آزمایش کاریوتایپ ( Karyotype ) چیست؟
صفاتی که ما از والدین خود به ارث می بریم از قبیل: قد، رنگ پوست، رنگ چشم، هوش، انواع بیماری ها، متابولیسم بدن و… از طریق ژن ها به ما منتقل می شوند. ژن ها درون ساختار ی به اسم کروموزوم مستقر هستند و مجموعه کروموزوم های هر فرد DNA فرد را تشکیل می دهد. . به عبارت دیگر ، مولکول DNA ما که شامل مجموعه ژن های ما نیز می شود درهسته ی سلولها قرار گرفته و به صورت ساختاری به هم پیچیده و کلاف مانند است ، که به آن کروموزوم میگویند . تعداد این کروموزوم ها در جانداران مختلف متفاوت است.
تعداد کروموزوم ها در انسان ها 23 جفت (در مجموع 46 عدد) است. که 23 عدد از آن ها از مادر و 23 عدد دیگر از پدر به فرد منتقل می شود.
دلیل بعضی از بیماریهای ژنتیکی و یا مشکلات در باروری اختلال در تعداد یا ساختار کروموزم ها است. به این دلیل بررسی وضعیت کروموزومهای یک فرد اهمیت دارد.وضعیت کروموزم های موجود در سلول های یک فرد (از نظر تعداد و ساختار) را می توان با انجام مراحل آزمایشگاهی یا همان آزمایش کاریوتیپ به تصویر کشید و تعداد و ساختار آنها را بررسی نمود.
اولین قدم برای انجام آزمایش کاریوتایپ، گرفتن نمونه مناسب از فرد است. تنها سلول های بعضی از بافت ها برای انجام آزمایش
کاریوتیپ مناسب می باشد. که شامل بافت های زیر است:
* خون
* مغز استخوان
* مایع آمنیون
برای نمونه گیری از بافت های مختلف نکات و نحوه عمل متفاوت است ولی مساله ای که در نمونه گیری های مناسب برای
کاریوتیپ مشترک است، نمونه گیری در شرایط استریل و نگهداری و ارسال نمونه در شرایط کاملا استریل به آزمایشگاه ژ نتیک
است.
* نمونه گیری: معمولا آزمایش کاریوتیپ روی نمونه خون انجام می شود. ولی برای مشخص کردن کاریوتیپ جنین در
دوران بارداری نمونه برداری از مایع آمنیون دور جنین انجام می شود. در بررسی بعضی بیماری ها نمونه گیری از
مغز استخوان انجام می شود.
* کشت نمونه: فرایند کشت نمونه بستگی به نوع نمونه )خون، آمنیون یا مغز استخوان( متفاوت است و مدت زمان
مورد نیاز جهت کشت سلول نیز بین سه تا ده روز متفاوت است.
* تهیه گستره های کروموزومی روی لام و رنگ آمیزی کروموزومها
* بررسی گستره های رنگ آمیزی شده و آنالیز تعدادی و ساختاری کروموزومها
* گزارش نتایج آنالیز
* بررسی علل عقب ماندگی ذهنی در فرد
* بررسی دلیل بعضی اختلالات جسمی در فرد
* برای بررسی ابهام جنسیتی و اختلالات جنسی
* بررسی دلیل سقط مکرر یا مرده زایی در زوج هایی که سابقه این موارد را دارند
* بررسی علل نازایی در زوجین نابارور
* بررسی والدین فردی که مبتلا به اختلالات کروموزومی است، قبل از اقدام به بارداری بعدی
* بررسی برای سندرم های شکست کروموزومی مانند سندرم بلوم، آنمی فانکونی و…
*نتیجه مثبت در تست های غربالگری های قبل از تولد
* نتایح غیر طبیعی سونوگرافی در دوران حاملگی
در این موارد ممکن است برای تأیید یا رد بیماری ژنتیکی مورد نظر، آمنیوسنتز انجام می شود.
*وجود تاریخچه خانوادگی برای اختلالات ژنتیکی یا سابقه تولد نوزاد با بیماری ژنتیکی، اختلالات کروموزومی یا
جهش ژنتیکی نیز از دیگر دلایل توصیه پزشک به آمینوسنتز ، برای بررسی سلامت جنین است.
انواع اختلالات کروموزومی :
اختلالات کروموزومی شامل اختلالات ساختاری و تعدادی است یعنی اختلال در ساختار کروموزوم ها و یا اختلال در تعداد کروموزومها وجود دارد.
* اختلالات ساختاری به دو حالت متوازن و غیر متوازن نیز تقسیم می شود. در حالت بالانس یا متوازن قسمت هایی از ژنوم جابجا شده است بنابراین ساختار کلی کروموزوم ها دچار تغییر شده ولی میزان ماده ژنتیکی نسبت به حالت نرمال زیاد یا کم نشده است. اما تغییرات ساختاری غیر بالانس یا نامتوازن کروموزوم ها، با زیاد یا کم شدن میزان ماده ژنتیکی در فرد نسبت به حالت نرمال همراه است.
معمولا در حالت بالانس فرد علامت مشخصی ندارد ولی درصد زیادی از تخمک یا اسپرم تولید شده در این افراد نامتوازن یا غیربالانس است. به هین دلیل ممکن است با مشکلاتی مانند نازایی یا سقط مکرر یا حتی فرزندی با اختلالات کروموزومی روبرو شوند. در حالت تغییرات ساختاری نامتوازن ،عوارض معمولا شدید است مثلا عقب ماندگی ذهنی و جسمی در فرد، و در صورتی که شدت عوارض خیلی زیاد باشد قبل از تولد از بین می رود .شدت عوارض بستگی به میزان ماده ژنتیکی کم یا اضافه شده دارد.
در انسان در حالت نرمال 23 جفت یا 46 عدد کروموزوم وجود دارد. از هر جفت، یکی از پدر و دیگری از مادر به فرد منتقل می شود. در حالت ناهنجاری تعدادی ، تعداد بعضی از کروموزومها در سلول تغییر میکند. که به آن آنیوپلوییدی می گویند. موارد تریزومی و مونوزومی نمونه ای از آنیوپلوییدی محسوب می شود.
تریزومی:
در افراد مبتلا به تریزومی به جای دو نسخه از یک کروموزوم ، سه نسخه وجود دارد. سندرم داون )تریزومی کروموزوم 21 (، سندرم
پاتو )تریزومی 13 ( و سندرم ادوارد )تریزومی 18 ( شایع ترین موارد تریزومی هستند .
مونوزومی:
که فقط یک نسخه از یکی از کروموزوم ها )به جای دو نسخه( وجود دارد. مثال این مورد سندرم ترنر است که آن فرد تنها یک
کروموزوم X ) به جای دو نسخه( دارد
که در آنها تغییراتی در ساختار کروموزوم ها ایجاد می شود که ساختاری متفاوت از حالت نرمال به وجود می آید . در زیر به انواعیاز ناهنجاری های ساختاری اشاره شده است:
1 . حذف یا eletionD : در این نوع ناهنجاری قسمتی از ژنوم )قسمتی از کروموزوم ( در فرد وجود ندارد. مثال در سندرم ویلیامز )حذف در قسمتی از کروموزوم 7( ، سندروم دی جرج )حذف در قسمتی از کروموزوم 22 (. حذف نواحی کروموزوم در صورت زنده ماندن و به دنیا آمدن جنین معمولا باعث عوارض شدید در فرد می شود.
2 . وارونگی یا Inversion : در این نوع ناهنجاری ساختاری ، بخشی از کروموزوم به صورت وارونه در جای خود قرار گرفته است. (اغلب این موارد ناهنجاری ها بالانس هستند)
3 . مضاعف شدگی یا Duplication : در این نوع ناهنجاری، قسمتی از کروموزوم دو برابر می شود در نتیجه از آن ناحیه سه کپی در فرد وجود خواهد داشت . مضاعف شدگی نواحی کروموزوم در صورت زنده ماندن و به دنیا آمدن جنین معمولا
باعث عوارض شدید در فرد می شود.
4 . جا به جایی یا ranslocationsT : در این حالت قسمتی از یک کروموزوم به کروموزوم دیگر متصل می شود . یا نواحیای از کروموزوم ها با هم جا به جا می شوند.
جابهجاییهایی اگر بدون تغییر ماده ژنتیکی )بدون کم یا زیاد شدن ماده ژنتیکی ( رخ دهد جزء تغییرات ساختاری بالانس بوده بنابراین برای خود فرد در اکثر قریب به اتفاق موارد علامتی ندارد ولی باعث افزایش خطر تولید اسپرم یا تخمک با ناهنجاری کروموزومی غیر بالانس شده که باعث مشکلاتی مانند نازایی یا سقط مکرر یا حتی به دنیا آمدن فرزندی با اختلالات کروموزومی میشود.
همانطور که گفته شد بیشتر افراد با ناهنجاری کروموزومی بالانس، سالم هستند و علامتی ندارند، اما کمتر از 6 درصد از آنها علایمی مانند اوتیسم، کمتوانی ذهنی یا ناتوانیهای مادرزادی را خواهند داشت. علت این مساله صدمه به یک یا چند ژن در نقاط شکست و جابجا شده است.
روش اصلی تشخیص ناهنجاری های کروموزومی انجام آزمایش کاریوتیپ است با این روش تشخیص ناهنجاری های بالانس و غیر بالانس و بررسی همه کروموزوم ها ممکن است. البته در صورتی که نواحی جابجا شده یا حذف و اضافه شده کوچک باشد آزمایش کاریوتیپ توانایی تشخیص نخواهد داشت. با روش پیشرفته array CGH ( array comparative genomic hybridization ) می توان ناهنجاری های غیر بالانس کروموزومی در فرد یا جنین )در دوران بارداری( را با دقت زیاد و برای نواحی بسیار کوچک بررسی کرد. این روش نیز توانایی بررسی همزمان تمامی کروموزوم ها با هم را دارد، ولی چنانچه ناهنجاری به صورت بالانس باشد روش array CGH قدرت تشخیص آن را ندارد. این روش برای بررسی و تشخیص سلامت جنین در دوران حاملگی و یا بررسی فرد مشکوک به اختلالات کروموزومی بسیار کاربردی و دقیق است موثری دارد.
روش دیگری به اسم FISH ) nHybridizatio in situ Fluorescence ) نیز به صورت اختصاصی با استفاده از پروب برای کروموزوم خاص یا نواحی خاص یک کروموزوم، می توان بعضی ناهنجاری های تعدادی و بعضی از انواع ناهنجاری های ساختاری را به طور اختصاصی برای کروموزوم های مشخصی بررسی کرد.
هیچ درمانی برای ناهنجاری های کروموزومی وجود ندارد. تنها با انجام آزمایش های تشخیصی در دوران بارداری برای جنین یا انجام PGD (بررسی ژنتیک جنین قبل از انتقال به رحم مادر) در موارد مورد نیاز می توان از تولد فردی با ناهنجاری کروموزومی جلوگیریکرد.انجام کاریوتیپ برای زوج با سابقه نازایی ، سقط مکرر یا وجود ناهنجاری کروموزومی در خانواده ، می تواند بسیار کمک کننده باشد.
تشخیص ناهنجاری های کروموزومی از طریق انجام کاریوتیپ با کیفیت بالا ( high resolution ) و نیز از طریق انجام آزمایش array CGH روی نمونه خون و یا آمنیون در آزمایشگاه ژنتیک پزشکی مرکز درمان ناباروری شیراز انجام می شود.