Syftet och stegen involverade i ett Karyotype-test

Om din läkare har rekommenderat ett karyotyptest för dig eller ditt barn, eller efter fostervattensprov, vad innebär detta test? Vilka förhållanden kan en karyotyp diagnostisera, vilka steg är involverade i att göra testerna, och vilka är dess begränsningar?

Vad är ett Karyotype-test?

En karyotyp är ett fotografi av kromosomerna i en cell. Karyotyper kan tas från blodceller, fosterhudceller (från fostervätska eller moderkakan) eller benmärgsceller.

Villkor diagnostiserade med ett Karyotype-test

Karyotyper kan användas för att undersöka och bekräfta kromosomavvikelser som Downs syndrom och Cat Eye Syndrome, och det finns flera olika typer av abnormiteter som kan upptäckas.

Kromosomavvikelser:

• Trisomier där det finns tre kopior av en av kromosomerna snarare än två
• Monosomies där endast en kopia (istället för två) finns
• Raderingar av kromosomer där en del av en kromosom saknas
• Kromosomtranslokationer där en del av en kromosom är fäst vid en annan kromosom (och vice versa i balanserade translokationer.)

Exempel på trisomier inkluderar:

• Downs syndrom (trisomi 21)
• Edward syndrom (trisomi 18)
• Pataus syndrom (trisomi 13)
• Klinefelters syndrom (XXY och andra variationer) - Klinefelters syndrom förekommer hos 1 av 500 nyfödda män
• Triple X syndrom (XXX)

Ett exempel på monosomi inkluderar:

• Turners syndrom (X0) eller monosomi X - Ungefär 10% av missfall under första trimestern beror på Turners syndrom, men denna monosomi förekommer hos endast cirka 1 av 2500 levande kvinnliga födda

Exempel på kromosomavlägsningar inkluderar:

• Cri-du-Chat syndrom (saknas kromosom 5)
• Williams syndrom (saknad kromosom 7)

Translokationer - Det finns många exempel på translokationer inklusive translokation Downs syndrom. Robertsoniska translokationer är ganska vanliga och förekommer hos ungefär 1 av 1000 personer.

Mosaik är ett tillstånd där vissa celler i kroppen har en kromosomavvikelse medan andra inte har det. Till exempel mosaik Downs syndrom eller mosaik trisomi 9. Full trisomi 9 är inte kompatibel med livet, men mosaik trisomi 9 kan resultera i en levande födelse.

När det är klart

Det finns många situationer där en karyotyp kan rekommenderas av din läkare. Dessa kan inkludera:

• Spädbarn eller barn som har medicinska tillstånd som tyder på en kromosomavvikelse som ännu inte har diagnostiserats.
• Vuxna som har symtom som tyder på en kromosomavvikelse (till exempel män med Klinefelters sjukdom kan gå odiagnostiserade fram till puberteten eller vuxenlivet.) Några av de mosaiska trisomistörningarna kan också bli odiagnostiserade.
• Infertilitet: En genetisk karyotyp kan göras för infertilitet. Som nämnts ovan kan vissa kromosomavvikelser gå odiagnostiserade fram till vuxen ålder. En kvinna med Turners syndrom eller en man med en av varianterna av Klinefelters kanske inte känner till tillståndet förrän de klarar infertilitet.
• Prenatal testning: I vissa fall, såsom translokation Downs syndrom, kan tillståndet vara ärftligt och föräldrar kan testas om ett barn har fötts med Downs syndrom. (Det är viktigt att notera att Downs syndrom för det mesta inte är en ärftlig sjukdom utan snarare en chansmutation.)
• Dödfödelse: En karyotyp görs ofta som en del av testet efter en dödfödelse.
• Återkommande missfall: En föräldrakaryotyp av återkommande missfall kan ge ledtrådar till orsakerna till dessa förödande återkommande förluster. Man tror att kromosomavvikelser, såsom trisomi 16, är orsaken till minst 50% av missfall.
• Leukemi: Karyotyptestning kan också göras för att diagnostisera leukemier, till exempel genom att leta efter Philadelphia-kromosomen som finns hos vissa personer med kronisk myelogen leukemi eller akut lymfocytisk leukemi.

Steg involverade

Ett karyotyptest kan låta som ett enkelt blodprov, vilket får många att undra varför det tar så lång tid att få resultaten. Detta test är faktiskt ganska komplext efter insamling. Låt oss ta en titt på dessa steg så att du kan förstå vad som händer under den tid du väntar på testet.

1. Provsamling

Det första steget i att utföra en karyotyp är att samla ett prov. Hos nyfödda samlas ett blodprov som innehåller röda blodkroppar, vita blodkroppar, serum och andra vätskor. En karyotyp kommer att göras på de vita blodkropparna som delar sig aktivt (ett tillstånd som kallas mitos). Under graviditeten kan provet antingen vara fostervätska som samlats upp under fostervattensprov eller en del av moderkakan som samlats in under ett korioniskt villi-provtagningstest (CVS). Fostervattnet innehåller fostrets hudceller som används för att generera en karyotyp.

2. Transport till laboratoriet

Karyotyper utförs i ett specifikt laboratorium som kallas ett cytogenetiklaboratorium - ett laboratorium som studerar kromosomer. Inte alla sjukhus har cytogenetiska laboratorier. Om ditt sjukhus eller din medicinska anläggning inte har ett eget cytogenetiklaboratorium skickas testprovet till ett laboratorium som specialiserat sig på karyotypanalys. Testprovet analyseras av specialutbildade cytogenetiska teknologer, Ph.D. cytogenetiker, eller medicinska genetiker.

3. Separera cellerna

För att analysera kromosomer måste provet innehålla celler som aktivt delar sig. I blod delar de vita blodkropparna aktivt. De flesta fosterceller delar också aktivt. När provet når cytogenetiklaboratoriet separeras de icke-delande cellerna från de delande cellerna med hjälp av speciella kemikalier.

4. Växande celler

För att ha tillräckligt med celler att analysera odlas delningscellerna i specialmedier eller i en cellkultur. Detta medium innehåller kemikalier och hormoner som gör att cellerna kan dela sig och föröka sig. Denna odlingsprocess kan ta tre till fyra dagar för blodkroppar och upp till en vecka för fosterceller.

5. Synkronisera celler

Kromosomer är en lång sträng av humant DNA. För att se kromosomer under ett mikroskop måste kromosomer vara i sin mest kompakta form i en fas av celldelning (mitos) som kallas metafas. För att få alla celler till detta specifika stadium av celldelning behandlas cellerna med en kemikalie som stoppar celldelning vid den punkt där kromosomerna är mest kompakta.

6. Släppa kromosomerna från deras celler

För att se dessa kompakta kromosomer under ett mikroskop måste kromosomerna vara utanför de vita blodkropparna. Detta görs genom att behandla de vita blodkropparna med en speciell lösning som får dem att spricka. Detta görs medan cellerna är på en mikroskopisk bild. Resterna från de vita blodkropparna tvättas bort och lämnar kromosomerna fastna på bilden.

7. Färgning av kromosomerna

Kromosomer är naturligt färglösa. För att berätta en kromosom från en annan appliceras ett speciellt färgämne som heter Giemsa-färgämne på bilden. Giemsa-färgämne fläckar regioner av kromosomer som är rika på baserna adenin (A) och tymin (T). När de är färgade ser kromosomerna ut som strängar med ljusa och mörka band. Varje kromosom har ett specifikt mönster av ljusa och mörka band som gör det möjligt för cytogenetikern att berätta en kromosom från en annan. Varje mörkt eller ljust band omfattar hundratals olika gener.

8. Analys

När kromosomer har färgats, placeras bilden under mikroskopet för analys. En bild tas sedan av kromosomerna. I slutet av analysen kommer det totala antalet kromosomer att bestämmas och kromosomerna ordnas efter storlek.

9. Räkna kromosomer

Det första steget i analysen är att räkna kromosomerna. De flesta människor har 46 kromosomer. Människor med Downs syndrom har 47 kromosomer. Det är också möjligt för människor att ha saknade kromosomer, mer än en extra kromosom eller en del av en kromosom som antingen saknas eller dupliceras. Genom att bara titta på antalet kromosomer är det möjligt att diagnostisera olika tillstånd inklusive Downs syndrom.

10. Sortera kromosomer

Efter att ha bestämt antalet kromosomer kommer cytogenetikern att börja sortera kromosomerna. För att sortera kromosomerna kommer en cytogenetiker att jämföra kromosomlängden, placeringen av centromerer (områdena där de två kromatiderna är förenade) och placeringen och storleken på G-band. Kromosomparen är numrerade från största (nummer 1) till minsta (nummer 22). Det finns 22 par kromosomer, kallade autosomer, som matchar exakt. Det finns också könskromosomer, kvinnor har två X-kromosomer medan män har en X och en Y.

11. Tittar på strukturen

Förutom att titta på det totala antalet kromosomer och könskromosomerna kommer cytogenetikern också att titta på strukturen för de specifika kromosomerna för att se till att det inte finns något saknat eller ytterligare material såväl som strukturella avvikelser som translokationer. En translokation inträffar när en del av en kromosom är fäst vid en annan kromosom. I vissa fall byts två bitar av kromosomer ut (en balanserad translokation) och andra gånger läggs en extra bit till eller saknas i en kromosom ensam.

12. Det slutliga resultatet

I slutändan visar den slutliga karyotypen det totala antalet kromosomer, kön och eventuella strukturella avvikelser med enskilda kromosomer. En digital bild av kromosomerna genereras med alla kromosomerna ordnade efter antal.

Gränser för Karyotype-testning

Det är viktigt att notera att även om karyotyptestning kan ge mycket information om kromosomer, kan detta test inte berätta om specifika genmutationer, som de som orsakar cystisk fibros, är närvarande. Din genetiska rådgivare kan hjälpa dig att förstå både vad karyotyptester kan berätta för dig och vad de inte kan. Ytterligare studier behövs för att utvärdera den möjliga rollen av genmutationer i sjukdomar eller missfall.

Det är också viktigt att notera att ibland kan karyotyptest inte kunna upptäcka vissa kromosomavvikelser, till exempel när placentamosaik är närvarande.

För närvarande är karyotyptestning i prenatal miljö ganska invasivt, vilket kräver fostervattensprov eller provtagning av korionvillor. Men utvärdering av cellfritt DNA i en mammas blodprov är nu vanligt som ett mycket mindre invasivt alternativ för prenatal diagnos av genetiska abnormiteter hos ett foster.

Ett ord från Verywell

Medan du väntar på dina karyotypresultat kan du känna dig väldigt orolig, och den vecka eller två det tar för att få resultat kan kännas som eoner. Ta dig tid att luta dig mot dina vänner och familj. Att lära sig om några av de tillstånd som är förknippade med onormala kromosomer kan också vara till hjälp. Även om många av de tillstånd som diagnostiserats med en karyotyp kan vara förödande, finns det många människor som lever med dessa förhållanden som har en utmärkt livskvalitet.