Mục đích và các bước liên quan đến kiểm tra Karyotype

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

Kiểm tra Karyotype là gì?

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

Các điều kiện được chẩn đoán bằng 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 hội chứng mắt mèo, và có một số loại bất thường khác nhau có thể được phát hiện.

Bất thường nhiễm sắc thể:

• Trisomies trong đó có ba bản sao của một trong các nhiễm sắc thể thay vì hai
• Các monosomies trong đó chỉ có một bản sao (thay vì hai)
• Mất đoạn nhiễm sắc thể trong đó thiếu một phần của nhiễm sắc thể
• Chuyển đoạn nhiễm sắc thể trong đó một phần của nhiễm sắc thể này được gắn vào nhiễm sắc thể khác (và ngược lại trong chuyển vị cân bằng.)

Ví dụ về trisomies bao gồm:

• Hội chứng Down (trisomy 21)
• Hội chứng Edward (tam nhiễm 18)
• Hội chứng Patau (tam nhiễm sắc thể 13)
• Hội chứng Klinefelter (XXY và các biến thể khác) - Hội chứng Klinefelter xảy ra ở 1/5 nam giới sơ sinh
• Hội chứng Triple X (XXX)

Một ví dụ về đơn phân bao gồm:

• Hội chứng Turner (X0) hoặc chứng đa thai X - Khoảng 10% trường hợp sẩy thai trong ba tháng đầu là do hội chứng Turner, nhưng chứng đơn tử này chỉ xảy ra ở khoảng 1 trong số 2.500 ca sinh con gái còn sống.

Ví dụ về sự mất đoạn nhiễm sắc thể bao gồm:

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

Chuyển vị - Có nhiều ví dụ về chuyển vị bao gồm cả hội chứng Down. Chuyển vị Robertsonian khá phổ biến, xảy ra ở khoảng 1/1000 người.

Mosaicism là tình trạng một số tế bào trong cơ thể có bất thường về nhiễm sắc thể trong khi những tế bào khác thì không. Ví dụ, hội chứng Down thể khảm hoặc thể tam nhiễm khảm 9. Thể tam nhiễm hoàn toàn 9 không tương thích với sự sống, nhưng thể tam nhiễm thể khảm 9 có thể dẫn đến một ca sinh sống.

Khi nào nó hoàn thành

Có nhiều tình huống mà bác sĩ của bạn có thể khuyến nghị dùng karyotype. Chúng có thể bao gồm:

• Trẻ sơ sinh hoặc trẻ em có các tình trạng bệnh lý gợi ý bất thường về nhiễm sắc thể mà chưa được chẩn đoán.
• Người lớn có các triệu chứng gợi ý bất thường về nhiễm sắc thể (ví dụ, nam giới mắc bệnh Klinefelter có thể không được chẩn đoán cho đến khi dậy thì hoặc trưởng thành.) Một số rối loạn tam nhiễm thể khảm cũng có thể không được chẩn đoán.
• Vô sinh: Một karyotype di truyền có thể được thực hiện đối với vô sinh. Như đã nói ở trên, một số bất thường về 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 bệnh cho đến khi họ đang đương đầu với tình trạng vô sinh.
• Xét nghiệm trước khi sinh: Trong một số trường hợp, chẳng hạn như hội chứng Down chuyển vị, tình trạng này có thể do di truyền và cha mẹ có thể được xét nghiệm nếu đứa trẻ sinh ra bị hội chứng Down. (Điều quan trọng cần lưu ý là hầu hết thời gian hội chứng Down không phải là một rối loạn di truyền mà là một đột biến ngẫu nhiên.)
• Thai chết lưu: Karyotype thường được thực hiện như một phần của thử nghiệm sau khi thai chết lưu.
• Sảy thai tái diễn: Mẫu sơ đồ của cha mẹ về những lần sẩy thai liên tiếp có thể cung cấp manh mối về lý do cho những tổn thất định kỳ tàn khốc này. Người ta cho rằng những bất thường về nhiễm sắc thể, chẳng hạn như thể nhiễm sắc thể 16, là nguyên nhân của ít nhất 50% các ca sẩy 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 bị bệnh bạch cầu dòng tủy mãn tính hoặc bệnh bạch cầu cấp dòng lympho.

Các bước liên quan

Xét nghiệm karyotype nghe có vẻ giống như một xét nghiệm máu đơn giản, điều này khiến nhiều người thắc mắc tại sao phải mất nhiều thời gian mới có kết quả. Thử nghiệm này thực sự khá phức tạp sau khi thu thập. Hãy cùng xem qua các bước sau để bạn có thể hiểu được điều gì đang xảy ra trong thời gian bạn chờ đợi bài kiểm tra.

1. Bộ sưu tập mẫu

Bước đầu tiên để thực hiện karyotype là thu thập một mẫu. Ở trẻ sơ sinh, một mẫu máu có chứa các tế bào hồng cầu, bạch cầu, huyết thanh và các chất lỏng khác được thu thập. Karyotype sẽ được thực hiện trên các tế bào bạch cầu đang tích cực phân chia (trạng thái được gọi là nguyên phân). Trong thời kỳ mang thai, mẫu có thể là nước ối được thu thập trong quá trình chọc dò màng ối hoặc một mẩu nhau thai được thu thập trong quá trình xét nghiệm lấy mẫu nhung mao màng đệm (CVS). Nước ối chứa các tế bào da của thai nhi được sử dụng để tạo ra karyotype.

2. Vận chuyển đến Phòng thí nghiệm

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

3. Tách các ô

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 của thai nhi cũng tích cực phân chia. Khi mẫu đến phòng thí nghiệm di truyền tế bào, các tế bào không phân chia sẽ được tách ra khỏi các tế bào đang phân chia bằng cách sử dụng các hóa chất đặc biệt.

4. Tế bào phát triển

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

5. Đồng bộ hóa các ô

Nhiễm sắc thể là một chuỗi dài DNA của con người. Để có thể nhìn thấy các nhiễm sắc thể dưới kính hiển vi, các nhiễm sắc thể phải ở dạng nhỏ gọn nhất của chúng trong một giai đoạn phân chia tế bào (nguyên phân) được gọi là quá trình chuyển hóa. Để có được tất cả các tế bào đến giai đoạn phân chia tế bào cụ thể này, các tế bào được xử lý bằng một loại hóa chất có tác dụng ngừng phân chia tế bào tại điểm mà các nhiễm sắc thể nhỏ gọn nhất.

6. Giải phóng nhiễm sắc thể từ tế bào của chúng

Để nhìn thấy các nhiễm sắc thể nhỏ gọn này dưới kính hiển vi, các nhiễm sắc thể phải nằm ngoài tế bào bạch cầu. Điều này được thực hiện bằng cách xử lý các tế bào bạch cầu bằng một dung dịch đặc biệt khiến chúng vỡ ra. Điều này được thực hiện trong khi các tế bào đang ở trên một slide hiển vi. Các mảnh vụn còn sót lại từ các tế bào bạch cầu bị rửa trôi, để lại các nhiễm sắc thể bị dính vào phiến kính.

7. Nhuộm nhiễm sắc thể

Nhiễm sắc thể tự nhiên không màu. Để phân biệt một nhiễm sắc thể này với một nhiễm sắc thể khác, một loại thuốc nhuộm đặc biệt gọi là thuốc nhuộm Giemsa được bôi lên phiến kính. Thuốc nhuộm Giemsa nhuộm các vùng nhiễm sắc thể giàu bazơ adenine (A) và thymine (T). Khi nhuộm màu, các nhiễm sắc thể trông giống như dây với dải sáng và tối. Mỗi nhiễm sắc thể có một kiểu dải sáng và tối cụ thể cho phép nhà di truyền tế bào phân biệt nhiễm sắc thể này với nhiễm sắc thể khác. Mỗi dải sáng tối bao gồm hàng trăm gen khác nhau.

8. Phân tích

Khi nhiễm sắc thể được nhuộm màu, phiến kính được đưa vào kính hiển vi để phân tích. Sau đó, một bức ảnh được chụp về các nhiễm sắc thể. Khi kết thúc phân tích, tổng số nhiễm sắc thể sẽ được xác định và sắp xếp các nhiễm sắc thể theo kích thước.

9. Đếm 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 thừa, hoặc một phần của nhiễm sắc thể bị thiếu hoặc nhân đôi. Chỉ cần nhìn vào số lượng nhiễm sắc thể, có thể chẩn đoán các bệnh khác nhau bao gồm cả hội chứng Down.

10. Phân loại nhiễm sắc thể

Sau khi xác định số lượng nhiễm sắc thể, nhà di truyền tế bào sẽ bắt đầu phân loại các nhiễm sắc thể. Để sắp xếp các nhiễm sắc thể, một nhà di truyền học tế bào sẽ so sánh chiều dài nhiễm sắc thể, vị trí của tâm động (khu vực nơi hai nhiễm sắc thể được nối với nhau), 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 NST thường, khớp chính xác với nhau. Ngoài ra còn có các nhiễm sắc thể giới tính, nữ giới có hai nhiễm sắc thể X trong khi nam giới có một X và một Y.

11. Nhìn vào cấu trúc

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

12. Kết quả cuối cùng

Cuối cùng, karyotype cuối cùng cho biết tổng số nhiễm sắc thể, giới tính và bất kỳ bất thường cấu trúc nào với các nhiễm sắc thể riêng lẻ. Một bức tranh 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 các đột biến gen cụ thể, chẳng hạn như những đột biến gây ra bệnh xơ nang, có xuất hiện hay không. Cố 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 có của đột biến gen đối với bệnh tật hoặc sẩy thai.

Điều quan trọng cần lưu ý là đôi khi xét nghiệm karyotype có thể không phát hiện được một số bất thường về nhiễm sắc thể, chẳng hạn như khi bị khảm nhau thai.

Hiện tại, xét nghiệm karyotype trong tiền sản khá xâm lấn, cần chọc ối hoặc lấy mẫu nhung mao màng đệm. Tuy nhiên, việc đánh giá DNA không có tế bào trong mẫu máu của người mẹ hiện nay phổ biến như một phương pháp thay thế ít xâm lấn hơn nhiều để chẩn đoán trước khi sinh về các bất thường di truyền ở thai nhi.

Một lời từ rất tốt

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