Współczesna medycyna może zaoferować przyszłym rodzicom nie tylko poznanie płci dziecka i zobaczenie jego rysów twarzy, ale także ustalenie z wyprzedzeniem, jakie choroby czekają ich potomstwo w przyszłości. Pomaga w tym badaniu cytogenetycznym. Do jego wykonania wystarczy kilka mililitrów krwi lub innego płynu/tkanki płodu. Po przeprowadzeniu złożonych chemicznych i fizycznych manipulacji materiałem genetyk może udzielić odpowiedzi na pytania interesujące rodzinę.
Definicja
Badania cytogenetyczne to mikrobiologiczne badanie materiału genetycznego człowieka w celu wykrycia mutacji genów, chromosomów lub mitochondriów, a także chorób onkologicznych. O znaczeniu tego badania decyduje dostępność komórek do kariotypowania i badanie zmian w nich zachodzących.
Wygląd cząsteczki DNA w jądrze komórkowym różni się znacznie w zależności od fazy cyklu komórkowego. Do przeprowadzenia analizy konieczne jest zajście koniugacji chromosomów, która zachodzi w metafazie mejozy. Na W jakościowym próbkowaniu materiału każdy chromosom jest widoczny jako dwie oddzielne chromatydy zlokalizowane w centrum komórki. Jest to idealna opcja do przeprowadzenia badania cytogenetycznego. Ludzki kariotyp zwykle składa się z 22 par autosomów i dwóch chromosomów płci. Dla kobiet jest to XX, a dla mężczyzn XY.
Wskazania
Badanie cytologiczne przeprowadza się w obecności określonych wskazań zarówno ze strony rodziców, jak i dziecka:
- niepłodność męska;
- pierwotny brak miesiączki;
- poronienie nawykowe;
- historia urodzenia martwego dziecka;
- obecność dzieci z nieprawidłowościami chromosomowymi;
- obecność dzieci z wadami rozwojowymi;
- przed zabiegiem zapłodnienia in vitro (IVF);- obecność w wywiadzie nieudanego zapłodnienia in vitro.
Istnieją oddzielne wskazania dla płodu:
- obecność wad rozwojowych u urodzonego dziecka;
-upośledzenie umysłowe;
- upośledzenie psychomotoryczne;- anomalie płci.
Badanie krwi i szpiku kostnego
Przeprowadzane jest badanie cytogenetyczne krwi i szpiku kostnego w celu określenia kariotypu, identyfikacji ilościowych i jakościowych zaburzeń w strukturze chromosomów oraz potwierdzenia raka. Komórki krwi z jądrami (leukocytami) hoduje się w pożywce przez trzy dni, następnie otrzymany materiał utrwala się na szkiełku i bada pod mikroskopem. Na tym etapie ważne jest jakościowe zabarwienie utrwalonegomateriał i poziom wyszkolenia asystenta laboratorium, który przeprowadzi badanie.
Do analizy szpiku kostnego należy uzyskać co najmniej dwadzieścia komórek z biopsji. Pobieranie materiału powinno być wykonywane wyłącznie w placówce medycznej, ponieważ zabieg jest bolesny, a dodatkowo konieczne są sterylne warunki, aby zapobiec infekcji miejsca wkłucia.
Badanie płodu
Badanie cytogenetyczne płodu zleca genetyk po konsultacji z parą. Istnieje kilka opcji pobierania materiału do tej analizy. Najwcześniej biopsja łożyska. Pobieranie materiału do badania cytogenetycznego kosmówki przeprowadza się przezpochwowo pod kontrolą USG. Za pomocą igły aspiracyjnej pobiera się kilka kosmków przyszłego łożyska, które zawierają już DNA zarodka. Zabieg można wykonać od 10. tygodnia ciąży. Od trzeciego miesiąca dozwolona jest amniopunkcja. Jest to aspiracja płynu owodniowego, w którym znajdują się płodowe komórki nabłonka, które można wykorzystać jako materiał do badań.
Trzecia opcja to kordocenteza. Ta procedura może zaszkodzić dziecku, więc dowody muszą być wystarczająco mocne. Igłę wprowadza się przez przednią ścianę brzucha do pęcherza owodniowego, który następnie musi wejść do żyły pępowinowej i pobrać trochę krwi. Cały zabieg przeprowadzany jest pod kontrolą USG.
Za pomocą tych metod można określić patologie monogenowe, chromosomowe i mitochondrialne nienarodzonego dziecka oraz podjąć decyzję o przedłużeniu lubaborcja.
Analiza komórek nowotworowych
Molekularne badanie cytogenetyczne chromosomów komórek nowotworowych jest trudne ze względu na ich zmiany morfologiczne, a także słabą widoczność prążków. Może to być translokacja, delecja itp. Na obecnym poziomie do badania takich próbek stosuje się hybrydyzację in situ (tj. „in situ”). Pozwala to zidentyfikować położenie chromosomów w dowolnej cząsteczce DNA lub RNA. W ten sposób można również szukać markerów innych chorób. Ważne jest, aby badania można było prowadzić nie tylko w metafazie, ale także w interfazie, co zwiększa ilość materiału.
Główny problem tkwi właśnie w markerach chorób onkologicznych, ponieważ w każdym przypadku konieczne jest przygotowanie indywidualnej sekwencji nukleotydowej i jej pomnożenie. Następnie, po nagromadzeniu wystarczającej ilości badanego DNA, przeprowadzana jest właściwa hybrydyzacja. Na koniec należy oddzielić zidentyfikowane obszary i wyciągnąć wnioski dotyczące wyników badania.
Rodzaje zaburzeń chromosomowych
Obecnie istnieje kilka rodzajów zaburzeń chromosomalnych:
- monosomia - obecność tylko jednego chromosomu z pary (choroba Shereshevsky'ego-Turnera)
- trisomia - dodanie jednego chromosomu więcej (cydr superwoman i superman, Down, Patau, Edwards);
- delecja – usunięcie części chromosomu (mozaikowe formy patologii chromosomowych);
- duplikacja – duplikacjaokreślony odcinek ramienia chromosomu;
- inwersja – rotacja odcinka chromosomu o sto osiemdziesiąt stopni; - translokacja – przeniesienie fragmentów genomu z jednego chromosomu na drugi.
Chromosomowe nieprawidłowości strukturalne są przekazywane następnemu pokoleniu i mogą się kumulować, więc wzrasta ryzyko posiadania chorych dzieci. Materiał do badań cytogenetycznych jest dokładnie badany pod kątem obecności uszkodzeń i wyciągany jest wniosek o stanie całego organizmu.
Znaczenie kliniczne
Komórka, która ma anomalię nabytą lub wrodzoną, może stać się prekursorem całego klanu komórek, które utworzą piętno guza lub dysembriogenezy. Ich szybkie wykrycie przyczynia się do wczesnej diagnozy i podejmowania decyzji dotyczących dalszej taktyki leczenia. Badania cytogenetyczne umożliwiły wielu parom z wadliwymi genami recesywnymi urodzenie zdrowych dzieci lub, jeśli nie jest to możliwe, rozważenie zapłodnienia in vitro i macierzyństwa zastępczego.
