Hoe kan een Karyotype-test worden uitgevoerd?

Als uw arts een karyotypetest voor u of uw kind of na een vruchtwaterpunctie heeft aanbevolen, wat houdt deze test dan in? Welke omstandigheden kunnen een karyotype diagnosticeren, wat zijn de stappen bij het uitvoeren van de tests en wat zijn de beperkingen?

Wat is een Karyotype-test?

Een karyotype is een foto van de chromosomen in een cel. Karyotypen kunnen worden afgenomen van bloedcellen, foetale huidcellen (van vruchtwater of de placenta) of beenmergcellen.

Welke condities kunnen worden vastgesteld met een Karyotype-test?

Karyotypen kunnen worden gebruikt voor het screenen en bevestigen van chromosomale afwijkingen zoals het syndroom van Down en er zijn verschillende soorten afwijkingen die kunnen worden gedetecteerd.

Een daarvan is trisomie waarbij er drie exemplaren van een van de chromosomen zijn in plaats van twee. Monosomieën daarentegen vinden plaats wanneer slechts één kopie (in plaats van twee) aanwezig is. Naast trisomieën en monosomieën zijn er chromosoom deleties waarbij een deel van een chromosoom ontbreekt en chromosoom translocaties, waarbij een deel van een chromosoom is gekoppeld aan een ander chromosoom (en vice versa in gebalanceerde translocaties).

Voorbeelden van trisomieën zijn onder meer:

• Downsyndroom (trisomie 21)
• Edward syndroom (trisomie 18)
• Patau-syndroom (trisomie 13)
• Klinefelter-syndroom (XXY en andere variaties) - Klinefelter-syndroom komt voor bij 1 op de 500 pasgeboren mannetjes en lijkt te stijgen in incidentie
• Triple X-syndroom (XXX)

Een voorbeeld van een monosomie omvat:

• Turner-syndroom (X0) of monosomie X - Ongeveer 15 procent van de miskramen is te wijten aan het syndroom van Turner, maar deze trisomie is aanwezig in slechts ongeveer 1 op de 2000 levendgeborenen

Voorbeelden van chromosomale deleties zijn:

• Cri-du-Chat-syndroom (ontbrekend chromosoom 5)
• Williams-syndroom (ontbrekend chromosoom 7)

Translocaties - Er zijn veel voorbeelden van translocaties waaronder translocatie Down-syndroom. Robertsonian-translocaties komen redelijk vaak voor en komen voor bij ongeveer 1 op de 1000 mensen.

Mozaïek is een aandoening waarbij sommige cellen in het lichaam een ​​chromosomale afwijking hebben, terwijl andere dat niet doen. Mozaïek-down-syndroom of mozaïek-trisomie 9. Volledige trisomie 9 is niet compatibel met het leven, maar mozaïektrisomie 9 kan leiden tot een levende bevalling.

(Een voorbeeld zegt meer dan duizend woorden. Lees meer over de verschillen tussen translocatie, trisomie en mozaïek-downsyndroom.)

Wanneer is een Karyotype gedaan?

Er zijn veel situaties waarin uw arts een karyotype kan aanbevelen. Deze kunnen zijn:

• Zuigelingen of kinderen die medische aandoeningen hebben die duiden op een chromosomale abnormaliteit die nog niet is vastgesteld.
• Volwassenen die symptomen hebben die wijzen op een chromosomale afwijking (bijvoorbeeld mannen met de ziekte van Klinefelter kunnen tot de puberteit of de volwassen leeftijd niet gediagnosticeerd worden.) Sommige van de mozaïek-trisomiestoornissen kunnen ook niet gediagnosticeerd worden.
• Onvruchtbaarheid - Een genetisch karyotype kan worden gedaan voor onvruchtbaarheid. Zoals hierboven opgemerkt, kunnen sommige chromosomale afwijkingen tot de volwassen leeftijd niet gediagnosticeerd worden. Een vrouw met het syndroom van Turner of een man met een van de varianten van Klinefelter is zich mogelijk pas bewust van de aandoening als ze te maken hebben met onvruchtbaarheid.
• Prenatale tests - In sommige gevallen, zoals translocatie Down-syndroom, kan de aandoening erfelijk zijn en kunnen ouders worden getest als een kind is geboren met een Down-syndroom. (Het is belangrijk op te merken dat Down-syndroom meestal geen erfelijke aandoening is, maar eerder een toevallige mutatie.)
• Doodgeborene - Een karyotype wordt vaak uitgevoerd als onderdeel van het testen na een doodgeboorte.

• Terugkerende miskramen - Een ouderkaryotype van herhaalde miskramen kan aanwijzingen geven over de redenen voor deze verwoestende terugkerende verliezen. Men denkt dat chromosomale afwijkingen, zoals trisomie 16, de oorzaak zijn van minstens 50 procent van de miskramen.
• Leukemie - Karyotype testen kunnen ook worden gedaan om leukemieën te diagnosticeren, bijvoorbeeld door te zoeken naar het Philadelphia-chromosoom dat wordt gevonden bij sommige mensen met chronische myeloïde leukemie of acute lymfatische leukemie.

Stappen die betrokken zijn bij een Karyotype-test

Een karyotype test klinkt misschien als een eenvoudige bloedtest, waardoor veel mensen zich afvragen waarom het zo lang duurt om de resultaten te krijgen. Deze test is eigenlijk vrij complex na het verzamelen. Laten we deze stappen eens bekijken zodat u kunt begrijpen wat er gebeurt tijdens de tijd dat u op de test wacht.

1. Monsterverzameling

De eerste stap bij het uitvoeren van een karyotype is om een ​​monster te verzamelen. Bij pasgeborenen wordt een bloedmonster met rode bloedcellen, witte bloedcellen, serum en andere vloeistoffen verzameld. Er wordt een karyotype gemaakt van de witte bloedcellen die actief delen (een staat die bekend staat als mitose).Tijdens de zwangerschap kan het monster vruchtwater zijn dat is verzameld tijdens een vruchtwaterpunctie of een stuk van de placenta dat is verzameld tijdens een chorionic villi sampling test (CVS). Het vruchtwater bevat foetale huidcellen die worden gebruikt om een ​​karyotype te genereren.

2. Transport naar het laboratorium

Karyotypen worden uitgevoerd in een specifiek laboratorium dat een cytogenetisch laboratorium wordt genoemd - een laboratorium dat chromosomen bestudeert. Niet alle ziekenhuizen hebben cytogenetische labs. Als uw ziekenhuis of medische faciliteit niet over een eigen laboratorium voor cytogenetica beschikt, wordt het testmonster naar een laboratorium gestuurd dat gespecialiseerd is in karyotype-analyse. Het testmonster wordt geanalyseerd door speciaal opgeleide cytogenetische technologen, Ph.D. cytogenetici of medische genetici.

3. Het scheiden van de cellen

Om chromosomen te analyseren, moet het monster cellen bevatten die zich actief delen. In bloed delen de witte bloedcellen zich actief af. De meeste foetale cellen delen zich ook actief op. Zodra het monster het cytogenetisch lab bereikt, worden de niet-verdeelde cellen gescheiden van de delende cellen met behulp van speciale chemicaliën.

4. Groeiende cellen

Om voldoende cellen te analyseren, worden de delende cellen gekweekt in speciale media of een celkweek. Dit medium bevat chemicaliën en hormonen die de cellen in staat stellen te delen en te vermenigvuldigen. Dit proces van kweken kan drie tot vier dagen duren voor bloedcellen en tot een week voor foetale cellen.

5. Synchroniseren van cellen

Chromosomen zijn een lange reeks van menselijk DNA. Om chromosomen onder een microscoop te zien, moeten chromosomen in hun meest compacte vorm zijn in een fase van celdeling (mitose) die bekend staat als metafase. Om alle cellen naar dit specifieke stadium van celdeling te krijgen, worden de cellen behandeld met een chemische stof die celdeling stopt op het punt waar de chromosomen het meest compact zijn.

6. De chromosomen vrijmaken uit hun cellen

Om deze compacte chromosomen onder een microscoop te kunnen zien, moeten de chromosomen uit de witte bloedcellen zijn. Dit wordt gedaan door de witte bloedcellen te behandelen met een speciale oplossing waardoor ze barsten. Dit gebeurt terwijl de cellen zich op een microscopische plaat bevinden. Het overgebleven puin van de witte bloedcellen wordt weggespoeld, waardoor de chromosomen aan de glijbaan blijven kleven.

7. Kleuring van de chromosomen

Chromosomen zijn van nature kleurloos. Om het ene chromosoom van het andere te onderscheiden, wordt een speciale kleurstof genaamd Giemsa-kleurstof op de glaasje aangebracht. Giemsa-kleurstof bevlekt gebieden van chromosomen die rijk zijn aan de basen adenine (A) en thymine (T). Wanneer ze worden gekleurd, zien de chromosomen eruit als snaren met lichte en donkere banden. Elk chromosoom heeft een specifiek patroon van lichte en donkere banden waardoor de cytogeneticus het ene chromosoom van het andere kan onderscheiden. Elke donkere of lichte band omvat honderden verschillende genen.

8. Analyse

Zodra chromosomen zijn gekleurd, wordt de dia onder de microscoop geplaatst voor analyse. Er wordt een foto gemaakt van de chromosomen. Aan het einde van de analyse wordt het totale aantal chromosomen bepaald en de chromosomen gerangschikt op grootte.

9. Chromosomen tellen

De eerste stap van de analyse is het tellen van de chromosomen. De meeste mensen hebben 46 chromosomen. Mensen met het syndroom van Down hebben 47 chromosomen. Het is ook mogelijk dat mensen ontbrekende chromosomen hebben, meer dan één extra chromosoom, of een deel van een chromosoom dat ontbreekt of gedupliceerd is. Door alleen naar het aantal chromosomen te kijken, is het mogelijk om verschillende aandoeningen te diagnosticeren, waaronder het syndroom van Down.

10. Chromosomen sorteren

Na het bepalen van het aantal chromosomen begint de cytogeneticist met het sorteren van de chromosomen. Om de chromosomen te sorteren, zal een cytogeneticus de chromosoomlengte vergelijken, de plaatsing van centromeren (de gebieden waar de twee chromatiden zijn samengevoegd) en de locatie en grootten van G-banden. De chromosomenparen zijn genummerd van het grootste (nummer 1) tot het kleinste (nummer 22). Er zijn 22 paren chromosomen, autosomen genoemd, die exact overeenkomen. Er zijn ook de geslachtschromosomen, vrouwen hebben twee X-chromosomen terwijl mannen een X en een Y hebben.

11. Kijken naar de structuur

Naast het bekijken van het totale aantal chromosomen en de geslachtschromosomen, zal de cytogeneticus ook kijken naar de structuur van de specifieke chromosomen om ervoor te zorgen dat er geen ontbrekend of aanvullend materiaal is, evenals structurele afwijkingen zoals translocaties. Een translocatie vindt plaats wanneer een deel van een chromosoom aan een ander chromosoom is gehecht. In sommige gevallen worden twee stukjes chromosoom uitgewisseld (een gebalanceerde translocatie) en soms wordt een extra stuk toegevoegd of ontbreekt het alleen op één chromosoom.

12. Het eindresultaat

Uiteindelijk toont het laatste karyotype het totale aantal chromosomen, het geslacht en eventuele structurele abnormaliteiten met individuele chromosomen. Een digitaal beeld van de chromosomen wordt gegenereerd met alle chromosomen gerangschikt op aantal.

Beperkingen van Karyotype-tests

Het is belangrijk op te merken dat, hoewel karyotype testen veel informatie over chromosomen kunnen geven, deze test niet kan aangeven of specifieke genmutaties, zoals die welke cystische fibrose veroorzaken, aanwezig zijn. Uw genetic counselor kan u helpen begrijpen wat de karyotypetests u kunnen vertellen en wat ze niet kunnen. Verdere studies zijn nodig om de mogelijke rol van genmutaties bij ziekte of miskramen te evalueren.

Het is ook belangrijk op te merken dat karyotypetests soms sommige chromosomale afwijkingen niet kunnen detecteren, bijvoorbeeld wanneer placenta-mozaïcisme aanwezig is.

De toekomst

Momenteel is het testen van karyotypes in de prenatale setting tamelijk invasief, waarbij een vruchtwaterpunctie of chorionische villus-bemonstering vereist is.Er worden studies uitgevoerd om celvrij DNA in het bloedmonster van een moeder te evalueren als een veel minder invasief alternatief voor de prenatale diagnose van genetische afwijkingen bij een foetus.

Conclusie bij het wachten op uw Karyotype-resultaten

In afwachting van je karyotype-resultaten voel je je misschien heel angstig, en de twee weken die nodig zijn om resultaten te bereiken, kunnen als eonen aanvoelen. Neem de tijd om te leunen op je vrienden en familie. Het is ook nuttig om kennis te maken met enkele aandoeningen die gepaard gaan met abnormale chromosomen. Hoewel veel van de aandoeningen die zijn gediagnosticeerd met een karyotype, verwoestend kunnen zijn, zijn er veel mensen die leven met deze aandoeningen die een uitstekende kwaliteit van leven hebben.