Làm thế nào là một thử nghiệm Karyotype được thực hiện?

Nếu bác sĩ của bạn đã đề nghị xét nghiệm karyotype cho bạn hoặc con bạn, hoặc sau khi chọc ối, xét nghiệm này đòi hỏi gì? Những điều kiện nào có thể chẩn đoán karyotype, các bước liên quan đến việc thực hiện các xét nghiệm và những hạn chế của nó là gì?

Một bài kiểm tra Karyotype là gì?

Karyotype là một bức ảnh của các nhiễm sắc thể trong một tế bào. Karyotypes có thể được lấy từ các tế bào máu, tế bào da của thai nhi (từ nước ối hoặc nhau thai) hoặc tế bào tủy xương.

Những điều kiện có thể được chẩn đoán với xét nghiệm Karyotype?

Karyotypes có thể được sử dụng để sàng lọc và xác nhận các bất thường về nhiễm sắc thể như hội chứng Down, và có một số loại bất thường khác nhau có thể được phát hiện.

Một trong số đó là trisomies trong đó có ba bản sao của một trong số các nhiễm sắc thể chứ không phải hai. Ngược lại, đơn sắc xảy ra khi chỉ có một bản sao (thay vì hai). Ngoài trisomies và monosome còn có sự xóa nhiễm sắc thể trong đó một phần của nhiễm sắc thể bị mất và sự chuyển đoạn nhiễm sắc thể, trong đó một phần của một nhiễm sắc thể được gắn vào một nhiễm sắc thể khác (và ngược lại trong sự chuyển dịch cân bằng).

Ví dụ về trisomies bao gồm:

• Hội chứng Down (trisomy 21)
• Hội chứng Edward (trisomy 18)
• Hội chứng Patau (trisomy 13)
• Hội chứng Klinefelter (XXY và các biến thể khác) - Hội chứng Klinefelter xảy ra ở 1 trên 500 nam giới mới sinh và dường như đang gia tăng tỷ lệ mắc
• Hội chứng Triple X (XXX)

Một ví dụ về đơn âm bao gồm:

• Hội chứng Turner (X0) hoặc đơn nhân X - Khoảng 15 phần trăm sảy thai là do hội chứng Turner, nhưng trisomy này chỉ xuất hiện trong khoảng 1 trong 2000 ca sinh sống

Ví dụ về xóa nhiễm sắc thể bao gồm:

• Hội chứng Cri-du-Chat (thiếu nhiễm sắc thể 5)
• Hội chứng Williams (thiếu nhiễm sắc thể 7)

Dịch thuật - Có nhiều ví dụ về chuyển dịch bao gồm hội chứng Down dịch. Bản dịch tiếng Robertson khá phổ biến, xảy ra ở khoảng 1 trên 1000 người.

Khảm là một tình trạng trong đó một số tế bào trong cơ thể có bất thường nhiễm sắc thể trong khi những tế bào khác thì không. Ví dụ, hội chứng khảm Down hoặc trisomy khảm 9. Trisomy 9 đầy đủ không tương thích với cuộc sống, nhưng khảm trisomy 9 có thể dẫn đến một cuộc sinh nở.

(Một ví dụ đáng giá cả ngàn từ. Tìm hiểu về sự khác biệt giữa chuyển vị, trisomy và hội chứng khảm Down.)

Khi một Karyotype được thực hiện?

Có nhiều tình huống trong đó một karyotype có thể được đề nghị bởi bác sĩ của bạn. Chúng có thể bao gồm:

• Trẻ sơ sinh hoặc trẻ em có điều kiện y tế cho thấy bất thường nhiễm sắc thể chưa được chẩn đoán.
• Người lớn có các triệu chứng gợi ý về bất thường nhiễm sắc thể (ví dụ, nam giới mắc bệnh Klinefelter có thể không được chẩn đoán cho đến tuổi dậy thì hoặc trưởng thành.) Một số rối loạn trisomy khảm cũng có thể không được chẩn đoán.
• Vô sinh - Một karyotype di truyền có thể được thực hiện cho vô sinh. Như đã lưu ý ở trên, một số bất thường nhiễm sắc thể có thể không được chẩn đoán cho đến khi trưởng thành. Một phụ nữ mắc hội chứng Turner hoặc một người đàn ông có một trong các biến thể của Klinefelter có thể không nhận thức được tình trạng này cho đến khi họ đối phó với vô sinh.
• Xét nghiệm tiền sản - Trong một số trường hợp, chẳng hạn như hội chứng Down dịch, tình trạng này có thể là do di truyền và cha mẹ có thể được kiểm tra nếu trẻ sinh ra mắc hội chứng Down. (Điều quan trọng cần lưu ý là hầu hết thời gian hội chứng Down không phải là rối loạn di truyền mà là đột biến cơ hội.)
• Stillbirth - Karyotype thường được thực hiện như một phần của thử nghiệm sau khi thai chết lưu.

• Sảy thai tái phát - Một kiểu nhân của cha mẹ về sẩy thai tái phát có thể đưa ra manh mối về lý do cho những mất mát tái diễn tàn khốc này. Người ta cho rằng những bất thường về nhiễm sắc thể, chẳng hạn như trisomy 16 là nguyên nhân gây ra ít nhất 50% trường hợp sảy thai.
• Bệnh bạch cầu - Xét nghiệm Karyotype cũng có thể được thực hiện để giúp chẩn đoán bệnh bạch cầu, ví dụ, bằng cách tìm kiếm nhiễm sắc thể Philadelphia được tìm thấy ở một số người mắc bệnh bạch cầu tủy xương mãn tính hoặc bệnh bạch cầu lymphocytic cấp tính.

Các bước tham gia vào một thử nghiệm Karyotype

Xét nghiệm karyotype nghe có vẻ giống như xét nghiệm máu đơn giản, khiến nhiều người tự hỏi tại sao phải mất nhiều thời gian để có kết quả. Thử nghiệm này thực sự khá phức tạp sau khi thu thập. Chúng ta hãy xem các bước sau để bạn có thể hiểu những gì đang xảy ra trong thời gian bạn chờ đợi bài kiểm tra.

1. Bộ sưu tập mẫu

Bước đầu tiên trong việc thực hiện một kiểu nhân là thu thập một mẫu. Ở trẻ sơ sinh, một mẫu máu chứa các tế bào hồng cầu, bạch cầu, huyết thanh và các chất lỏng khác được thu thập. Một kiểu nhân sẽ được thực hiện trên các tế bào bạch cầu đang phân chia tích cực (một trạng thái được gọi là nguyên phân).Trong khi mang thai, mẫu có thể là nước ối được thu thập trong khi chọc ối hoặc một mảnh nhau thai được thu thập trong một thử nghiệm lấy mẫu lông nhung màng đệm (CVS). Nước ối chứa các tế bào da của thai nhi được sử dụng để tạo ra một kiểu nhân.

2. Vận chuyển đến phòng thí nghiệm

Karyotypes được thực hiện trong một phòng thí nghiệm cụ thể gọi là phòng thí nghiệm tế bào học, phòng thí nghiệm nghiên cứu về nhiễm sắc thể. Không phải tất cả các bệnh viện đều có phòng thí nghiệm tế bào học. Nếu bệnh viện hoặc cơ sở y tế của bạn không có phòng thí nghiệm tế bào học riêng, mẫu thử sẽ được gửi đến phòng thí nghiệm chuyên phân tích karyotype. Mẫu thử nghiệm được phân tích bởi các kỹ thuật viên tế bào học được đào tạo đặc biệt, Ph.D. nhà tế bào học, hoặc nhà di truyền y học.

3. Tách các tế bào

Để phân tích nhiễm sắc thể, mẫu phải chứa các tế bào đang phân chia tích cực. Trong máu, các tế bào bạch cầu tích cực phân chia. Hầu hết các tế bào thai nhi cũng tích cực phân chia. Khi mẫu đến phòng thí nghiệm tế bào học, các tế bào không phân chia được tách ra khỏi các tế bào phân chia bằng các hóa chất đặc biệt.

4. Tế bào đang phát triển

Để có đủ các tế bào để phân tích, các tế bào phân chia được phát triển trong môi trường đặc biệt hoặc nuôi cấy tế bào. Phương tiện này chứa hóa chất và kích thích tố cho phép các tế bào phân chia và nhân lên. Quá trình nuôi cấy này có thể mất ba đến bốn ngày đối với các tế bào máu và tối đa một tuần đối với các tế bào thai nhi.

5. Đồng bộ hóa tế bào

Nhiễm sắc thể là một chuỗi dài DNA của con người. Để nhìn thấy nhiễm sắc thể dưới kính hiển vi, nhiễm sắc thể phải ở dạng nhỏ gọn nhất trong giai đoạn phân chia tế bào (nguyên phân) được gọi là metaphase. Để đưa tất cả các tế bào đến giai đoạn phân chia tế bào cụ thể này, các tế bào được xử lý bằng một hóa chất ngăn chặn sự phân chia tế bào tại điểm mà nhiễm sắc thể nhỏ gọn nhất.

6. Phát hành nhiễm sắc thể từ tế bào của họ

Để nhìn thấy các nhiễm sắc thể nhỏ gọn này dưới kính hiển vi, các nhiễm sắc thể phải ra khỏi các tế bào bạch cầu. Điều này được thực hiện bằng cách xử lý các tế bào bạch cầu bằng một giải pháp đặc biệt khiến chúng vỡ ra. Điều này được thực hiện trong khi các tế bào nằm trên một phiến kính hiển vi. Các mảnh vụn còn sót lại từ các tế bào bạch cầu bị cuốn trôi, khiến các nhiễm sắc thể bị mắc kẹt trong slide.

7. Nhuộm nhiễm sắc thể

Nhiễm sắc thể là không màu tự nhiên. Để nói một nhiễm sắc thể từ một nhiễm sắc thể khác, một loại thuốc nhuộm đặc biệt gọi là thuốc nhuộm Giemsa được áp dụng cho slide. Thuốc nhuộm Giemsa nhuộm các vùng nhiễm sắc thể rất giàu bazơ adenine (A) và thymine (T). Khi nhuộm màu, các nhiễm sắc thể trông giống như các chuỗi với các dải sáng và tối. Mỗi nhiễm sắc thể có một mô hình cụ thể của các dải sáng và tối cho phép nhà tế bào học nói với một nhiễm sắc thể từ một nhiễm sắc thể khác. Mỗi dải màu tối hoặc sáng bao gồm hàng trăm gen khác nhau.

8. Phân tích

Sau khi nhiễm sắc thể được nhuộm, slide được đặt dưới kính hiển vi để phân tích. Một bức ảnh sau đó được chụp các nhiễm sắc thể. Khi kết thúc phân tích, tổng số nhiễm sắc thể sẽ được xác định và các nhiễm sắc thể được sắp xếp theo kích thước.

9. Đếm số nhiễm sắc thể

Bước đầu tiên của phân tích là đếm các nhiễm sắc thể. Hầu hết con người có 46 nhiễm sắc thể. Những người mắc hội chứng Down có 47 nhiễm sắc thể. Người ta cũng có thể bị thiếu nhiễm sắc thể, nhiều hơn một nhiễm sắc thể phụ hoặc một phần nhiễm sắc thể bị thiếu hoặc nhân đôi. Chỉ cần nhìn vào số lượng nhiễm sắc thể, có thể chẩn đoán các tình trạng khác nhau bao gồm hội chứng Down.

10. Sắp xếp nhiễm sắc thể

Sau khi xác định số lượng nhiễm sắc thể, nhà tế bào học sẽ bắt đầu sắp xếp các nhiễm sắc thể. Để sắp xếp các nhiễm sắc thể, một nhà tế bào học sẽ so sánh chiều dài nhiễm sắc thể, vị trí của tâm động (các khu vực nối hai nhiễm sắc thể), vị trí và kích thước của các dải G. Các cặp nhiễm sắc thể được đánh số từ lớn nhất (số 1) đến nhỏ nhất (số 22). Có 22 cặp nhiễm sắc thể, được gọi là nhiễm sắc thể, khớp chính xác. Ngoài ra còn có nhiễm sắc thể giới tính, con cái có hai nhiễm sắc thể X trong khi con đực có X và Y.

11. Nhìn vào cấu trúc

Ngoài việc xem xét tổng số nhiễm sắc thể và nhiễm sắc thể giới tính, nhà tế bào học cũng sẽ xem xét cấu trúc của các nhiễm sắc thể cụ thể để đảm bảo rằng không có vật liệu bị thiếu hoặc bổ sung cũng như các bất thường về cấu trúc như dịch mã. Sự chuyển vị xảy ra khi một phần của một nhiễm sắc thể được gắn vào một nhiễm sắc thể khác. Trong một số trường hợp, hai đoạn nhiễm sắc thể được hoán đổi cho nhau (một sự chuyển vị cân bằng) và lần khác, một đoạn bổ sung được thêm hoặc thiếu từ một nhiễm sắc thể.

12. Kết quả cuối cùng

Cuối cùng, kiểu nhân cuối cùng cho thấy tổng số nhiễm sắc thể, giới tính và bất kỳ cấu trúc bất thường nào với nhiễm sắc thể riêng lẻ. Một hình ảnh kỹ thuật số của các nhiễm sắc thể được tạo ra với tất cả các nhiễm sắc thể được sắp xếp theo số lượng.

Giới hạn của kiểm tra Karyotype

Điều quan trọng cần lưu ý là mặc dù xét nghiệm karyotype có thể cung cấp nhiều thông tin về nhiễm sắc thể, nhưng xét nghiệm này không thể cho bạn biết liệu đột biến gen cụ thể, chẳng hạn như những đột biến gây ra bệnh xơ nang. Chuyên gia tư vấn di truyền của bạn có thể giúp bạn hiểu cả những gì xét nghiệm karyotype có thể cho bạn biết và những gì họ không thể. Các nghiên cứu sâu hơn là cần thiết để đánh giá vai trò có thể của đột biến gen trong bệnh hoặc sảy thai.

Cũng cần lưu ý rằng đôi khi xét nghiệm karyotype có thể không thể phát hiện một số bất thường về nhiễm sắc thể, chẳng hạn như khi có khảm khảm nhau thai.

Tương lai

Tại thời điểm hiện tại, xét nghiệm karyotype trong môi trường trước khi sinh khá xâm lấn, đòi hỏi phải lấy nước ối hoặc lấy mẫu lông nhung màng đệm.Các nghiên cứu đang được tiến hành đánh giá DNA không có tế bào trong mẫu máu của người mẹ như một sự thay thế ít xâm lấn hơn để chẩn đoán trước sinh về các bất thường di truyền ở thai nhi.

Điểm mấu chốt trong việc chờ đợi kết quả Karyotype của bạn

Trong khi chờ đợi kết quả karyotype của bạn, bạn có thể cảm thấy rất lo lắng, và một hoặc hai tuần để có kết quả có thể cảm thấy như các eons. Hãy dành thời gian đó để dựa vào bạn bè và gia đình của bạn. Tìm hiểu về một số điều kiện liên quan đến nhiễm sắc thể bất thường cũng có thể hữu ích. Mặc dù nhiều điều kiện được chẩn đoán với karyotype có thể tàn phá, nhưng có nhiều người sống với những điều kiện này có chất lượng cuộc sống tuyệt vời.