בדיקת קריוטיפ

אחת משיטות המחקר הציטוגנטי שמטרתן לחקור כרומוזומים היא קריוטיפיזציה. לניתוח מספר אינדיקציות ליישום, כמו גם מספר סוגים.

הקריוטיפ הוא קבוצה של כרומוזומים אנושיים. הוא מתאר את כל המאפיינים של גנים: גודל, כמות, צורה. בדרך כלל, הגנום מורכב מ-46 כרומוזומים, מתוכם 44 אוטוזומליים, כלומר, הם אחראים על תכונות תורשתיות (צבע שיער ועיניים, צורת אוזניים וכו'). הזוג האחרון הוא כרומוזומי המין, הקובעים את הקריוטיפ: נשים 46XX וגברים 46XY.

במהלך תהליך האבחון, מזוהים כל אנומליות גנומיות:

• שינויים בהרכב הכמותי.
• הפרת מבנה.
• הפרת איכות.

קריוטיפיזם מבוצע בדרך כלל על יילודים כדי לקבוע אנומליות גנטיות. הניתוח מסומן גם עבור זוגות נשואים המתכננים הריון. במקרה זה, המחקר מאפשר לזהות אי התאמה של גנים, אשר יכולה לגרום ללידת ילד עם פתולוגיות תורשתיות.

סוגי קריוטיפיזציה מולקולרית:

1. ממוקד

הוא נקבע לאישור אנומליות ותסמונות שונות. הוא מאפשר לקבוע את הגורמים לאובדן הריון: עובר קפוא, הפלה, הפסקת הריון מסיבות רפואיות. הוא קובע את האטיולוגיה של קבוצה נוספת של כרומוזומים בטריפלואידיות. הניתוח מתבצע על מיקרומטריצות עם 350 אלף סמנים מרוכזים באזורים קליניים משמעותיים של הכרומוזומים. הרזולוציה של מחקר זה היא החל ממיליון נקודות בסיס.

2. תֶקֶן

מזהה אנומליות בגנום בעלות משמעות קלינית. מאבחן תסמונות מיקרו-דילציה ופתולוגיות הקשורות למחלות אוטוזומליות דומיננטיות. קובע את הגורמים לאנומליות כרומוזומליות בתסמונות לא ממוינות בחולים עם אנומליות התפתחותיות, פגמים מולדים, התפתחות פסיכומוטורית מאוחרת, אוטיזם.

מאפשר לזהות אנומליות כרומוזומליות בתקופה הטרום לידתית. השיטה קובעת אנאופלואידיות, מיקרו-מחיקות פתולוגיות בעובר. המחקר נערך על מיקרומטריצה עם 750 אלף סמנים בצפיפות גבוהה, המכסים את כל האזורים המשמעותיים בגנום. הרזולוציה של ניתוח הקריוטיפ הסטנדרטי היא החל מ-200 אלף בסיסים.

3. מוּרחָב

מאפשר לקבוע את הגורמים לאנומליות כרומוזומליות בתסמונות לא ממוינות אצל ילדים. חושף מחיקות פתוגניות, כלומר היעלמות של מקטעי כרומוזום וכפילויות - עותקים נוספים של גנים. מאבחן מקטעים עם אובדן הטרוזיגוטיות, גורמים לפתולוגיות אוטוזומליות רצסיביות.

ניתוח מערך כרומוזומים מורחב מתבצע באמצעות מערך בצפיפות גבוהה, המכיל יותר מ-2.6 מיליון סמנים בודדים בצפיפות גבוהה. הרזולוציה של מחקר זה מאפשרת כיסוי של הגנום כולו ונעה בין 50,000 בסיסים ל-10,000 בסיסים. זה מאפשר לחקור את כל חלקי קוד הגן בדיוק רב, מה שמאפשר לזהות את האנומליות המבניות הקטנות ביותר.

ככלל, ניתוח קריוטיפ מתבצע על פי מרשם גנטיקאי. בהתאם להנחיות הרופא, ניתן לרשום אחד מהסוגים הנ"ל. בדיקה סטנדרטית זולה יותר, אך נקבעת לעיתים רחוקות ביותר, מכיוון שהיא אינה מגלה אנומליות כרומוזומליות רבות. קריוטיפיזציה ממוקדת היא ניתוח יקר יותר, ולכן היא נקבעת בנוכחות סימנים קליניים של תסמונות ואנומליות אחרות. אבחון מורחב הוא היקר והאינפורמטיבי ביותר, מכיוון שהוא מאפשר מחקר מלא של כל 23 קבוצות הכרומוזומים.

היכן ניתן לבצע בדיקת קריוטיפ?

ניתוח מיקרו-אריי כרומוזומלי מתבצע בהוראת גנטיקאי. המחקר נועד לחקור את הגנום של המטופל ולזהות כל אנומליות במבנה שלו.

כרומוזומים הם גדילי DNA, מספרם ומבנם ספציפיים לכל מין. גוף האדם מכיל 23 זוגות כרומוזומים. זוג אחד קובע את המגדר: לנשים יש כרומוזומים 46XX, ולגברים יש 46XY. הגנים הנותרים הם אוטוזומים, כלומר לא מיניים.

מאפייני קריוטיפיזציה:

• הניתוח מתבצע פעם אחת, מכיוון שקבוצת הכרומוזומים אינה משתנה לאורך החיים.
• מאפשר לך לקבוע את הגורמים לבעיות רבייה אצל בני זוג.
• מאבחן מספר ליקויים התפתחותיים אצל ילדים.
• מזהה אנומליות גנטיות.

הקריוטיפ נלקח במעבדה רפואית ייעודית או במרכז גנטי. המחקר נערך על ידי רופא מוסמך. ככלל, הבדיקות מוכנות תוך 1-2 שבועות. התוצאות מפוענחות על ידי גנטיקאי.

אינדיקציות להליך בדיקת קריוטיפ

הליך הקריוטיפיזציה נקבע לתינוקות שזה עתה נולדו לזיהוי אנומליות גנטיות ופתולוגיות תורשתיות, כמו גם לגברים ולנשים בשלב תכנון ההריון. ישנן גם מספר אינדיקציות נוספות לניתוח:

• אי פוריות גברית ונשית ממקור לא ידוע.
• אי פוריות גברית: אוליגוזוספרמיה קשה ולא חסימתית, טרטוזוספרמיה.
• הפסקת הריון ספונטנית: הפלות, עובר קפוא, לידה מוקדמת.
• אמנוריאה ראשונית.
• היסטוריה של מקרי מוות מוקדמים של יילודים.
• ילדים עם אנומליות כרומוזומליות.
• ילדים עם מומים מולדים מרובים.
• ההורים מעל גיל 35.
• ניסיונות רבים להזרעה מלאכותית (IVF) שלא צלחו.
• מחלה תורשתית אצל אחד ההורים לעתיד.
• הפרעות הורמונליות אצל נשים.
• יצירת זרע מאטיולוגיה לא ידועה.
• נישואים קרובי משפחה.
• סביבת חיים אקולוגית לא נוחה.
• מגע ארוך טווח עם כימיקלים, קרינה.
• הרגלים רעים: עישון, אלכוהול, סמים, התמכרות לסמים.

קריוטיפיזציה של ילדים מתבצעת במקרים הבאים:

• מומים מולדים.
• פיגור שכלי.
• התפתחות פסיכומוטורית מאוחרת.
• מיקרואנומליות ועיכוב בהתפתחות פסיכו-דיבור.
• אנומליות מיניות.
• שיבוש או עיכוב בהתפתחות המינית.
• פיגור גדילה.
• פרוגנוזה של בריאות הילד.

אבחון מומלץ לכל בני הזוג בשלב תכנון ההריון. ניתן לבצע את הניתוח גם במהלך ההריון, כלומר, מחקר כרומוזומלי טרום לידתי.

איך נראית בדיקת קריוטיפ?

קבוצת המאפיינים של קבוצה שלמה של כרומוזומים היא קריוטיפ. כדי לסדר את ניתוחי הכרומוזומים, נעשה שימוש במינוח הציטוגנטי הבינלאומי, המבוסס על צביעה דיפרנציאלית של הגנום לתיאור מפורט של כל חלקי גדילי ה-DNA.

המחקר מאפשר לנו לזהות:

• טריזומיה - יש כרומוזום שלישי נוסף בזוג.
• מונוזומיה - כרומוזום אחד חסר בזוג.
• היפוך הוא היפוך של אזור בגנום.
• טרנסלוקציה היא תנועה של מקטעים.
• מחיקה היא אובדן של אזור.
• שכפול הוא הכפלה של מקטע.

תוצאות הניתוח נרשמות לפי השיטה הבאה:

1. המספר הכולל של כרומוזומים וקבוצת כרומוזומי המין הם 46, XX; 46, XY.
2. כרומוזומים מיותרים וחסרים מסומנים, לדוגמה 47, XY, + 21; 46, XY -18.
3. הזרוע הקצרה של הגנום מסומנת בסמל p, והזרוע הארוכה בסמל q.
4. טרנסלוקציה היא t, ומחיקה היא del, לדוגמה 46,XX,del(6)(p12.3)

ניתוח הקריוטיפ המוגמר נראה כך:

• 46, XX – אישה נורמלית.
• 46, XY – זכר תקין.
• 45, X – תסמונת שרשבסקי-טרנר.
• 47 XXY – תסמונת קליינפלטר.
• 47, XXX - טריזומיה של כרומוזום X.
• 47, XX (XY), + 21 – תסמונת דאון.
• 47, XY (XX), + 18 – תסמונת אדוארדס.
• 47, XX (XY), + 13 - תסמונת פטאו.

מחקר ציטוגנטי מגלה אנומליות שונות במבנה גדילי ה-DNA. הניתוח מאבחן גם נטיות למחלות רבות: פתולוגיות אנדוקריניות, יתר לחץ דם, נזק למפרקים, אוטם שריר הלב ועוד.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

הכנה

ניתוח קריוטיפ משתמש בתאי דם, ולכן חשוב מאוד להתכונן כראוי לאבחון.

ההכנה לבדיקת כרומוזום מתחילה שבועיים לפני ביצועה וכוללת ביטול השפעת הגורמים הבאים על הגוף:

• מחלות אקוטיות וכרוניות.
• נטילת תרופות.
• שימוש באלכוהול וסמים, עישון.

לצורך הניתוח משתמשים ב-4 מ"ל של דם ורידי. הדם נאסף על קיבה ריקה.

[ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

טֶכנִיקָה בדיקת קריוטיפ

לא ניתן לראות את הגנום האנושי בעין בלתי מזוינת, כרומוזומים נראים רק תחת מיקרוסקופ בשלבים מסוימים של חלוקת התא. כדי לקבוע את הקריוטיפ, משתמשים בלוקוציטים חד-גרעיניים, פיברובלסטים של עור או תאי מח עצם. תאים במטאפאזה של מיטוזה מתאימים למחקר. הנוזל הביולוגי מוכנס למבחנה עם ליתיום והפרין. הדם עובר תרבית במשך 72 שעות.

לאחר מכן, התרבית מועשרת בחומרים מיוחדים שעוצרים את חלוקת התאים בשלב הדרוש לאבחון. התרבית משמשת להכנת שקופיות הנתונות לבדיקה. מידע נוסף על מצב הגנום מתקבל על ידי צביעתו. לכל כרומוזום יש פסים הנראים בבירור לאחר הצביעה.

במחקר כרומוזומים קלאסי, מתבצעת צביעה באמצעות צבעים שונים ותערובות שלהם. הצבע נקשר בצורה שונה לחלקים בודדים של הגנום, מה שהופך את הצביעה ללא אחידה. עקב כך, נוצר קומפלקס של סימנים רוחביים, המשקפים את ההטרוגניות הליניארית של הכרומוזום.

שיטות צביעה בסיסיות:

• Q – מספק תמונות מפורטות ביותר. שיטה זו נקראת צביעת קספרסון עם כינאקרין-איפרט עם אבחון תחת מיקרוסקופ פלואורסצנטי. היא משמשת לניתוח מין גנטי, זיהוי טרנסלוקציות בין X ו-Y, Y ואוטוזומים, ולסריקה לאיתור מוזאיקיזם עם כרומוזומי Y.
• G – שיטת רומנובסקי-גימזה שעברה שינוי. רגישות גבוהה יותר בהשוואה ל-Q. משמשת כשיטה סטנדרטית לניתוח ציטוגנטי. מזהה סטיות קטנות, מסמן כרומוזומים.
• R – משמש לגילוי אזורים הומולוגיים שליליים מסוג G ו-Q. הגנום מטופל בצבע כתום אקרידין.
• C – מנתח אזורים צנטרומריים של כרומוזומים עם הטרוכרומטין קונסטיטוטיבי וחלק דיסטלי משתנה של Y.
• T – משמש לניתוח אזורים טלומרים של גדילי DNA.

התאים הצבועים והמקובעים מצולמים תחת מיקרוסקופ. מקבוצת הצילומים המתקבלת, נוצרת קבוצה ממוספרת של זוגות אוטוזומים, כלומר קריוטיפ שיטתי. תמונת גדילי ה-DNA מכוונת אנכית, המספור תלוי בגודל, כאשר זוג כרומוזומי המין סוגר את הקבוצה.

תכשירי דם מנותחים תחת מיקרוסקופ ב-20-100 לוחות מטאפאזה כדי לזהות סטיות כמותיות ומבניות.

• סטיות כמותיות הן שינויים במספר הגנים. זה נצפה בתסמונת דאון, כאשר יש 21 כרומוזומים נוספים.
• סטיות מבניות הן שינויים בכרומוזומים עצמם. זה יכול להיות אובדן של מקטע מהגנום, העברה של חלק אחד לאחר, סיבוב של 180 מעלות וכו'.

טכניקת הקריוטיפ היא תהליך עתיר עבודה. המחקר מתבצע על ידי מומחים מוסמכים ביותר. אבחון הגנום של אדם אחד עשוי להימשך יום עבודה שלם.

ניתוח קריוטיפ של בני זוג

כאשר זוגות נכנסים לנישואין, זוגות רבים מתמודדים עם בעיית ההתעברות. ניתוח ציטוגנטי מיועד לפתרון בעיות רבייה. קריוטיפיזציה של בני זוג מאפשרת לזהות אנומליות במבנה הגנום המונעות הבאת ילדים לעולם או משבשות את תהליך הלידה. אי אפשר לשנות את הקריוטיפ, אך הודות לאבחון, ניתן לקבוע את הסיבות האמיתיות לאי פוריות ולהפסקת הריון, ולמצוא דרכים לפתור אותן.

ניתוח מיקרו-אריי כרומוזומלי מבוצע כדי לזהות חריגות במבנה ובמספר גדילי ה-DNA שעשויות להיות הגורם למחלות תורשתיות אצל הילד העתידי או לאי פוריות של בני הזוג. ישנם סטנדרטים בינלאומיים לביצוע ניתוח אצל הורים עתידיים:

• פתולוגיות כרומוזומליות במשפחה.
• היסטוריה של הפלה.
• האישה ההרה מעל גיל 35.
• השפעות מוטגניות ארוכות טווח על הגוף.

שיטות הקריוטיפ הבאות משמשות כיום:

1. ניתוח כרומוזומים בתאי דם.

מאפשר לזהות מקרים של אי פוריות, כאשר הסיכוי להביא ילד לעולם מופחת משמעותית או נעלם לחלוטין עבור אחד מבני הזוג. הבדיקה קובעת גם את הסיכון לחוסר יציבות גנומית. לטיפול בחריגות, ניתן לרשום למטופלים נוגדי חמצון ואימונומודולטורים, אשר מפחיתים כישלונות בהתעברות.

לצורך המחקר נאסף דם ורידי. לימפוציטים מבודדים מהנוזל הביולוגי, מגורים במבחנה, מטופלים בחומר מיוחד, צובעים ונחקרים. לדוגמה, בתסמונת קליינפלטר, המתבטאת בעקרות גברית, הקריוטיפ מכיל כרומוזום נוסף 47 XX. ניתן גם לזהות שינויים מבניים בגנום: היפוך, מחיקה, טרנסלוקציה.

2. מחקר טרום לידתי.

קובע פתולוגיות כרומוזומליות של העובר בשלבים המוקדמים של ההריון. מחקר כזה נחוץ לאבחון מחלות גנטיות או פגמים התפתחותיים המובילים למוות עוברי תוך רחמי.

ניתן להשתמש בשיטות הבאות כדי לבצע את המחקר:

• לא פולשני - בטוח לאם ולעובר. האבחון מתבצע באמצעות אולטרסאונד של הילד וניתוח ביוכימי מפורט של דם האישה.
• פולשני - ביופסיה של כוריון, דיקור קרדוצנטזה, דיקור שליה, דיקור מי שפיר. לצורך הניתוח נאספים תאי שליה או כוריון, מי שפיר או דם חבל הטבור. למרות הדיוק האבחוני הגבוה, לשיטות פולשניות יש סיכון מוגבר לסיבוכים, ולכן הן מבוצעות רק על פי אינדיקציות רפואיות קפדניות: פתולוגיות עובריות שזוהו במהלך אולטרסאונד, האם מעל גיל 35, להורים יש הפרעות כרומוזומליות, שינויים בסמנים ביוכימיים בדם.

לא רק דם, אלא גם נוזל שפיכה יכול לשמש למחקר ציטוגנטי. שיטה זו נקראת Tunel ומאפשרת לקבוע את אחת הסיבות הנפוצות ביותר לאי פוריות גברית, בתנאי שהקריוטיפ תקין - פרגמנטציה של DNA של הזרע.

אם מתגלות מוטציות גנטיות או סטיות כרומוזומליות אצל אחד מבני הזוג, הרופא ידבר על הסיכונים האפשריים ועל ההסתברות ללידת ילד עם אנומליות. מכיוון שפתולוגיות גנטיות הן חשוכות מרפא, בני הזוג מקבלים החלטה משלהם: להשתמש בחומר תורם (זרע, ביצית), להסתכן בלידה או להישאר ללא ילדים.

אם מתגלות סטיות בגנום במהלך תהליך ההיריון, הן אצל האישה והן אצל העובר, אזי הרופאים ממליצים להפסיק הריונות כאלה. זאת בשל הסיכון המוגבר ללידת תינוק עם סטיות חמורות, ובמקרים מסוימים, שאינן תואמות את רמת החיים. גנטיקאי מעורב בביצוע הבדיקות ובפענוח תוצאותיהן.

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ]

בדיקת דם לקריוטיפ

לרוב, קריוטיפיזציה מתבצעת על ידי ניתוח דם ורידי באמצעות תרבית תאים. עם זאת, ניתן להשתמש גם בחומר ביולוגי אחר לביצוע מחקר ציטוגנטי:

• תאים ממי השפיר.
• שִׁליָה.
• תאים עובריים.
• חומר להפלות.
• מח עצם.

החומר שיילקח לצורך אבחון תלוי בסיבה ובמטרה של הניתוח. אלגוריתם משוער של בדיקת דם:

• נפח קטן של נוזל מונח במצע מזין בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס למשך 72 שעות.
• מכיוון שכרומוזומים נראים בשלב המטאפאזה של חלוקת התא, מתווסף לסביבה הביולוגית ריאגנט שעוצר את תהליך החלוקה בשלב הנדרש.
• תרבית התאים צבועה, מקובעת ומנותחת תחת מיקרוסקופ.

בדיקת דם לקריוטיפ מספקת זיהוי מדויק ביותר של כל אנומליה במבנה גדילי ה-DNA: סידורים תוך-כרומוזומליים ובין-כרומוזומליים, שינויים בסדר שברי הגנום וכו'. המטרה העיקרית של האבחון היא לזהות מחלות גנטיות.

[ 17 ], [ 18 ], [ 19 ], [ 20 ]

ניתוח גנטי לקריוטיפ

אבחון ציטוגנטי שמטרתו לחקור את גודל, מספר וצורת הכרומוזומים הוא קריוטיפיזציה גנטית. לניתוח יש את האינדיקציות הבאות ליישום:

• גילוי מומים מולדים.
• סיכון ללידת ילד עם פתולוגיות תורשתיות.
• חשד לאי פוריות.
• חריגה בספרמוגרם.
• הַפָּלָה.
• הכנת תוכנית טיפול לסוגים מסוימים של גידולים.

כמו כן, ניתוח גנטי לקריוטיפ נכלל ברשימת הבדיקות החובה לבני זוג המתכננים להביא ילדים לעולם.

לרוב, המחקר מגלה את הפתולוגיות הבאות:

1. אנאופלואידיה היא שינוי במספר הכרומוזומים, בין אם עולה ובין אם יורד. חוסר איזון מוביל להפלות, לידת תינוקות עם פתולוגיות מולדות קשות. אנאופלואידיה מוזאית גורמת לתסמונת דאון, תסמונת אדוארדס ומחלות אחרות שלעתים קרובות אינן תואמות את החיים.
2. ארגון מחדש של הקריוטיפ – אם השינויים מאוזנים, אזי מערך הכרומוזומים אינו שבור, אלא פשוט מסודר בצורה שונה. עם שינויים לא מאוזנים, קיים איום של מוטציות גנטיות, דבר המסוכן במיוחד לדורות הבאים.
3. טרנסלוקציה היא מבנה יוצא דופן של גדילי DNA, כלומר החלפה של מקטע אחד של הגנום באחר. ברוב המקרים, היא עוברת בתורשה.
4. הפרעת התמיינות מינית היא הפרעה כרומוזומלית נדירה ביותר שלא תמיד מתבטאת בתסמינים חיצוניים. חוסר עקביות עם המין הפנוטיפי יכול להיות אחד הגורמים לאי פוריות.

ניתוח קריוטיפ מבוצע במעבדות גנטיות על ידי גנטיקאים מוסמכים.

ניתוח קריוטיפ עם סטיות

סטיות הן הפרעות במבנה הכרומוזומים הנגרמות עקב שברים וחלוקה מחדש שלהם עם אובדן או שכפול של חומר גנטי. קריוטיפיזציה עם סטיות היא מחקר שמטרתו לזהות שינויים במבנה הגנום.

סוגי סטיות:

• כמותי - הפרה של מספר הכרומוזומים.
• מבני - שיבוש מבנה הגנום.
• רגילים - נמצאים ברוב או בכל תאי הגוף.
• לא סדיר - נובע מהשפעת גורמים שליליים שונים על הגוף (וירוסים, קרינה, חשיפה לכימיקלים).

הניתוח קובע את הקריוטיפ, מאפייניו, סימני השפעתם של גורמים שליליים שונים. מחקר כרומוזומלי עם סטיות מתבצע במקרים הבאים:

• אי פוריות בנישואין.
• הפלות ספונטניות.
• היסטוריה של לידה שקטה.
• תמותת תינוקות מוקדמת.
• הריון קפוא.
• מומים מולדים.
• הפרעה של התמיינות מינית.
• חשד לאנומליות כרומוזומליות.
• עיכוב בהתפתחות שכלית ופיזית.
• בדיקה לפני הפריה חוץ גופית, ICSI ופרוצדורות רבייה אחרות.

בניגוד לקריוטיפיזם קלאסי, ניתוח זה אורך זמן רב יותר ויקר יותר.

ניתוח קריוטיפ לילד

על פי סטטיסטיקות רפואיות, פתולוגיות מולדות הן גורם משמעותי למוות אצל ילדים צעירים. כדי לזהות מומים גנטיים ומחלות תורשתיות בזמן, הילד עובר ניתוח קריוטיפ.

• לרוב, ילדים מאובחנים עם טריזומיה - תסמונת דאון. פתולוגיה זו מופיעה אצל 1 מתוך 750 תינוקות ומתבטאת בסוגים שונים של סטיות הן בהתפתחות הפיזית והן בהתפתחות השכלית.
• ההפרעה השנייה בשכיחותה היא תסמונת קליינפלטר, המאופיינת בעיכוב בהתפתחות מינית בגיל ההתבגרות ומופיעה ב-1 מכל 600 יילודים זכרים.
• פתולוגיה גנטית נוספת שאובחנה אצל 1 מתוך 2,500 ילדות היא תסמונת שרשבסקי-טרנר. בילדות, מחלה זו מתבטאת בפיגמנטציה מוגברת של העור, נפיחות בכפות הרגליים, הידיים והשוקיים. במהלך גיל ההתבגרות, יש חוסר וסת, שיער מתחת לזרועות ועל הערווה, וגם בלוטות החלב אינן מפותחות.

קריוטיפציה נחוצה לא רק עבור תינוקות עם מומים גלויים, שכן היא מאפשרת לחשוד בבעיות גנטיות ולהתחיל בתיקונן. הניתוח נעשה במרכז גנטי רפואי. בהתאם לגיל הילד, ניתן לקחת דם מהעקב או מווריד. במידת הצורך, הגנטיקאי עשוי לדרוש מההורים לעבור בדיקת קריוטיפ.

ניתוח קריוטיפ של יילוד

בדיקת ילודים היא הבדיקה הראשונה המבוצעת בילודים. הבדיקה מתבצעת בבית חולים ליולדות ביום השלישי-רביעי לחייהם, ובפגים ביום השביעי. קריוטיפיזציה מוקדמת מאפשרת זיהוי אנומליות גנטיות והפרעות במבנה ה-DNA לפני הופעת תסמינים פתולוגיים גלויים.

דם מעקב התינוק משמש לאבחון מוקדם. בדיקות ציטוגנטיות נועדו לזהות פתולוגיות נפוצות בקרב תינוקות כגון:

• פנילקטונוריה היא מחלה תורשתית המאופיינת בירידה בפעילות או בהיעדר האנזים המפרק את חומצת האמינו פנילאלנין. ככל שהיא מתקדמת, היא מובילה להפרעות בתפקוד המוח ולפיגור שכלי.
• סיסטיק פיברוזיס - משפיעה על הבלוטות המייצרות הפרשות, מיצי עיכול, זיעה, רוק, ריר. גורמת לבעיות בריאות ובמערכת העיכול. המחלה היא תורשתית.
• תת פעילות של בלוטת התריס מולדת היא הפרעה של בלוטת התריס עם ייצור לא מספק של הורמונים. זה מוביל לעיכוב בהתפתחות הפיזית והנפשית.
• תסמונת אדרנוגניטלית היא מצב פתולוגי שבו קליפת האדרנל מייצרת כמויות לא מספקות של הורמונים. זה גורם לשיבוש התפתחות איברי המין.
• גלקטזמיה היא פתולוגיה שבה מופרעת הפיכת הגלקטוז לגלוקוז. הטיפול מורכב מוויתור על מוצרי חלב. ללא אבחון בזמן, היא עלולה לגרום לעיוורון ולמוות.

אם תוצאות ניתוח הקריוטיפ מגלות סטיות או אנומליות אצל הילוד, מתבצעת סדרה של מחקרים נוספים כדי להבהיר את האבחנה. אבחון מוקדם כזה יאפשר זיהוי בזמן של כל בעיה בגוף הילד ותחילת הטיפול בהן.

[ 21 ], [ 22 ], [ 23 ], [ 24 ], [ 25 ]

כמה זמן לוקח לעשות בדיקת קריוטיפ?

משך בדיקת הכרומוזומים אורך בין 10 ל-21 ימים. מועד התוצאות מוכנות תלוי בסוג הניתוח, כלומר עם סטיות או קריוטיפ קלאסי.

ניתוח הקריוטיפ שהושלם מכיל את המידע הבא:

• מספר הכרומוזומים.
• האם ישנם שינויים במבנה הכרומוזומים?
• האם ישנן הפרעות כלשהן בסדר הגנום?

התוצאות מפוענחות ומפורשות על ידי גנטיקאי. אם מתגלות חריגות כלשהן, הרופא מספק המלצות רפואיות לאבחון נוסף או הוראות טיפול.

ביצועים רגילים

קריוטיפים תקינים לבני אדם הם 46, XX או 46, XY. ככלל, השינוי שלהם מתרחש בשלבים המוקדמים של התפתחות האורגניזם:

• לרוב, ההפרעה מתרחשת במהלך גמטוגנזה (התפתחות טרום-עוברית), כאשר תאי הנבט ההוריים מייצרים את הקריוטיפ של הזיגוטה. התפתחות נוספת של זיגוטה כזו מובילה לכך שכל תאי העובר מכילים גנום לא תקין.
• ההפרעה עלולה להתרחש בשלבים המוקדמים של חלוקת הזיגוטה. במקרה זה, העובר מכיל מספר שיבוטים של תאים בעלי קריוטיפים שונים. כלומר, מתפתחת מוזאיקה - ריבוי קריוטיפים של האורגניזם כולו ואיבריו.

שינויים בגנום מתבטאים בפתולוגיות ופגמים שונים. הבה נבחן אנומליות קריוטיפ נפוצות:

• 47,XXY; 48,XXXY – תסמונת קליינפלטר, פוליזומיה של כרומוזום X אצל גברים.
• 45X0; 45X0/46XX; 45.X/46.XY; 46,X iso (Xq) – תסמונת שרשבסקי-טרנר, מונוזומיה על כרומוזום X, מוזאיקיזם.
• 47,XXX; 48,XXXX; 49,ХХХХХХ – פוליזומיה בכרומוזום X, טריזומיה.
• 47,XX,+18; 47,ХY,+18 – תסמונת אדוארדס, טריזומיה של כרומוזום 18.
• 46,XX, 5p- – תסמונת Cri du chat, מחיקה של הזרוע הקצרה של הזוג החמישי בגנום.
• 47,XX,+21; 47,ХY,+21 – תסמונת דאון, טריזומיה של כרומוזום 21.
• 47,XX,+13; 47,ХY,+13 – תסמונת פאטאו, טריזומיה של כרומוזום 13.

מחקר ציטוגנטי מכוון לקביעת מצב גדילי ה-DNA, זיהוי פגמים ואנומליות. כל סטייה מהאינדיקטורים הרגילים היא סיבה לבדיקה מקיפה של הגוף.

[ 26 ], [ 27 ], [ 28 ], [ 29 ], [ 30 ], [ 31 ], [ 32 ], [ 33 ], [ 34 ]

המכשיר לניתוח

כדי לפענח את הקריוטיפ, נעשה שימוש בשיטת הריצוף. שיטה זו פותחה בשנת 1970 והיא מבוססת על קביעת רצף חומצות האמינו ב-DNA. מכשירי ריצוף משתמשים בתגובות אנזימטיות מחזוריות אינטראקטיביות עם עיבוד והשוואה שלאחר מכן של התוצאות המתקבלות.

הפונקציות העיקריות של סיקוונסרים:

• מחקר ראשוני ומקיף של גנומים, אקסומים וטרנסקריפטומים לא ידועים.
• קריוטיפיזציה.
• פליאוגנטיקה.
• מטאגנומיקה ומגוון מיקרוביאלי.
• ריצוף מחדש ומיפוי.
• ניתוח מתילציה של DNA.
• ניתוח טרנסקריפטום.

בשלב הראשון, המכשיר יוצר ספרייה של רצפי גדילי DNA אקראיים. לאחר מכן הוא יוצר אמפליקונים של PCR, המשמשים כדגימות. בשלב הסופי, נקבע המבנה הראשוני של כל הפרגמנטים.

הדור האחרון של מכשירי ריצוף אוטומטיים לחלוטין ונמצאים בשימוש נרחב בניתוח גנומי, מה שממזער את האפשרות לתוצאות שגויות עקב טעות אנוש.

פענוח תוצאות ניתוח קריוטיפ

גנטיקאי מפרש את תוצאות המחקר הציטוגנטי. ככלל, הניתוח מוכן תוך שבוע-שבועיים ועשוי להיראות כך:

• 46XX(XY), מקובץ ל-22 זוגות וזוג אחד של גני מין. לגנום גודל ומבנה תקינים. לא נמצאו אנומליות.
• הגנום מופרע, התגלו יותר/פחות מ-46 כרומוזומים. הצורה והגודל של כרומוזום אחד/כמה אינם תקינים. זוגות הגנום משובשים/מקובצים באופן שגוי.

באשר לסטיות פתולוגיות בקריוטיפ, נבדלות ההפרעות הנפוצות הבאות:

• טריזומיה - כרומוזום חוץ-סומטי. תסמונת דאון, תסמונת אדוארדס.
• מונוזומיה היא אובדן של כרומוזום אחד.
• מחיקה - היעדר אזור גנומי. -46, xx, 5p - תסמונת Cri du chat.
• טרנסלוקציה היא מעבר של חלק אחד בגנום לאחר.
• שכפול הוא הכפלה של מקטע.
• היפוך הוא סיבוב של מקטע כרומוזום.

בהתבסס על תוצאות ניתוח הקריוטיפ, הרופא מסיק מסקנה לגבי מצב הגנוטיפ ומידת הסיכון הגנטי. בשינויים הקלים ביותר במבנה גדילי ה-DNA, נקבעת סדרה של מחקרים נוספים. הסטיות שזוהו עשויות שלא להתבטא בשום צורה, אך הן מגבירות את הסיכון ללידת תינוקות עם אנומליות גנטיות.