تکنیک های آزمایشگاهیژنتیکمطالب علمی

کاریوتایپ (گزارش کار کاریوتایپ)

سیتوژنتیک

کاریوتایپ

معرفی آزمایش:

وضعیت کروموزوم‌های یک فرد و تغییرات احتمالی عددی و یا ساختاری در آن با انجام آزمایش کاریوتیپ مشخص می‌شود.

سیتوژنتیک علم مطالعه ساختمان کروموزوم هاست. در این علم کروموزوم‌ها با استفاده از تکنیک‌های باندینگ (نوارگذاری) و یا شیوه‌های سیتوژنتیک ملکولی مورد تحلیل و بررسی قرار می‌گیرند. سیتوژنتیک شاخه ای از ژنتیک است که با مطالعه ساختار و ترکیب کروموزومی یک سلول مرتبط است، که شامل آنالیز روتین کروموزوم های G-Band شده و سایر تکنیک سیتوژنتیک مولکولی شامل FISH و CGH است.

 

چه کسانی کاندید انجام آزمایش کاریوتیپ هستند؟

  • افرادی که در خانواده و بستگان دارای بیماری های ژنتیکی با نقص کروموزومی هستند (عقب ماندگی ذهنی و نقایص مادرزادی)
  • افرادی که مشکل ناباروری یا نازایی دارند
  • بارداري ناموفق يا سقط مکرر
  • بررسی محصولات سقط و علل مرده زایی
  • سابقه فرزند با معلوليت ناشناخته در خانواده
  • تعیین جنسیت و بررسي كرومزوم Y در موارد ابهام جنسی یا دو جنسی بودن نوزادان
  • سندرم های شایع (داون، پاتو، ادوارد،و……)
  • دوره قاعدگی نامنظم  یا فرد از ابتدا  قاعده نشده باشد
  • ابتلای فرد به یک بیماری ژنتیکی ناشناخته
  • سابقه بیماری ژنتیکی یا معلولیت در خانواده
  • تشخیص قبل از تولد در بارداری های پرخطر و بالای 35 سال و زوجین ناقل یک اختلال کروموزومی
  • تشخیص سرطان های خون و جامد، انتخاب روش درمان مناسب و پاسخ به درمان

موارد ديگر:
بيماريهاي ژنتيك اصولا ناشي از نقص ژني يا نقص كروموزومي ميباشند. بنابراين در مواردي كه در خانواده بيماري ناشي از نقص ژني خاصي (مانند تالاسمي، هموفيلي و …) وجود ندارد، بررسي كرومزومي (آزمایش کاریوتیپ) می تواند به عنوان یک آزمایش غربالگری قبل از بارداری یا قبل از ازدواج توصیه شود. در این آزمایش حداقل وضعیت کروموزومی فرد که بخشی از ژنتیک آن فرد می باشد بررسی مي شود. در صورت وجود نقص كروموزومي ، ميتوان در دوران بارداري پيشگيري بعمل آورد. این آزمایش خصوصا در مواردی که در خانواده افراد مبتلا به بیماری ژنتیکی خاصی وجود نداشته باشد و افراد مایل به بررسی ژنتیک خود می باشند، می تواند بعنوان یک آزمایش ژنتیک توصيه شود.

 

 

اگر نتیجه بررسی کاریوتایپ یک فرد مبتلا، بصورت نرمال گزارش شود دوعلت وجود دارد:
1.       اختلال کروموزومی کوچکتر از حد تشخیص میکروسکوپ نوری می باشد.
2.       فرد فاقد اختلال کروموزومی می باشد و بیماری علت دیگری دارد.

 

آزمایشات انجام گرفته در بخش سیتوژنیک این آزمایشگاه شامل موارد زیر است:
ü     کاریوتیپ نواری خون
ü      کاریوتیپ مایع آمنیون
ü      کاریوتیپ خون با رزولوشن بالا
ü     کاریوتایپ مغز استخوان
ü      کاریوتایپ پرزهای جفتی جنین
ü     فراژیل X سیتوژنتیکی (سندرم X شکننده (
ü      آنمی فانکونی
ü     تشخیص ریز حذف های کروموزومی با استفاده از تکنیک FISH

سرطان و کاریوتایپ مغز استخوان

آسیب های ژنتیکی در تومورها عموماً به دو صورت دیده می شوند:

  1. تغییر در توالی DNA شامل تغییر در جفت های بازی و یا قطعات کوچک DNA
  2. تغییرات کروموزومی

تغییرات سیتوژنتیکی مانند تغییر در تعداد کروموزوم ها یا ساختمان کروموزوم ها، علامت های سرطان هستند، به ویژه در مراحل دیررس تر و بدخیم تر یا مهاجم تر تکامل تومور. این تغییرات ژنتیکی معلوم کننده آن هستند که از عناصر مهم پیشرفت سرطان، نقایصی در ژنهای دخیل در حفظ انسجام و پایداری کروموزومی و تخمین جور شدن صحیح میتوزی رخ داده است یا خیر.

 

چگونه این تغییرات سیتوژنتیک یا ناهنجاریها کروموزومی را تشخیص می دهند؟

با استفاده از یک سری تکنیکهای خاص، کروموزوم ها را باند کرده و رنگ آمیزی می کنند. در اثر واکنش رنگ های معین با محلول های مخصوص بروی کروموزوم ،باندها یا نوارهایی تولید می شوند که وضعیت آنها در هر کروموزوم متفاوت است، لذا با استفاده از این روش کروموزوم های مختلف را از همدیگر تشخیص می دهند.

 

 

 

مراحل تکوین سیتوژنتیک سرطان

1- در سال 1960 فقط یک سرطان یعنی لوسمی میلوئید مزمن (CML) که از ناهنجاری های کروموزومی ناشی می شود، کاملاً مشخص شده بود

2- در سال 1970 با کشف یا معرفی روش بندینگ بیش از 30 بیماری لئوبلاستیک مرتبط با ناهنجاری های کروموزومی مشخص شده بود.

در سال 1980 نقص های کروموزومی در بیشتر سرطان ها یافت شد که هر سرطان با یک ضایعه ی کروموزومی مخصوص توأم می باشد.

  1. با به کار بردن روشهای بیولوژی مولکولی جدید، منجر به این نتیجه گردید که یک ناهنجاری کروموزومی ممکن است همراه با تعداد گوناگونی از ناهنجاری های کروموزومی باشد.
  2. اکنون بیش از 70 نوع نئوپلاسم در انسان شناخته شده که دارای بیش از 40 اختلال کروموزمی متداول شامل: انواع جابجائی ها، حذف، دو برابر شدن، واژگونی و یا کروموزوم سه تایی بودند.

نکته:

  • در تومورها چندین ناهنجاری کروموزومی را در کنار هم داریم!
  • تعیین ناهنجاریهای کروموزومی می تواند در تشخیص بیماری و طبقه بندی بیماریها به عنوان عامل تخمین پیش آگهی عمل کند.
  • نقایص کروموزومی ثابت ، معیار مهمی جهت تعیین پیش آگهی یک نئوپلاسم خاص می باشد.
  • بعضی از اختلالات کروموزومی در بیماری های مربوطه وجه اشتراک دارند.

سوال: کدام کروموزومها دچار ناهنجاری می شوند؟

کروموزوم 1 یکی از متداولترین کروموزوم های متأثر در سرطان انسانی است! این کروموزوم شامل 5 ژناست  که کننده عمل متابولیک اسید نوکلئیک می باشند. کروموزوم شماره 9 سه ژن و 14 و 16 و 21 هر کدام 2 ژن از این نوع را دارند.

امروز تعدادی از نقشهای تغییرات کروموزومی در سرطانهای مختلف مشخص شده است!

  • مثل جابجایی کروموزوم 9 و 22 در CML
  • حذف یکی از کروموزومهای جفت 22 (مونوزومی 22) در منژیوما
  • جابجایی قطعات کروموزومهای 14 و 8 در لنفوم بورکیت.
  • تریزومی کروموزومهای 1 و 8 و حالتی که در کروموزوم 17 بیماران مبتلا به اوسی دی مختلف، لنفومها و بیماریهای میلوپرولیفراتیو دیده می شود.
همه چیز درباره آزمایش “کاریوتایپ” یا تست نرمال بودن کروموزومها/ آزمایشهای سقط مکرر جنین
کاریوتایپ فرایندی است که در طی آن از کروموزوم های سلولهای در حال انجام میتوز عکس گرفته می شود سپس این تصویر بزرگنمایی می شود و تک تک کروموزوم ها از آن برش داده شده و در یک صفحه دیگر بر اساس اندازه مرتب می شوند و جفت های کروموزومی از بزرگترین به کوچکترین شماره گذاری می شود. این تکنیک می تواند برای ارزیابی نرمال بودن کروموزوم های فرد بکار رود و همچنین بیماری های ژنتیکی مختلف از قبیل سندرم داون و کلاین فلتر و … بررسی می شوند.

ناهنجاری های کروموزومی شامل ناهنجاری های ساختاری و عددی می باشند. سلول های انسانی حاوی 46 کروموزوم می باشند که 22 جفت از آن ها کروموزوم اتوزومی و دو کروموزوم جنسی می باشند. کروموزوم ها تنها در فاز متافازاز تقسیم میتوز قابل مشاهده می شوند. در سلول های طبیعی هرکروموزوم از لحاظ اندازه و شکل منحصربفرد است با ابداع روش نواربندی کروموزوم تفکیک کروموزوم ها از روی الگوی نواربندی و مطالعه آنها آسان تر شد سپس کروموزم ها بر اساس اندازه شماره گذاری و از بزرگترین به کوچکترین مرتب شدند. این چیدمان به دانشمندان کمک می کند تغییرات کروموزومی که ممکن است باعث بیماری ژنتیکی شود سریع تر شناسایی شود. امروزه شناسایی کروموزوم ها با روش نواربندی آسانتر شده است یکی از این روش ها روش نواربندی گیمسا (G-banding) می باشد.
آزمایش کاریوتیپ برای زنان باردار بالای 35 سال، خانواده‌هایی که صاحب فرزند مبتلا به یک ناهنجاری کروموزمی هستند، افراد با سابقه نازایی، مرده زایی و یا سقط‌های مکرر، کسانی که فرزند یا فردی از اعضای خانواده آن ها نارسایی لوله عصبی داشته باشد، زنان بارداری که نتایج سونوگرافی جنین آنها غیر طبیعی است، زنان بارداری که بر اساس نتایج آزمایشات غربالگری احتمال بیشتری برای داشتن فرزند ناهنجار دارند و همچنین در صورت ابهام جنسی و یا وجود اندام‌های تناسلی غیر طبیعی و… توصیه می شود.

كاريوتايپ طبيعي مردان
اين ژن­‌ها بر روي اندامک­‌هايي به نام کروموزوم سازمان‌دهي شده‌­اند که تعدادشان در انسان 23 جفت است 22 جفت کروموزوم غير­جنسي از شماره 1 تا 22 و دو کروموزوم جنسي X و Y.
هر فرد از هر ژن و کروموزوم يک جفت دارد که يکي را از پدر و يکي را از مادر دريافت کرده است. بنابراين همه انسان­ها داراي 22 جفت کروموزوم غير جنسي و يک جفت کروموزوم جنسي هستند يعني مجموعاً داراي 46 کروموزوم مي‌باشند. در افراد مذکر، کروموزوم­‌هاي جنسي شامل يک کروموزوم X و يک کروموزوم Y است و در افراد مونث دو کروموزوم جنسي شامل دو کروموزوم X مي­‌باشد. بنابراين وضعيت xx 46 معرف جنسيت مونث و وضعيت xy 46 معرف جنسيت مذکر است.
تعداد و شکل کروموزوم­‌ها (که اصطلاحاً کاريوتايپ ناميده مي­‌شود) در هر گونه‌­اي از موجودات زنده مخصوص به خود مي­‌باشد.
امروزه بررسي تعداد و شکل کروموزوم‌­ها (کاريوتايپ) از روش­‌هاي تشخيصي مهم در پزشکي است. اختلال‌هاي کروموزومي از علل اصلي ناباروري و نقايص مادرزادي هنگام تولد است. بنابراين انجام کاريوتايپ (کاريوتايپينگ) در بررسي علل ناباروري داراي جايگاه ويژه‌­اي مي­‌باشد.
کاريوتايپ انسان به‌طور طبيعي براي خانم­‌ها (xx 46) و براي آقايان (xy 46) مي­‌باشد. برخي كاريوتايپ هاي غير طبيعي شايع در انسان شامل x 45 (سندرم ترنر)، xxy 47 (سندرم کلاين فيلتر)، xxx 47، xyy 47 مي‌باشند.
كاريوتايپ طبيعي زنان
به­‌طور‌کلي در زماني‌که سلول­‌ها در حال فعاليت‌‌هاي عادي خود هستند (مرحله اينترفاز) کروموزوم­‌ها در سلول قابل مشاهده نمي‌باشند.
مناسب­ترين زمان براي مشاهده و بررسي کروموزوم‌‌ها زماني است که سلول در حال تقسيم سلولي است. در مرحله‌­اي از تقسيم سلولي (مرحله متافاز)، کروموزوم‌ها به حداکثر تراکم خود رسيده و رنگ‌­پذير مي­‌گردند بنابراين اين زمان بهترين زمان براي مطالعه کروموزوم­‌ها مي­‌باشد. در مرحله متافاز تقسيم سلولي، هر کروموزوم در زير ميکروسکوپ به صورت دو کروماتيد که از ناحيه سانترومر به هم وصل مي‌باشند، مشاهده مي‌­شوند.
کروموزوم­‌ها از محل سانترومر به دو بازوي کوتاه (p) و بلند (q) تقسيم مي‌­شوند.
براي انجام کاريوتاپينگ و بررسي کروموزومي بايد از سلول­‌هايي استفاده شود که قابليت رشد و تقسيم سريعي داشته باشند. براي اين منظور مناسب­‌ترين سلول­‌ها، سلول‌­هاي سفيد خون به‌ويژه لنفوسيت­‌ها هستند.
لذا براي تهيه کشت، نمونه خون محيطي از وريد گرفته شده و جهت جلوگيري از لخته شدن، هپارينه مي‌شوند. سپس با استفاده از سانتريفوژ با سرعت مناسب، سلول‌هاي سفيد خون جدا شده و در محيط کشت مناسب که حاوي ماده تحريک­‌کننده تقسيم سلولي است به مدت 72 ساعت کشت داده مي‌­شوند. سپس افزودن يک ماده شيميايي به‌نام کلشي‌سين به محيط کشت سبب توقف تقسيم سلول­ها در مرحله متافاز مي­‌گردد که بهترين زمان براي مشاهده کروموزوم­‌ها است.
در اين مرحله با استفاده از يک محلول هيپوتونيک، غشاء سلولي پاره شده و کروموزوم‌­ها آزاد گرديده و پس از گسترش دادن آنها بر روي لام، با استفاده از يکي از روش­‌هاي مختلف رنگ­‌آميزي، رنگ ‌­شده و براي مشاهده و بررسي آماده مي‌­شوند.
پس از رنگ‌­آميزي کروموزوم­‌هاي هر سلول انسان به‌صورت گسترده زير ديده خواهد شد.
متخصصان سيتوژنتيک با بررسي اين گسترده مي­‌تواند به اشکال‌هاي کروموزومي موجود پي ببرند.

 

کاریوتایپ نواری

وضعیت کروموزوم‌های یک فرد و تغییرات احتمالی عددی و یا ساختاری در آن با انجام آزمایش کاریوتیپ مشخص می‌شود.

کاریوتیپ به زبان ساده تصویری است که از کروموزم‌های یک فرد گرفته می‌شود.

آزمایش کاریوتیپ روی نمونه‌های خون به صورت معمولی (نواری) و با تفکیک پذیری بالا انجام می‌گیرد.

برای انجام آزمایش کاریوتیپ ابتدا سلول‌های خون در محیطی سرشار از مواد غذایی و ویتامین های لازم  و در حضور مواد تحریک کننده رشد سلولی تکثیر می‌شوند. سپس سلول‌ها در مرحله‌‌ای از چرخه سلولی که در آن کروموزوم‌ها قابل تشخیص باشند متوقف ‌می‌شوند.

در مرحله بعدی کروموزوم‌ها رنگ آمیزی و به دقت زیر میکروسکپ مورد بررسی قرار می‌گیرند. در انجام این آزمایش از نرم‌افزار کاریوتیپ هوشمند بهره گرفته می‌شود.

قدرت تفکیک آزمایش کاریوتیپ به قدرت تفکیک میکروسکپ نوری محدود است. با این قدرت تفکیک بسیاری از اختلالات عددی و ساختاری کروموزومی شناسایی می‌شوند.

چه کسانی کاندید انجام آزمایش کاریوتیپ هستند؟

زمانیکه در خانواده و نزدیکان افرادی با کم توانی ذهنی وجود دارند.

سابقه نازایی، مرده زایی و یا سقط‌های مکرر در خانواده وجود داشته باشد.

 در مواردی هنگامیکه فردی با مشکلاتی چون کوتاهی یا بلندی قد ، دست و پاهای بزرگتر و یا کوتاه‌تر از حد طبیعی ، صورت غیر معمول و گوش های بزرگ مواجه شده باشد.

 اگر دوره قاعدگی نامنظم  باشد یا فرد قاعده نشده باشد.

در صورت ابهام جنسی و یا وجود اندام‌های تناسلی غیر طبیعی.

وجود فرزندان بیش فعال در خانواده.

این آزمایش با دستور پزشک معالج یا پزشک مشاور انجام می‌گیرد.

جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد کروموزوم‌ها، اختلالات کروموزومی و تاثیرات آن به صفحه کروموزم‌ها و اختلالات کروموزومی در دانشنامه ژنتیکی مراجعه فرمایید.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد آزمایش کاریوتیپ در نمونه‌های جنینی  (بررسی کروموزومی نمونه‌های جنینی‌) به صفحه مربوط به این آزمایش در دانشنامه ژنتیک مراجعه فرمایید.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد آزمایش Array CGH که ریز حذف‌ها و مضاعف شدگی کروموزومی را بررسی می‌کند به صفحه مربوط به این آزمایش در دانشنامه ژنتیکی مراجعه فرمایید.

نام آزمایش

کاریوتیپ خون معمولی

کاریوتیپ نواری

بررسی کروموزم‌های خون محیطی با رزولوشن معمولی

بررسی کانستیتوال خون (مطالعه غیر لوکمیک)

نام بخش

سیتوژنتیک

نوع نمونه درخواستی

حدود 5 سی سی خون محیطی در یک لوله آزمایش در سبز (حاوی ماده ضد انعقاد سدیم هپارین)

شرایط نگهداری

نمونه ها باید در شرایط اسپتیک جمع‌آوری و به سرعت در مدت زمان کمتر از 24 ساعت به آزمایشگاه ارسال شوند. در صورتیکه به هر دلیل امکان ارسال نمونه‌ها در این زمان وجود نداشت آنها را در یخچال نگه دارید. نمونه ها را از گرما یا سرما حفظ کنید و هرگز نگذارید یخ بزنند.

موارد ارجاع بیماران

در افرادیکه ناهنجاری‌های مادرزادی، تاخیر در رشد و یا سابقه خانوادگی مثبت از لحاظ بروز ناهنجاری‌های کروموزمی دارند.

کسانی که در خانواده با مشکلات ناباروری و یا سقط‌های مکرر روبه‌رو هستند.

تعیین علت تولد نوزادان نارس و مرده یا ناتوانی در فرزند یا فرزندان خانواده.

روش آزمایشگاهی

کشت 72 ساعته نمونه‌های خون توسط فیتوهموگلوتامین، هاروست به روش معمول، باندینگ G با رنگ گیمسا. کروموزم های 20 متافاز شمارش شده و 5 سلول به طور کامل آنالیز می شوند. یک کاریوتیپ تهیه می شود. در صورت پیدا شدن آنومالی 15 متافار دیگر نیز آنالیز می شوند.

زمان تقریبی انجام آزمایش

3 هفته کاری

 

 

برچسب ها

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

همچنین ببینید

بستن
بستن