Karyotyping

خانه » Karyotyping

Karyotyping

Karyotyping و FISH (فلورسنت هیبریداسیون در جایگاه) دو روش مهم در تشخیص ژنتیکی پیش از لانه‌گزینی (PGD) هستند که به منظور بررسی و تشخیص ناهنجاریهای کروموزومی و ژنتیکی در جنینها استفاده میشوند.

کاریوتایپ نگاری تکنیکی است که برای مشاهده و تحلیل تعداد و ساختار کروموزومها در یک سلول استفاده میشود. این روش معمولاً در تشخیص ناهنجاریهای کروموزومی مانند جابه‌جاییها، حذفیات، افزایشیها و معکوس شدگیها بکار میرود.

مراحل کاریوتایپ

جمع آوری سلولها :سلولها از جنین یا نمونه‌های خونی گرفته میشوند؛
کشت سلولی :سلولها در محیط کشت رشد میکنند تا به تعداد کافی برای آنالیز برسند؛
متافاز : سلولها به مرحله متافاز تقسیم میرسند، جاییکه کروموزومها به وضوح قابل مشاهده هستند؛
رنگ آمیزی :کروموزومها با استفاده از رنگهای خاصی رنگ‌آمیزی میشوند تا تحت میکروسکوپ نوری قابل مشاهده شوند؛

کاربرد در PGD

کاریوتایپ نگاری برای تشخیص ناهنجاریهای کروموزومی در جنینها استفاده میشود. اما به دلیل نیاز به تعداد زیادی سلول و زمان بیشتر برای رشد آنها، بیشتر در موارد خاص استفاده میشود.

بررسی کاریوتایپ به پزشکان امکان میدهد تا ناهنجاریهای ممکن در ساختار و تعداد کروموزومهای فرد را تشخیص دهند. برای این منظور، در تجزیه و تحلیل کروموزومهای متافاز از کشت لنفوئیستهای خون محیطی استفاده میشود. این آزمایش به دلیل ناهنجاریهای کروموزومی در زوجهای مبتلا به اختلالات تولید مثلی بسیار مهم است.

محدودیتهای کاریوتایپ

زمانبر بودن : فرآیند کشت سلولی زمانبر است؛
دقت پایینتر در ناهنجاریهای کوچک : تشخیص ناهنجاریهای کوچکتر از 5 مگاباز ممکن است دشوار باشد؛

کاریوتایپ نگاری فرآیندی است که در آن کروموزومهای یک سلول بصورت تصویری مشاهده و تحلیل میشوند. این تکنیک به تشخیص ناهنجاریهای کروموزومی و بررسی ساختار ژنتیکی فرد کمک میکند. نمونه‌های مختلفی میتوانند برای کاریوتایپ نگاری مورد استفاده قرار گیرند، از جمله خون محیطی، مایع مغز استخوان، مایع جنینی (آمنیوتیک)، و نمونه‌های بافتی.

انواع نمونه های کاریوتایپ

خون محیطی

کاربرد : معمولترین نوع نمونه برای کاریوتایپ نگاری در تشخیص ناهنجاریهای کروموزومی؛
روش جمع آوری : خون محیطی معمولاً از ورید بازو با استفاده از سرنگ جمع‌آوری میشود و در لوله‌های حاوی ماده ضد انعقاد (مانند هپارین) نگهداری میشود؛

مایع مغز استخوان

کاربرد : برای تشخیص ناهنجاریهای کروموزومی مرتبط با بیماریهای خونی مانند لوکمیا؛
روش جمع آوری : مایع مغز استخوان از استخوان خاصی (مانند استخوان لگن) با استفاده از سوزن مخصوص جمع‌آوری میشود؛

مایع جنینی (آمنیوتیک)

کاربرد : برای تشخیص ناهنجاری‌های کروموزومی در جنین در دوران بارداری؛
روش جمع آوری : مایع آمنیوتیک از کیسه آمنیوتیک جنین با استفاده از آمینیوسنتز (سوزن وارد شده به رحم) جمع‌آوری میشود؛

نمونه های بافتی (Biopsy Sample)

کاربرد : برای بررسی ناهنجاریهای کروموزومی در سلولهای بافتی؛
روش جمع آوری : بافتها میتوانند از طریق بیوپسی از انواع مختلف بافتها مانند پوست، کبد، و تومورها جمع‌آوری شوند؛

مراحل آماده سازی اسلاید کاریوتایپ

جمع آوری نمونه : نمونه‌های خونی، مایع مغز استخوان، مایع آمنیوتیک یا بافتی جمع‌آوری میشوند و به آزمایشگاه فرستاده میشوند؛
کشت سلولی : نمونه‌ها در محیط کشت مناسب قرار داده میشوند تا سلولها تکثیر شوند. معمولاً از محیطهای کشت خاصی برای تحریک تقسیم سلولی استفاده میشود. در نمونه‌های خون محیطی، معمولاً لنفوسیتها (نوعی از گلبولهای سفید) تکثیر میشوند؛
توقف تقسیم سلولی در مرحله متافاز : برای مشاهده کروموزومها، سلولها باید در مرحله متافاز چرخه سلولی متوقف شوند. این کار با استفاده از کولسیمید (Colcemid) یا مواد مشابه که دوکهای میتوزی را مختل میکنند، انجام میشود؛
شوک هیپوتونیک : سلولها در محلول هیپوتونیک (مانند محلول کلرید پتاسیم) قرار میگیرند تا متورم شوند و کروموزومها از هم جدا شوند. این مرحله کمک میکند تا کروموزومها بهتر قابل مشاهده باشند؛
فیکساسیون : سلولها با استفاده از مخلوطی از متانول و اسید استیک (3:1) فیکس میشوند. این فرآیند باعث تثبیت سلولها و حفظ ساختار کروموزوم‌ها میشود؛
تهیه اسلاید : سلولهای فیکس شده روی اسلایدهای میکروسکوپی ریخته میشوند و اجازه داده میشود تا خشک شوند. این مرحله بسیار حساس است و باید به دقت انجام شود تا کروموزومها به خوبی پخش شوند؛
رنگ آمیزی کروموزومها : کروموزومها با استفاده از رنگهای خاصی مانند Giemsa رنگ‌آمیزی میشوند تا الگوهای باندی خاصی ایجاد شود که به شناسایی و تشخیص ناهنجاریها کمک میکند. معمولاً روش رنگ‌آمیزی G (G-banding) برای این منظور استفاده میشود؛
مشاهده و تحلیل : اسلایدهای رنگ‌آمیزی شده تحت میکروسکوپ نوری با بزرگنمایی بالا مشاهده میشوند. تصاویر کروموزومها ثبت میشوند و سپس برای تحلیل ناهنجاریهای عددی و ساختاری بررسی میشوند؛
تهیه کاریوتایپ : تصاویر کروموزومها مرتب‌سازی شده و در یک نمودار کاریوتایپ قرار میگیرند. کروموزومها بر اساس اندازه و شکل‌شان مرتب میشوند و هر جفت کروموزوم به ترتیب شماره‌گذاری میشود؛
تشخیص و گزارش دهی : کاریوتایپ تهیه شده توسط متخصصین ژنتیک و سیتوژنتیک بررسی میشود و ناهنجاریهای احتمالی تشخیص داده میشوند. نتایج تحلیل بصورت گزارش به پزشک معالج ارائه میشود؛

سندرمها و ناهنجاریهای قابل تشخیص با کاریوتایپ

سندرم داون (تریزومی 21)

وجود یک کروموزوم 21 اضافی که باعث بروز علائم خاصی مانند عقب‌ماندگی ذهنی و مشکلات قلبی میشود.

سندروم ادوارد (تریزومی 18)

وجود یک کروموزوم 18 اضافی که باعث ناهنجاریهای شدید جسمی و ذهنی میشود.

سندروم پاتو (تریزومی 13)

وجود یک کروموزوم 13 اضافی که باعث ناهنجاریهای جسمی و مشکلات شدید ذهنی میشود.

سندروم ترنر (مونوزومی X)

وجود تنها یک کروموزوم X در زنان که باعث مشکلات رشد و ناهنجاریهای جنسی میشود.

سندروم کلاین فلتر (XXY)

وجود یک کروموزوم X اضافی در مردان که باعث ناهنجاریهای جنسی و مشکلات باروری میشود.

جابه جایی ها و تغییرات ساختاری کروموزومی

شامل جابه‌جایی‌های متعادل و نامتعادل، حذفیات و افزایشیها که میتوانند باعث مشکلات ژنتیکی و بیماریهای مختلف شوند.

تشخیص موزائیسم توسط تست کاریوتایپ

برای تشخیص موزائیسم از روشهای زیر استفاده میشود :

جمع آوری نمونه : نمونه خونی یا بافتی از فرد گرفته میشود؛
کشت سلولی : سلولها در آزمایشگاه کشت داده میشوند تا تکثیر یابند؛
توقف تقسیم سلولی : سلولها در مرحله متافاز متوقف میشوند، زیرا در این مرحله کروموزومها بوضوح قابل مشاهده هستند؛
رنگ‌آمیزی : کروموزومها با استفاده از رنگهای مخصوص رنگ‌آمیزی میشوند تا الگوی نوارهای کروموزومی مشخص شود؛
تصویر‌برداری : کروموزومها با استفاده از میکروسکوپ نوری بررسی و تصویر‌برداری میشوند؛
تحلیل کاریوتایپ : تصاویر کروموزومی تجزیه و تحلیل میشوند تا هرگونه تغییر در تعداد یا ساختار کروموزومها شناسایی شود؛