Kariotyp - badanie nieprawidłowości chromosomów

Badanie kariotypu jest również często wskazywane do wykonania dla par, którym urodziło się dziecko z chorobą genetyczną.

Co to jest kariotyp?

Kariotyp to zestaw chromosomów, w którym zakodowana jest informacja genetyczna organizmu. Prawidłowa liczba chromosomów w organizmie człowieka to 46, czyli 23 pary. W każdej parze jeden chromosom pochodzi od matki, a drugi od ojca. 

Chromosomy dzielą się na autosomy i allosomy. Autosomy (do 22 pary) odpowiadają za dziedziczenie cech, natomiast allosomy (23 para) determinują płeć organizmu – XX u kobiety, XY u mężczyzny. 

Zestaw chromosomów w organizmie człowieka może jednak odbiegać od normy – wówczas w kariotypie znajdują się nieprawidłowości, które mogą skutkować zaburzeniami rozwojowymi lub zdrowotnymi. Nieprawidłowa budowa kariotypu może prowadzić do niepłodności. Dlatego bardzo ważna jest odpowiednia diagnostyka i profilaktyka – często zaburzenia w budowie kariotypu nie powodują żadnych objawów. 

Badanie kariotypu – jakie wady można wykryć za jego pomocą? 

U par zmagających się z problemami uzyskania i utrzymania ciąży obserwuje się zarówno aberracje liczbowe, jak i strukturalne chromosomów. Wady te mogą być wykryte m.in. za pomocą badania kariotypu.

Do najczęstszych należą:

• Zespół Klinefeltera – obecność dodatkowego jednego lub większej liczby chromosomów X u mężczyzny (najczęstsza postać to kariotyp o zapisie 47,XXY). Choć typowy pacjent cierpiący na to schorzenie jest wysoki, ma kobiecą sylwetkę, małe i twarde jądra oraz zaburzenia dojrzewania płciowego, to cechy zespołu Klinefeltera są często słabo zaznaczone i diagnozowany jest on dopiero w wieku dojrzałym, właśnie przy okazji diagnostyki niepłodności. Podejrzenie zespołu Klinefeltera budzić może azoospermia (brak plemników w badaniu nasienia) i zaburzenia poziomu gonadotropin, ale tylko badanie kariotypu umożliwia postawienie ostatecznej diagnozy. Pacjenci z tym zespołem genetycznym są z reguły niepłodni, ale opisuje się coraz więcej przypadków uzyskania potomstwa przez tych mężczyzn z zastosowaniem technik wspomaganego rozrodu.
• Zespół Turnera – brak jednego z chromosomów X lub jego części u kobiety. Forma prosta, czyli kariotyp 45,X częściej diagnozowany jest u dziewczynek i towarzyszą mu widoczne zmiany fenotypowe, takie jak niski wzrost, płetwiasta szyja i zaburzenia dojrzewania płciowego. U kobiet dorosłych zmagających się z niepłodnością zdarza się rozpoznanie zespołu Turnera, choć zwykle są to jego formy mozaikowe (część komórek ma prawidłowy, a część nieprawidłowy zestaw chromosomów) lub formy z aberracjami strukturalnymi, takimi jak m.in. izochromosomy z ramion chromosomu X. U kilku procent pacjentek z tym zespołem płodność jest zachowana, ale istnieje znaczące ryzyko poronień.

Obserwacje kliniczne wskazują, że wraz z wiekiem u kobiet wzrasta częstość występowania kariotypu mozaikowego z niskim (kilkuprocentowym) udziałem nieprawidłowych komórek 45,X. Kariotyp taki powinien być zweryfikowany np. z użyciem metody FISH. Określenie znaczenia klinicznego kariotypu mozaikowego pozostaje w gestii lekarza.

• Translokacje – zaburzenia struktury chromosomów polegające na wymianie ich fragmentów między dwoma lub większą ilością chromosomów. Zmiany takie obserwowane u osób dorosłych zwykle są zrównoważone, co znaczy, że nie doszło do utraty ani zwiększenia ilości materiału genetycznego, a pacjent jest tylko nosicielem zmiany. Translokacje mogą jednak prowadzić do poronień lub wad genetycznych u potomstwa. Ich ryzyko zależy od tego, które chromosomy uległy rearanżacji i w jakim zakresie i powinno być oceniane indywidualnie dla danej pary przez lekarza genetyka klinicznego. Jeśli w translokację zaangażowane są chromosomy oznaczone numerami 13, 18 lub 21, to u potomstwa nosicieli możliwe jest wystąpienie zespołów wad genetycznych – odpowiednio zespołów Pataua, Edwardsa, i Downa.
• Rzadziej obserwowane zmiany to inwersje, niewielkie addycje lub delecje oraz obecność dodatkowych chromosomów, tzw. markerowych. Mogą one prowadzić zarówno do niepłodności, jak i niepowodzeń położniczych.

Stwierdzonych aberracji kariotypu nie da się „wyleczyć”. Dla wielu par oznaczenie kariotypu może być jednak przysłowiowym światełkiem w tunelu. Może położyć kres niekiedy wieloletnim zmaganiom z niepłodnością, wyjaśnić niepowodzenia in vitro, ukierunkować dalsze postępowanie czy w końcu umożliwić świadome decyzje prokreacyjne. Jednocześnie ciągły rozwój technik wspomaganego rozrodu, diagnostyki preimplantacyjnej i prenatalnej daje nadzieję nawet parom obarczonym aberracjami chromosomów. Przeczytaj więcej na temat niepłodności u kobiet TUTAJ

Badanie kariotypu – na czym polega?

Badanie kariotypu to badanie cytogeniczne, które pozwala zweryfikować, czy w danym organizmie znajduje się prawidłowa liczba chromosomów. Badanie pozwala także określić rodzaj nieprawidłowości, czyli jaka anomalia zaszła w budowie kariotypu (translokacja, delecja lub inwersja).

Badanie kariotypu wymaga przeprowadzenia 72-godzinnej hodowli komórkowej, po której przeprowadzane są kolejne kroki procedury. Czas oczekiwania na wynik to ok. 3 tygodni. Kilkuetapowa procedura badania pozwala na dokładną analizę budowy kariotypu i zawartych w nim nieprawidłowości. 

Do wykonania badania kariotypu konieczne jest pobranie próbki krwi żylnej, z której następnie izolowane są komórki jądrzaste – najczęściej limfocyty. U kobiety ciężarnej do badania pobiera się próbki płynu owodniowego. Wynik pozwala określić, czy dziecko jest nosicielem mutacji genetycznej. W przypadku pytań lub wątpliwości warto skorzystać z możliwości konsultacji na stronie Nowej Genetyki, by uzyskać wiarygodną wiedzę i wykonać wszystkie niezbędne badania.

Jakie czynniki mogą wpłynąć na zaburzenie wyniku badania?

Przed przystąpieniem do badania kariotypu warto poznać podstawowe informacje o stosowanej metodyce i ograniczeniach badania.

Sukces hodowli komórkowej i dalszej preparatyki zależy od osobniczych cech pacjenta, a cały proces jest szczególnie wrażliwy na działanie czynników zewnętrznych. Na wzrost komórek w hodowli wpływać może m.in.:

• przyjmowanie przez pacjenta leków i/lub suplementów diety, zwłaszcza antybiotyków, sterydów, leków immunosupresyjnych, leków przeciwbólowych i przeciwzapalnych (paracetamolu, ibuprofenu, kwasu acetylosalicylowego) w okresie poprzedzającym pobranie krwi,
• wykonywanie przez pacjenta badań z zakresu diagnostyki obrazowej (RTG, TK) w okresie poprzedzającym pobranie krwi,
• przebycie radio- i/lub chemio terapii, choroby nowotworowej,
• niedawne infekcje wirusowe i bakteryjne,

W związku z tym, w trosce o dobro pacjenta i w celu uzyskania wiarygodnego wyniku, może zaistnieć konieczność wykonania dodatkowych preparatów lub ponownego pobrania krwi. Przed pobraniem próbki krwi warto się nawodnić, by ułatwić przepływ krwi. Badanie wystarczy wykonać jednorazowo, a otrzymany wynik jest ważny bezterminowo.