص کند که آیا هر کروموزوم طبیعی به نظر می‌رسد. برای اجرای صحیح و تفسیر نتایج به تجربه و تخصص نیاز دارد. در حالی که از نظر تئوری تقریباً هر سلولی می تواند برای انجام آزمایش استفاده شود، در عمل معمولاً روی مایع آمنیوتیک برای ارزیابی جنین و روی لنفوسیت ها (یک گلبول سفید) از نمونه خون برای آزمایش تمام سنین دیگر انجام می شود. به طور متناوب، گلبول های سفید خون ممکن است از آسپیراسیون مغز استخوان برای بررسی تغییرات در افراد مشکوک به بیماری های هماتولوژیک یا لنفوئیدی (مانند لوسمی، لنفوم، میلوم، کم خونی مقاوم به درمان) به دست آید.
آزمایش توسط:
نمونه برداری از سلول های یک فرد، کشت آنها در محیط های غنی شده با مواد مغذی برای ترویج تقسیم سلولی در شرایط آزمایشگاهی. این کار به منظور انتخاب زمان خاصی در طول مرحله رشد سلول ها انجام می شود که تشخیص کروموزوم ها راحت تر است.
جداسازی کروموزوم ها از هسته سلول ها، قرار دادن آنها روی یک لام و درمان آنها با یک لکه مخصوص.
گرفتن میکروعکس از کروموزوم ها
به روش پازل، تصاویر کروموزوم ها را دوباره مرتب کنید تا جفت ها مطابقت داشته باشند و آنها را بر اساس اندازه، از بزرگ ترین به کوچک ترین، اعداد ۱ تا ۲۲ مرتب کنید و به دنبال آن کروموزوم های جنسی به عنوان جفت ۲۳ قرار می گیرند.
تصاویر همچنین به کروموزوم ها اجازه می دهد تا به صورت عمودی جهت گیری شوند. هر کروموزوم شبیه نی راه راه است. این دو بازو از نظر طول متفاوت است (یک بازوی کوتاه (p) و یک بازوی بلند (q))، یک ناحیه فشرده شده بین بازوها به نام سانترومر، و یک سری نوارهای افقی روشن و تیره. طول بازوها و محل باندها به تعیین بالا از پایین کمک می کند.
پس از تکمیل آرایش عکس کروموزوم، متخصص آزمایشگاه جفت کروموزوم ها را ارزیابی می کند و هر گونه ناهنجاری را که ممکن است وجود داشته باشد را شناسایی می کند.
برخی از اختلالات کروموزومی که ممکن است شناسایی شوند عبارتند از:
سندرم داون (تریزومی ۲۱)، ناشی از یک کروموزوم اضافی ۲۱؛ این ممکن است در تمام یا بیشتر سلول های بدن رخ دهد.
سندرم ادواردز (تریزومی ۱۸)، وضعیتی که با عقب ماندگی ذهنی شدید همراه است. ناشی از کروموزوم ۱۸ اضافی است.
سندرم پاتو (تریزومی ۱۳) که توسط کروموزوم ۱۳ اضافی ایجاد می شود.
سندرم کلاین فلتر، شایع ترین ناهنجاری کروموزوم جنسی در مردان. ناشی از یک کروموزوم X اضافی
سندرم ترنر، ناشی از از دست دادن یک کروموزوم X در زنان.
لوسمی مزمن میلوژن، یک جابجایی کلاسیک ۹;۲۲ که تشخیص بیماری است.
نمونه برای آزمایش چگونه جمع آوری می شود؟
نمونه خون با وارد کردن یک سوزن در رگ بازو گرفته می شود.
مایع آمنیوتیک و پرزهای کوریونی توسط یک پزشک با استفاده از روش های آمنیوسنتز یا نمونه برداری از پرزهای کوریونی از یک زن باردار جمع آوری می شود.
جمع آوری نمونه مغز استخوان یا بافت نیاز به انجام یک روش بیوپسی دارد.
سوالات متداول
چگونه استفاده می شود؟
کاریوتایپ کروموزومی برای تشخیص ناهنجاری‌های کروموزومی استفاده می‌شود و بنابراین برای تشخیص بیماری‌های ژنتیکی، برخی از نقایص مادرزادی و اختلالات خاص خون یا سیستم لنفاوی استفاده می‌شود.
ممکن است برای:
جنین با استفاده از مایع آمنیوتیک یا پرزهای کوریونی (بافت جفت):
اگر یک یا چند آزمایش غربالگری بارداری یک زن، مانند غربالگری سندرم داون سه ماهه اول یا غربالگری سرم مادر در سه ماهه دوم، غیرطبیعی باشد.
اگر یک زن باردار در حال انجام آنالیز مایع آمنیوتیک باشد، زیرا در معرض خطر بالاتر از حد طبیعی داشتن نوزادی با نقص مادرزادی در نظر گرفته می شود.
اگر ناهنجاری های ساختاری و/یا رشد جنین، مانند سونوگرافی، تشخیص داده شود.
اگر یک ناهنجاری کروموزومی شناخته شده در خانواده وجود داشته باشد.
یک زن یا یک زن و شوهر، قبل از بارداری، برای ارزیابی کروموزوم های خود یا خود، به خصوص اگر زنی قبلاً سقط جنین یا ناباروری را تجربه کرده باشد.
بافت حاصل از سقط جنین یا مرده زایی، برای کمک به تعیین اینکه آیا علت به دلیل ناهنجاری کروموزومی در جنین بوده است یا خیر.
نوزادی که با ناهنجاری های مادرزادی، از جمله نقص های مادرزادی فیزیکی، عقب ماندگی ذهنی، تاخیر در رشد و تکامل، یا علائم یک اختلال ژنتیکی خاص متولد می شود.
فرد مبتلا به ناباروری یا فردی که علائم اختلال ژنتیکی را نشان می دهد.
اعضای خانواده، برای تشخیص ناهنجاری های کروموزومی خاص زمانی که در یک کودک یا یکی دیگر از اعضای خانواده تشخیص داده شده است.
فردی که مبتلا به انواع خاصی از لوسمی، لنفوم، کم خونی مقاوم به درمان یا سرطان تشخیص داده شده است زیرا این شرایط می تواند منجر به تغییرات اکتسابی در کروموزوم ها شود. این آزمایش ممکن است بر روی نمونه خون یا مغز استخوان انجام شود.
چه زمانی انجام داده می شود؟
زمانی که جنین مشکوک به ناهنجاری های کروموزومی است، زمانی که نوزادی دارای ناهنجاری های مادرزادی است، زمانی که یک زن تجربه سقط جنین یا ناباروری را دارد و زمانی که یک بزرگسال نشانه های اختلال ژنتیکی را نشان می دهد، ممکن است آنالیز کروموزوم تجویز شود.
همچنین ممکن است برای تشخیص وجود یک ناهنجاری کروموزومی در اعضای خانواده زمانی که در یک کودک یا در یکی دیگر از اعضای خانواده تشخیص داده شده است، دستور داده شود.
زمانی که فرد مبتلا به سرطان خون، لنفوم، میلوما، کم خونی مقاوم به درمان یا سرطان دیگری باشد، ممکن است برای تشخیص ناهنجاری‌های کروموزومی اکتسابی تجویز شود.
نتیجه این تست چه چیزی را نشان می دهد؟
تفسیر نتایج آزمایش باید توسط فردی با آموزش تخصصی سیتوژنتیک انجام شود. برخی از یافته ها نسبتاً ساده هستند، مانند کروموزوم ۲۱ اضافی (تریزومی ۲۱) که نشان دهنده سندرم داون است، اما برخی دیگر ممکن است بسیار پیچیده باشند.
اگرچه علائم معمولی با ناهنجاری های کروموزومی خاص وجود خواهد داشت، اثرات و شدت آن ممکن است از فردی به فرد دیگر متفاوت باشد و اغلب نمی توان به طور قابل اعتمادی پیش بینی کرد.
برخی از نمونه‌هایی از ناهنجاری‌هایی که تجزیه و تحلیل کروموزوم ممکن است نشان دهد عبارتند از:
| این وجود یک کروموزوم اضافی است، یک سوم به جای یک جفت. بیماری های مرتبط با تریزومی عبارتند از: سندرم داون (مرتبط با تریزومی کروموزوم ۲۱)، سندرم پاتاو (تریزومی ۱۳)، سندرم ادوارد (تریزومی ۱۸) و سندرم کلاین فلتر (مردی با کروموزوم X اضافی – XXY به جای XY). | تریزومی |
| این عدم وجود یکی از کروموزوم ها است. نمونه ای از مونوزومی سندرم ترنر است (زن با یک کروموزوم X – X به جای XX). بیشتر تک‌سومی‌های دیگر با زندگی سازگار نیستند. | مونوسومی |
| اینها قطعات از دست رفته کروموزوم و/یا مواد ژنتیکی هستند. برخی از آنها ممکن است کوچک باشند و به سختی قابل تشخیص باشند. | حذف ها |
| اینها نشان دهنده مواد ژنتیکی اضافی هستند و ممکن است در هر کروموزوم وجود داشته باشند، مانند وجود دو نوار افقی در یک مکان خاص به جای یک. | تکراری ها |
| با جابجایی، قطعات کروموزوم شکسته می شوند و دوباره به کروموزوم دیگر می چسبند. اگر یک سوئیچ یک به یک باشد و همه مواد ژنتیکی وجود داشته باشد (اما در مکان نامناسب)، گفته می شود که یک جابجایی متعادل است. اگر اینطور نباشد، به آن جابه جایی نامتعادل می گویند. | جابجایی ها |
| با این کار، ماده ژنتیکی روی یک کروموزوم وجود دارد اما در مکان معمولی آن قرار ندارد. یک شخص می تواند هم بازآرایی و هم تکرار یا حذف داشته باشد. تعداد تقریباً نامتناهی از بازآرایی امکان پذیر است. تفسیر تأثیرات تغییرات می تواند چالش برانگیز باشد. | بازآرایی ژنتیکی |
تکرارها، حذف‌ها، جابه‌جایی‌ها و بازآرایی‌های ژنتیکی می‌تواند باعث ایجاد مشکلات سلامتی و رشد بی‌شماری شود. بستگی به این دارد که چه ژن هایی از دست رفته یا در تعداد زیادی نسخه وجود دارد.
برخی از بازآرایی های ژنتیکی تغییراتی هستند که علائم قابل توجهی ایجاد نمی کنند. جابه‌جایی متعادل (که در آن دو کروموزوم قسمت‌هایی از خود را عوض کرده‌اند اما تمام مواد ژنتیکی موجود است) ممکن است برای فردی که آنها را دارد مشکلی ایجاد نکند، اما ممکن است در فرزندانش مشکل ایجاد کند.
بسیاری از بدخیمی های خونی و لنفاوی (مانند لوسمی، لنفوم، میلوما، میلودیسپلازی) با ناهنجاری های کروموزومی مرتبط هستند که می تواند به تشخیص بیماری و/یا پیش بینی سیر بالینی بیماری کمک کند.
آیا چیز دیگری هست که باید بدانم؟
از آنجایی که کروموزوم های جنسی (XX یا XY) در طول تجزیه و تحلیل کروموزوم شناسایی می شوند، این آزمایش نیز به عنوان یک محصول جانبی، قطعا جنسیت جنین را تعیین می کند.
برخی از تغییرات کروموزومی آنقدر کوچک یا ظریف هستند که با کاریوتایپینگ قابل تشخیص نیستند. روش‌های آزمایش دیگری مانند هیبریداسیون فلورسنت در محل (FISH) یا ریزآرایه ممکن است گاهی برای بررسی بیشتر ناهنجاری‌های کروموزومی انجام شود.
این امکان برای افراد وجود دارد که سلول هایی با مواد ژنتیکی متفاوت در بدن خود داشته باشند. این به دلیل تغییرات اولیه در رشد جنین است که منجر به ایجاد خطوط سلولی کاملاً متفاوت می شود و موزاییکیسم نامیده می شود. نمونه ای از این موارد برخی از موارد سندرم داون است. فرد مبتلا می تواند سلول هایی با کروموزوم ۲۱ سوم اضافی و برخی سلول ها با جفت طبیعی داشته باشد.
آیا همه باید این آزمایش را انجام دهند؟
تجزیه و تحلیل کروموزوم اغلب انجام می شود، اما به عنوان یک آزمایش غربالگری عمومی نشان داده نمی شود. اکثریت مردم هرگز نیازی به انجام این کار ندارند.
آیا می توان آنالیز کروموزوم را در مطب ارائه دهنده مراقبت های بهداشتی من انجام داد؟
خیر، برای اجرا به تجهیزات تخصصی و برای تفسیر به تخصص نیاز دارد. در بیشتر موارد، نمونه ها به آزمایشگاه مرجع ارسال می شوند.
چرا انجام کاریوتایپ چند روز طول می کشد؟
سلول هایی که مورد آزمایش قرار می گیرند باید کشت شوند و تقسیم سلولی ترویج شود. مدت زمانی که این کار طول می کشد از نمونه ای به نمونه دیگر متفاوت است. کاریوتیپ های بسیار پیچیده و غیر طبیعی ممکن است به زمان بیشتری برای ارزیابی نیاز داشته باشند.
بدون دیدگاه