Test kariotipa

Ena od metod citogenetskih raziskav, namenjenih preučevanju kromosomov, je kariotipizacija. Analiza ima številne indikacije za izvedbo, pa tudi več vrst.

Kariotip je niz človeških kromosomov. Opisuje vse značilnosti genov: velikost, količino, obliko. Običajno genom sestavlja 46 kromosomov, od katerih jih je 44 avtosomnih, torej so odgovorni za dedne lastnosti (barva las in oči, oblika ušes itd.). Zadnji par so spolni kromosomi, ki določajo kariotip: ženske 46XX in moški 46XY.

Med diagnostičnim postopkom se ugotovijo morebitne genomske nepravilnosti:

• Spremembe količinske sestave.
• Kršitev strukture.
• Kršitev kakovosti.

Kariotipizacija se običajno izvaja pri novorojenčkih za ugotavljanje genetskih nepravilnosti. Analiza je indicirana tudi za poročene pare, ki načrtujejo nosečnost. V tem primeru študija omogoča prepoznavanje neusklajenosti genov, kar lahko povzroči rojstvo otroka z dednimi patologijami.

Vrste molekularnega kariotipiziranja:

1. Ciljno usmerjeno

Predpisana je za potrditev različnih anomalij in sindromov. Omogoča ugotavljanje vzrokov za izgubo nosečnosti: zamrznjen plod, spontani splav, prekinitev nosečnosti iz zdravstvenih razlogov. Določa etiologijo dodatnega nabora kromosomov pri triploidiji. Analiza se izvaja na mikromatricah s 350 tisoč markerji, koncentriranimi na klinično pomembnih področjih kromosomov. Ločljivost te študije je od 1 milijona bp.

2. Standardno

Odkriva klinično pomembne nepravilnosti v genomu. Diagnosticira mikrodelecijske sindrome in patologije, povezane z avtosomno dominantnimi boleznimi. Določa vzroke kromosomskih nepravilnosti pri nediferenciranih sindromih pri bolnikih z razvojnimi nepravilnostmi, prirojenimi napakami, zaostankom v psihomotoričnem razvoju in avtizmom.

Omogoča odkrivanje kromosomskih nepravilnosti v prenatalnem obdobju. Metoda določa anevploidije, patološke mikrodelecije pri plodu. Študija se izvaja na mikromatrici s 750 tisoč markerji visoke gostote, ki pokrivajo vsa pomembna področja genoma. Ločljivost standardne analize kariotipa je od 200 tisoč bp.

3. Razširjeno

Omogoča ugotavljanje vzrokov kromosomskih nepravilnosti pri nediferenciranih sindromih pri otrocih. Razkriva patogene delecije, tj. izginotje kromosomskih odsekov in podvajanja – dodatne kopije genov. Diagnosticira odseke z izgubo heterozigotnosti, vzroke avtosomno recesivnih patologij.

Analiza razširjenega kromosomskega mikromrežja se izvaja z uporabo mikromrežja visoke gostote, ki vsebuje več kot 2,6 milijona posameznih markerjev visoke gostote. Ločljivost te študije omogoča pokritost celotnega genoma in se giblje od 50.000 bp do 10.000 bp. To omogoča izjemno natančno preučevanje vseh delov genske kode, kar omogoča prepoznavanje najmanjših strukturnih nepravilnosti.

Analiza kariotipa se praviloma izvaja po navodilih genetika. Glede na zdravnikove indikacije se lahko predpiše ena od zgoraj navedenih vrst. Standardno testiranje je cenejše, vendar se predpiše izjemno redko, saj ne razkrije veliko kromosomskih nepravilnosti. Ciljno kariotipiziranje je dražja analiza, zato se predpiše ob prisotnosti kliničnih znakov sindromov in drugih anomalij. Razširjena diagnostika je najdražja in najbolj informativna, saj omogoča popolno študijo vseh 23 sklopov kromosomov.

Kje lahko dobim kariotipni test?

Analiza kromosomskih mikromrež se opravi po naročilu genetika. Namen študije je preučiti bolnikov genom in ugotoviti morebitne anomalije v njegovi strukturi.

Kromosomi so verige DNK, njihovo število in struktura sta specifična za vsako vrsto. Človeško telo vsebuje 23 parov kromosomov. En par določa spol: ženske imajo 46XX kromosomov, moški pa 46XY. Preostali geni so avtosomni, torej nespolni.

Značilnosti kariotipizacije:

• Analiza se izvede enkrat, saj se kromosomski nabor skozi vse življenje ne spreminja.
• Omogoča vam, da ugotovite vzroke reproduktivnih težav pri zakoncih.
• Diagnosticira več razvojnih napak pri otrocih.
• Odkriva genetske nepravilnosti.

Kariotip se odvzame v specializiranem medicinskem laboratoriju ali genetskem centru. Študijo izvaja usposobljen zdravnik. Praviloma so testi pripravljeni v 1-2 tednih. Rezultate dešifrira genetik.

Indikacije za postopek test kariotipa

Postopek kariotipizacije je predpisan novorojenčkom za ugotavljanje genetskih nepravilnosti in dednih patologij, pa tudi moškim in ženskam v fazi načrtovanja nosečnosti. Obstajajo tudi številne druge indikacije za analizo:

• Moška in ženska neplodnost neznanega izvora.
• Moška neplodnost: huda in neobstruktivna oligozoospermija, teratozoospermija.
• Spontana prekinitev nosečnosti: spontani splav, zamrznjen plod, prezgodnji porod.
• Primarna amenoreja.
• Zgodovina zgodnjih neonatalnih smrti.
• Otroci s kromosomskimi nepravilnostmi.
• Otroci z več prirojenimi malformacijami.
• Starši so starejši od 35 let.
• Več neuspešnih poskusov umetne oploditve (IVF).
• Dedna bolezen pri enem od bodočih staršev.
• Hormonske motnje pri ženskah.
• Spermatogeneza neznane etiologije.
• Krvnosorodne poroke.
• Neugodno ekološko življenjsko okolje.
• Dolgotrajen stik s kemikalijami, sevanjem.
• Slabe navade: kajenje, alkohol, droge, odvisnost od drog.

Kariotipizacija otrok se izvaja v naslednjih primerih:

• Prirojene malformacije.
• Duševna zaostalost.
• Zapoznel psihomotorni razvoj.
• Mikroanomalije in zapoznel psiho-govorni razvoj.
• Spolne anomalije.
• Motnje ali zamuda pri spolnem razvoju.
• Zaostanek v rasti.
• Prognoza zdravja otroka.

Diagnostika je priporočljiva za vse zakonce v fazi načrtovanja nosečnosti. Analiza se lahko izvede tudi med nosečnostjo, torej s prenatalnimi kromosomskimi raziskavami.

Kako izgleda kariotipni test?

Kariotip je skupek značilnosti celotnega nabora kromosomov. Za sistematizacijo analiz kromosomov se uporablja Mednarodna citogenetska nomenklatura, ki temelji na diferencialnem barvanju genoma za podroben opis vseh odsekov verig DNK.

Študija nam omogoča, da ugotovimo:

• Trisomija – v paru je tretji dodaten kromosom.
• Monosomija – v paru manjka en kromosom.
• Inverzija je obrat regije genoma.
• Translokacija je premikanje odsekov.
• Izbris je izguba regije.
• Podvajanje je podvojitev fragmenta.

Rezultati analize se zabeležijo po naslednjem sistemu:

1. Skupno število kromosomov in nabor spolnih kromosomov je 46, XX; 46, XY.
2. Označeni so dodatni in manjkajoči kromosomi, na primer 47, XY, + 21; 46, XY -18.
3. Kratki krak genoma je označen s simbolom p, dolgi krak pa s simbolom q.
4. Translokacija je t, delecija pa del, na primer 46,XX,del(6)(p12.3)

Končana analiza kariotipa izgleda takole:

• 46, XX – normalna ženska.
• 46, XY – normalen moški.
• 45, X – Šereševski-Turnerjev sindrom.
• 47 XXY – Klinefelterjev sindrom.
• 47, XXX – trisomija kromosoma X.
• 47, XX (XY), + 21 – Downov sindrom.
• 47, XY (XX), + 18 – Edwardsov sindrom.
• 47, XX (XY), + 13 – Patauov sindrom.

Citogenetske raziskave razkrivajo različne anomalije v strukturi verig DNK. Analiza diagnosticira tudi predispozicije za številne bolezni: endokrine patologije, hipertenzijo, poškodbe sklepov, miokardni infarkt in druge.

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

Priprava

Analiza kariotipa uporablja krvne celice, zato je zelo pomembno, da se na diagnozo ustrezno pripravimo.

Priprava na kromosomski test se začne 2 tedna pred njegovim odvzemom in je sestavljena iz odprave vpliva naslednjih dejavnikov na telo:

• Akutne in kronične bolezni.
• Jemanje zdravil.
• Uporaba alkohola in drog, kajenje.

Za analizo se uporabi 4 ml venske krvi. Kri se odvzame na tešče.

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

Tehnika test kariotipa

Človeškega genoma ni mogoče videti s prostim očesom, kromosomi so vidni le pod mikroskopom v določenih fazah celične delitve. Za določitev kariotipa se uporabljajo mononuklearni levkociti, kožni fibroblasti ali celice kostnega mozga. Za študijo so primerne celice v metafazi mitoze. Biološka tekočina se da v epruveto z litijem in heparinom. Kri se goji 72 ur.

Kulturo nato obogatimo s posebnimi snovmi, ki ustavijo delitev celic v fazi, potrebni za diagnostiko. Kultura se uporablja za izdelavo preparatov, ki so predmet pregleda. Dodatne informacije o stanju genoma pridobimo z barvanjem. Vsak kromosom ima progasto strukturo, ki je po barvanju jasno vidna.

Pri klasični študiji kromosomov se barvanje izvaja z različnimi barvili in njihovimi mešanicami. Barvilo se različno veže na posamezne dele genoma, zaradi česar je barvanje neenakomerno. Zaradi tega nastane kompleks prečnih oznak, ki odražajo linearno heterogenost kromosoma.

Osnovne metode barvanja:

• Q – zagotavlja zelo podrobne slike. Ta metoda se imenuje Kasperssonovo barvanje s kinakrinom-iperitom z diagnostiko pod fluorescentnim mikroskopom. Uporablja se za analizo genetskega spola, identifikacijo translokacij med X in Y, Y in avtosomi ter za presejanje mozaicizma s kromosomi Y.
• G – modificirana metoda Romanovsky-Giemsa. Ima večjo občutljivost v primerjavi s Q. Uporablja se kot standardna metoda citogenetske analize. Zazna majhne aberacije, marker kromosome.
• R – se uporablja za zaznavanje homolognih negativnih regij G in Q. Genom se obdela z barvilom akridin oranž.
• C – analizira centromerne regije kromosomov s konstitutivnim heterokromatinom in variabilnim distalnim delom Y.
• T – uporablja se za analizo telomernih regij verig DNK.

Obarvane in fiksirane celice se fotografirajo pod mikroskopom. Iz nastalega niza fotografij se oblikuje oštevilčen niz parov avtosomov, torej sistematiziran kariotip. Slika verig DNK je usmerjena navpično, oštevilčenje je odvisno od velikosti, pri čemer par spolnih kromosomov zapira niz.

Krvne pripravke analiziramo pod mikroskopom v 20–100 metafaznih ploščah, da ugotovimo kvantitativne in strukturne aberacije.

• Kvantitativne aberacije so spremembe v številu genov. To opazimo pri Downovem sindromu, ko je dodatnih 21 kromosomov.
• Strukturne aberacije so spremembe v samih kromosomih. To je lahko izguba dela genoma, prenos enega dela v drugega, rotacija za 180 stopinj itd.

Tehnika kariotipizacije je delovno intenziven postopek. Študijo izvajajo visoko usposobljeni strokovnjaki. Diagnosticiranje genoma ene osebe lahko traja cel delovni dan.

Analiza kariotipa zakoncev

Ob sklenitvi zakonske zveze se mnogi pari soočajo s problemom spočetja. Citogenetska analiza je indicirana za reševanje reproduktivnih težav. Kariotipizacija zakoncev omogoča prepoznavanje anomalij v strukturi genoma, ki preprečujejo rojevanje otrok ali motijo proces rojevanja. Kariotipa ni mogoče spremeniti, vendar je zaradi diagnostike mogoče ugotoviti prave vzroke neplodnosti in prekinitve nosečnosti ter najti načine za njihovo rešitev.

Analiza kromosomskih mikromrež se izvaja za ugotavljanje nepravilnosti v strukturi in številu verig DNK, ki so lahko vzrok za dedne bolezni pri bodočem otroku ali neplodnost zakoncev. Obstajajo mednarodni standardi za izvajanje analiz pri bodočih starših:

• Kromosomske patologije v družini.
• Zgodovina splava.
• Nosečnica je stara več kot 35 let.
• Dolgoročni mutageni učinki na telo.

Danes se uporabljajo naslednje metode kariotipizacije:

1. Analiza kromosomov v krvnih celicah.

Omogoča prepoznavanje primerov neplodnosti, ko je možnost zanositve pri enem od zakoncev znatno zmanjšana ali popolnoma odsotna. Pregled določa tudi tveganje za nestabilnost genoma. Za zdravljenje odstopanj se bolnikom lahko predpišejo antioksidanti in imunomodulatorji, ki zmanjšujejo neuspehe zanositve.

Za študijo se odvzame venska kri. Limfocite izoliramo iz biološke tekočine, stimuliramo v epruveti, obdelamo s posebno snovjo, obarvamo in preučujemo. Na primer, pri Klinefelterjevem sindromu, ki se kaže kot moška neplodnost, kariotip vsebuje dodaten kromosom 47 XX. Zaznajo se lahko tudi strukturne spremembe v genomu: inverzija, delecija, translokacija.

2. Prenatalne raziskave.

Določa kromosomske patologije ploda v zgodnjih fazah nosečnosti. Takšne raziskave so potrebne za diagnozo genetskih bolezni ali razvojnih napak, ki vodijo do intrauterine smrti ploda.

Za izvedbo raziskave se lahko uporabijo naslednje metode:

• Neinvazivno – varno za mater in plod. Diagnoza se postavi z ultrazvokom otroka in podrobno biokemijsko analizo ženske krvi.
• Invazivne metode – biopsija horiona, kordocenteza, placentocenteza, amniocenteza. Za analizo se odvzamejo placentne ali horionske celice, amnijska tekočina ali popkovnična kri. Kljub visoki diagnostični natančnosti imajo invazivne metode povečano tveganje za zaplete, zato se izvajajo le po strogih medicinskih indikacijah: fetalne patologije, odkrite med ultrazvokom, mati je starejša od 35 let, starši imajo kromosomske nepravilnosti, spremembe v biokemijskih označevalcih krvi.

Za citogenetske raziskave se lahko uporabi ne le kri, temveč tudi ejakulat. Ta metoda se imenuje Tunel in omogoča ugotavljanje enega najpogostejših vzrokov moške neplodnosti, če je kariotip normalen – fragmentacije DNK sperme.

Če se pri enem od zakoncev odkrijejo genske mutacije ali kromosomske aberacije, zdravnik govori o možnih tveganjih in verjetnosti rojstva otroka z nepravilnostmi. Ker so genske patologije neozdravljive, se zakonca sama odločita: uporabiti donorski material (spermo, jajčece), tvegati porod ali ostati brez otrok.

Če se med nosečnostjo odkrijejo odstopanja v genomu, tako pri ženski kot pri zarodku, zdravniki priporočajo prekinitev takšnih nosečnosti. To je posledica povečanega tveganja za rojstvo otroka z resnimi in v nekaterih primerih nezdružljivimi z življenjem odstopanji. Pri izvajanju testov in dešifriranju njihovih rezultatov sodeluje genetik.

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

Krvni test za kariotip

Najpogosteje se kariotipizacija izvaja z analizo venske krvi z uporabo celične kulture. Vendar pa se za izvajanje citogenetskih raziskav lahko uporabijo tudi drugi biološki materiali:

• Celice iz amnijske tekočine.
• Placenta.
• Embrionalne celice.
• Material za splav.
• Kostni mozeg.

Material, ki bo odvzet za diagnostiko, je odvisen od razloga in namena analize. Približni algoritem krvnega testa:

• Majhna količina tekočine se za 72 ur namesti v hranilni medij pri temperaturi 37 °C.
• Ker so kromosomi vidni v metafazni fazi celične delitve, se biološkemu okolju doda reagent, ki ustavi proces delitve v zahtevani fazi.
• Celično kulturo obarvamo, fiksiramo in analiziramo pod mikroskopom.

Analiza krvi za kariotip omogoča zelo natančno odkrivanje morebitnih anomalij v strukturi verig DNK: intrakromosomskih in interkromosomskih preureditev, sprememb v vrstnem redu fragmentov genoma itd. Glavni cilj diagnostike je prepoznavanje genetskih bolezni.

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

Genetska analiza za kariotip

Citogenetska diagnostika, namenjena preučevanju velikosti, števila in oblike kromosomov, je genetska kariotipizacija. Analiza ima naslednje indikacije za izvedbo:

• Odkrivanje prirojenih napak.
• Tveganje za rojstvo otroka z dednimi patologijami.
• Sum na neplodnost.
• Nenormalnost spermograma.
• Splav.
• Priprava načrta zdravljenja za določene vrste tumorjev.

Tudi genetska analiza kariotipa je vključena na seznam obveznih testov za zakonce, ki načrtujejo otroke.

Najpogosteje študija razkrije naslednje patologije:

1. Aneuploidija je sprememba števila kromosomov, bodisi povečanje bodisi zmanjšanje. Neravnovesje vodi do splavov, rojstva otrok s hudimi prirojenimi patologijami. Mozaična aneuploidija povzroča Downov sindrom, Edwardsov sindrom in druge bolezni, ki so pogosto nezdružljive z življenjem.
2. Reorganizacija kariotipa – če so spremembe uravnotežene, potem kromosomski nabor ni porušen, ampak je preprosto drugače urejen. Pri neuravnoteženih spremembah obstaja nevarnost genskih mutacij, kar je še posebej nevarno za prihodnje generacije.
3. Translokacija je nenavadna struktura verig DNK, torej zamenjava enega fragmenta genoma z drugim. V večini primerov je dedna.
4. Motnja spolne diferenciacije je izjemno redka kromosomska motnja, ki se ne kaže vedno z zunanjimi simptomi. Neskladje s fenotipskim spolom je lahko eden od vzrokov za neplodnost.

Analizo kariotipa izvajajo usposobljeni genetiki v genetskih laboratorijih.

Analiza kariotipa z aberacijami

Aberacije so motnje v strukturi kromosomov, ki jih povzročajo njihovi prelomi in prerazporeditev z izgubo ali podvajanjem genskega materiala. Kariotipizacija z aberacijami je študija, katere cilj je ugotoviti morebitne spremembe v strukturi genoma.

Vrste aberacij:

• Kvantitativna – kršitev števila kromosomov.
• Strukturna – motnja v strukturi genoma.
• Redne – najdemo jih v večini ali vseh celicah telesa.
• Nepravilni – nastanejo zaradi vpliva različnih neugodnih dejavnikov na telo (virusi, sevanje, kemična izpostavljenost).

Analiza ugotavlja kariotip, njegove značilnosti, znake vpliva različnih negativnih dejavnikov. Kromosomske raziskave z aberacijami se izvajajo v naslednjih primerih:

• Neplodnost v zakonski zvezi.
• Spontani splavi.
• Zgodovina mrtvorojenosti.
• Zgodnja umrljivost dojenčkov.
• Zamrznjena nosečnost.
• Prirojene malformacije.
• Motnja spolne diferenciacije.
• Sum na kromosomske nepravilnosti.
• Zapoznel duševni in telesni razvoj.
• Pregled pred IVF, ICSI in drugimi reproduktivnimi postopki.

Za razliko od klasične kariotipizacije ta analiza traja dlje in je dražja.

Analiza kariotipa pri otroku

Po medicinski statistiki so prirojene patologije pomemben vzrok smrti pri majhnih otrocih. Za pravočasno odkrivanje genetskih nepravilnosti in dednih bolezni otrok opravi analizo kariotipa.

• Najpogosteje pri otrocih diagnosticirajo trisomijo - Downov sindrom. Ta patologija se pojavi pri 1 od 750 dojenčkov in se kaže v različnih vrstah odstopanj tako v telesnem kot intelektualnem razvoju.
• Druga najpogostejša motnja je Klinefelterjev sindrom, za katerega je značilen zapoznel spolni razvoj v adolescenci in se pojavi pri 1 od 600 novorojenčkov dečkov.
• Druga genetska patologija, ki jo diagnosticirajo pri 1 od 2500 deklic, je Šereševski-Turnerjev sindrom. V otroštvu se ta bolezen kaže s povečano pigmentacijo kože, otekanjem stopal, rok in goleni. Med puberteto izostane menstruacija, pojavijo se dlake pod pazduhami in na sramnici, mlečne žleze pa tudi niso razvite.

Kariotipizacija ni potrebna le za dojenčke z vidnimi nepravilnostmi, saj omogoča sum na genetske težave in začetek njihovega odpravljanja. Analiza se opravi v medicinsko-genetskem centru. Glede na starost otroka se lahko kri odvzame iz pete ali iz vene. Po potrebi lahko genetik od staršev zahteva analizo kariotipa.

Analiza kariotipa novorojenčka

Neonatalni presejalni test je prvi test, ki se opravi pri novorojenčkih. Test se opravi v porodnišnici 3. do 4. dan življenja, pri nedonošenčkih pa 7. dan. Zgodnja kariotipizacija omogoča prepoznavanje genetskih nepravilnosti in motenj v strukturi DNK, še preden se pojavijo vidni patološki simptomi.

Za zgodnjo diagnostiko se uporablja kri iz dojenčkove pete. Citogenetsko testiranje je namenjeno odkrivanju pogostih patologij pri dojenčkih, kot so:

• Fenilketonurija je dedna bolezen, za katero je značilna zmanjšana aktivnost ali odsotnost encima, ki razgrajuje aminokislino fenilalanin. Z napredovanjem vodi do motenj v delovanju možganov in duševne zaostalosti.
• Cistična fibroza – prizadene žleze, ki proizvajajo izločke, prebavne sokove, znoj, slino in sluz. Povzroča težave s pljuči in prebavili. Bolezen je dedna.
• Prirojeni hipotiroidizem je motnja ščitnice z nezadostno proizvodnjo njenih hormonov. Vodi do zaostanka v telesnem in duševnem razvoju.
• Adrenogenitalni sindrom je patološko stanje, pri katerem nadledvična skorja proizvaja premajhno količino hormonov. To povzroči motnje v razvoju genitalij.
• Galaktezemija je patologija, pri kateri je motena pretvorba galaktoze v glukozo. Zdravljenje vključuje opustitev mlečnih izdelkov. Brez pravočasne diagnoze lahko povzroči slepoto in smrt.

Če rezultati analize kariotipa razkrijejo kakršna koli odstopanja ali anomalije pri novorojenčku, se za pojasnitev diagnoze izvede niz dodatnih študij. Takšna zgodnja diagnostika bo omogočila pravočasno odkrivanje morebitnih težav v otrokovem telesu in začetek njihovega zdravljenja.

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

Koliko časa traja, da se opravi kariotipni test?

Trajanje kromosomske študije traja od 10 do 21 dni. Kdaj so rezultati pripravljeni, je odvisno od vrste analize, tj. z aberacijami ali klasično kariotipizacijo.

Izpolnjena analiza kariotipa vsebuje naslednje podatke:

• Število kromosomov.
• Ali so prisotne kakršne koli spremembe v strukturi kromosomov?
• Ali obstajajo kakršne koli motnje v urejanju genoma?

Rezultate dešifrira in interpretira genetik. Če se odkrijejo kakršne koli nepravilnosti, zdravnik poda zdravniška priporočila za nadaljnjo diagnostiko ali navodila za zdravljenje.

Normalna učinkovitost

Normalni kariotipi za ljudi so 46, XX ali 46, XY. Praviloma se njihova sprememba pojavi v zgodnjih fazah razvoja organizma:

• Najpogosteje se motnja pojavi med gametogenezo (predembrionalnim razvojem), ko starševske zarodne celice tvorijo kariotip zigote. Nadaljnji razvoj takšne zigote vodi do tega, da vse celice zarodka vsebujejo nenormalen genom.
• Motnja se lahko pojavi v zgodnjih fazah delitve zigote. V tem primeru zarodek vsebuje več celičnih klonov z različnimi kariotipi. To pomeni, da se razvije mozaicizem – množica kariotipov celotnega organizma in njegovih organov.

Spremembe v genomu se kažejo v različnih patologijah in okvarah. Oglejmo si pogoste anomalije kariotipa:

• 47,XXY; 48,XXXY – Klinefelterjev sindrom, polisomija kromosoma X pri moških.
• 45X0; 45X0/46XX; 45.X/46.XY; 46,X iso (Xq) – Šereševski-Turnerjev sindrom, monosomija na kromosomu X, mozaicizem.
• 47,XXX; 48,XXXX; 49,ХХХХХ – polisomija na kromosomu X, trisomija.
• 47,XX,+18; 47,ХY,+18 – Edwardsov sindrom, trisomija kromosoma 18.
• 46,XX, 5p- – Sindrom Cri du chat, delecija kratkega kraka 5. para genoma.
• 47,XX,+21; 47,ХY,+21 – Downov sindrom, trisomija kromosoma 21.
• 47,XX,+13; 47,ХY,+13 – Patauov sindrom, trisomija kromosoma 13.

Citogenetske raziskave so namenjene ugotavljanju stanja verig DNK, prepoznavanju napak in anomalij. Vsako odstopanje od normalnih kazalnikov je razlog za celovit pregled telesa.

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

Naprava za analizo

Za dešifriranje kariotipa se uporablja metoda sekvenciranja. Ta metoda je bila razvita leta 1970 in temelji na določanju zaporedja aminokislin v DNK. Naprave za sekvenciranje uporabljajo interaktivne ciklične encimske reakcije, ki jim sledi obdelava in primerjava dobljenih rezultatov.

Glavne funkcije sekvencerjev:

• Primarna celovita študija neznanih genomov, eksomov, transkriptomov.
• Kariotipizacija.
• Paleogenetika.
• Metagenomika in mikrobna raznolikost.
• Ponovno sekvenciranje in kartiranje.
• Analiza metilacije DNK.
• Analiza transkriptoma.

V prvi fazi naprava ustvari knjižnico naključnih zaporedij verig DNK. Nato ustvari amplikone PCR, ki se uporabljajo kot vzorci. V zadnji fazi se določi primarna struktura vseh fragmentov.

Najnovejša generacija sekvencerjev je popolnoma avtomatizirana in se pogosto uporablja v genomski analizi, kar zmanjšuje možnost napačnih rezultatov zaradi človeške napake.

Dešifriranje rezultatov analize kariotipa

Genetik interpretira rezultate citogenetske študije. Analiza je praviloma pripravljena v 1-2 tednih in je lahko videti takole:

• 46XX(XY), združen v 22 parov in 1 par spolnih genov. Genom ima normalno velikost in strukturo. Anomalij niso odkrili.
• Genom je moten, zaznanih je več/manj kot 46 kromosomov. Oblike in velikosti enega/več kromosomov so nenormalne. Pari genoma so moteni/nepravilno združeni.

Kar zadeva patološka odstopanja v kariotipu, ločimo naslednje pogoste motnje:

• Trisomija - dodaten somatski kromosom. Downov sindrom, Edwardsov sindrom.
• Monosomija je izguba enega kromosoma.
• Delecija - odsotnost genomske regije. -46, xx, 5p - Sindrom Cri du chat.
• Translokacija je premik enega dela genoma v drugega.
• Podvajanje je podvojitev fragmenta.
• Inverzija je rotacija fragmenta kromosoma.

Na podlagi rezultatov analize kariotipa zdravnik sklepa o stanju genotipa in stopnji genetskega tveganja. Ob najmanjših spremembah v strukturi verig DNK je predpisan niz dodatnih preiskav. Ugotovljene aberacije se morda ne kažejo na noben način, vendar povečajo tveganje za rojstvo otrok z genetskimi nepravilnostmi.