Karyotypetest

Een van de methoden van cytogenetisch onderzoek gericht op het bestuderen van chromosomen is karyotypering. De analyse kent verschillende indicaties voor implementatie, en kent verschillende typen.

Het karyotype is een set menselijke chromosomen. Het beschrijft alle kenmerken van genen: grootte, aantal en vorm. Normaal gesproken bestaat het genoom uit 46 chromosomen, waarvan er 44 autosomaal zijn, dat wil zeggen dat ze verantwoordelijk zijn voor erfelijke eigenschappen (haar- en oogkleur, oorvorm, enz.). Het laatste paar zijn de geslachtschromosomen, die het karyotype bepalen: vrouwen 46XX en mannen 46XY.

Tijdens het diagnostische proces worden eventuele genomische afwijkingen geïdentificeerd:

• Veranderingen in kwantitatieve samenstelling.
• Schending van de structuur.
• Schending van de kwaliteit.

Karyotypering wordt meestal uitgevoerd bij pasgeborenen om genetische afwijkingen vast te stellen. De analyse is ook geïndiceerd voor echtparen die een zwangerschap plannen. In dat geval maakt het onderzoek het mogelijk om een mismatch van genen te identificeren, wat kan leiden tot de geboorte van een kind met erfelijke aandoeningen.

Soorten moleculaire karyotypering:

1. Gericht

Het wordt voorgeschreven om diverse afwijkingen en syndromen te bevestigen. Het maakt het mogelijk om de oorzaken van zwangerschapsverlies te bepalen: ingevroren foetus, miskraam, abortus om medische redenen. Het bepaalt de etiologie van een extra set chromosomen in triploïdie. De analyse wordt uitgevoerd op micromatrices met 350.000 markers geconcentreerd in klinisch significante chromosoomgebieden. De resolutie van deze studie is vanaf 1 miljoen bp.

2. Standaard

Detecteert klinisch significante afwijkingen in het genoom. Diagnostiseert microdeletiesyndromen en pathologieën geassocieerd met autosomaal dominante ziekten. Bepaalt de oorzaken van chromosomale afwijkingen bij ongedifferentieerde syndromen bij patiënten met ontwikkelingsstoornissen, aangeboren afwijkingen, een vertraagde psychomotorische ontwikkeling en autisme.

Maakt het mogelijk om chromosomale afwijkingen in de prenatale periode op te sporen. De methode bepaalt aneuploïdieën, pathologische microdeleties bij de foetus. De studie wordt uitgevoerd op een micromatrix met 750.000 markers met hoge dichtheid, die alle significante gebieden van het genoom bestrijken. De resolutie van de standaard karyotypeanalyse is vanaf 200.000 bp.

3. Verlengd

Maakt het mogelijk de oorzaken van chromosomale afwijkingen bij ongedifferentieerde syndromen bij kinderen vast te stellen. Onthult pathogene deleties, d.w.z. het verdwijnen van chromosoomsecties en duplicaties – extra kopieën van genen. Diagnostiseert secties met verlies van heterozygotie, oorzaken van autosomaal recessieve pathologieën.

Uitgebreide chromosoom-microarrayanalyse wordt uitgevoerd met behulp van een high-density microarray, die meer dan 2,6 miljoen individuele high-density markers bevat. De resolutie van deze studie bestrijkt het volledige genoom en varieert van 50.000 tot 10.000 bp. Hierdoor kunnen alle delen van de gencode met extreme precisie worden bestudeerd, waardoor zelfs de kleinste structurele afwijkingen kunnen worden geïdentificeerd.

Karyotypering wordt in de regel uitgevoerd zoals voorgeschreven door een geneticus. Afhankelijk van de indicatie van de arts kan een van de bovengenoemde typen worden voorgeschreven. Standaardonderzoek is goedkoper, maar wordt zeer zelden voorgeschreven, omdat het niet veel chromosomale afwijkingen aan het licht brengt. Gerichte karyotypering is een duurdere analyse en wordt daarom voorgeschreven bij klinische tekenen van syndromen en andere afwijkingen. Uitgebreide diagnostiek is het duurst en meest informatief, omdat het een volledig onderzoek van alle 23 chromosomensets mogelijk maakt.

Waar kan ik een karyotyperingstest laten doen?

Chromosomale microarrayanalyse wordt uitgevoerd in opdracht van een geneticus. Het onderzoek is gericht op het bestuderen van het genoom van de patiënt en het identificeren van eventuele afwijkingen in de structuur.

Chromosomen zijn DNA-strengen; hun aantal en structuur zijn specifiek voor elke soort. Het menselijk lichaam bevat 23 paar chromosomen. Eén paar bepaalt het geslacht: vrouwen hebben 46XX chromosomen en mannen 46XY. De overige genen zijn autosomaal, d.w.z. niet-seksueel.

Kenmerken van karyotypering:

• De analyse wordt eenmalig uitgevoerd, aangezien de chromosomenset gedurende het leven niet verandert.
• Hiermee kunt u de oorzaken van reproductieproblemen bij partners vaststellen.
• Diagnostiseert meerdere ontwikkelingsstoornissen bij kinderen.
• Detecteert genetische afwijkingen.

Het karyotype wordt afgenomen in een gespecialiseerd medisch laboratorium of genetisch centrum. Het onderzoek wordt uitgevoerd door een gekwalificeerde arts. De tests zijn doorgaans binnen 1-2 weken klaar. De resultaten worden geanalyseerd door een geneticus.

Indicaties voor de procedure karyotypetest

Karyotypering wordt voorgeschreven bij pasgeboren baby's om genetische afwijkingen en erfelijke aandoeningen op te sporen, en bij mannen en vrouwen in de fase van zwangerschapsplanning. Er zijn ook een aantal andere indicaties voor de analyse:

• Mannelijke en vrouwelijke onvruchtbaarheid van onbekende oorsprong.
• Mannelijke onvruchtbaarheid: ernstige en niet-obstructieve oligozoospermie, teratozoospermie.
• Spontane beëindiging van de zwangerschap: miskramen, ingevroren foetus, vroeggeboorte.
• Primaire amenorroe.
• Geschiedenis van vroege neonatale sterfte.
• Kinderen met chromosomale afwijkingen.
• Kinderen met meervoudige aangeboren afwijkingen.
• Ouders zijn ouder dan 35 jaar.
• Meerdere mislukte pogingen tot kunstmatige inseminatie (IVF).
• Erfelijke ziekte bij één van de toekomstige ouders.
• Hormonale stoornissen bij vrouwen.
• Spermatogenese van onbekende etiologie.
• Bloedverwantschapshuwelijken.
• Ongunstig ecologisch leefmilieu.
• Langdurig contact met chemicaliën, straling.
• Slechte gewoonten: roken, alcohol, drugs, drugsverslaving.

Karyotypering van kinderen wordt in de volgende gevallen uitgevoerd:

• Aangeboren afwijkingen.
• Verstandelijke beperking.
• Vertraagde psychomotorische ontwikkeling.
• Micro-anomalieën en vertraagde psycho-spraakontwikkeling.
• Seksuele afwijkingen.
• Verstoring of vertraging van de seksuele ontwikkeling.
• Groeivertraging.
• Prognose van de gezondheid van het kind.

Diagnostiek wordt aanbevolen voor alle partners tijdens de zwangerschapsplanning. De analyse kan ook tijdens de zwangerschap worden uitgevoerd, namelijk prenataal chromosomaal onderzoek.

Hoe ziet een karyotyperingstest eruit?

De set kenmerken van een complete set chromosomen is een karyotype. Om chromosoomanalyses te systematiseren, wordt de Internationale Cytogenetische Nomenclatuur gebruikt, die gebaseerd is op differentiële kleuring van het genoom voor een gedetailleerde beschrijving van alle delen van DNA-strengen.

Met het onderzoek kunnen we het volgende identificeren:

• Trisomie – er is een derde extra chromosoom in het paar.
• Monosomie – er ontbreekt één chromosoom in een paar.
• Inversie is het omkeren van een regio van het genoom.
• Translocatie is de verplaatsing van secties.
• Verwijderen is het verlies van een regio.
• Duplicatie is het verdubbelen van een fragment.

De resultaten van de analyse worden vastgelegd volgens het volgende systeem:

1. Het totale aantal chromosomen en de set geslachtschromosomen zijn 46, XX en 46, XY.
2. Extra en ontbrekende chromosomen worden aangegeven, bijvoorbeeld 47, XY, + 21; 46, XY -18.
3. De korte arm van het genoom wordt aangegeven met het symbool p, en de lange arm met q.
4. Translocatie is t, en deletie is del, bijvoorbeeld 46,XX,del(6)(p12.3)

De voltooide karyotype-analyse ziet er als volgt uit:

• 46, XX – normale vrouw.
• 46, XY – normale man.
• 45, X – Shereshevsky-Turner syndroom.
• 47 XXY – Syndroom van Klinefelter.
• 47, XXX – trisomie van het X-chromosoom.
• 47, XX (XY), + 21 – Syndroom van Down.
• 47, XY (XX), + 18 – Edwards-syndroom.
• 47, XX (XY), + 13 – Patau-syndroom.

Cytogenetisch onderzoek brengt diverse afwijkingen in de structuur van DNA-strengen aan het licht. De analyse stelt ook de aanleg voor tal van ziekten vast: endocriene aandoeningen, hypertensie, gewrichtsschade, hartinfarct en andere.

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

Voorbereiding

Bij karyotype-analyse worden bloedcellen gebruikt. Daarom is een goede voorbereiding op de diagnose erg belangrijk.

De voorbereiding op een chromosomentest begint twee weken voor de afname en bestaat uit het uitsluiten van de invloed van de volgende factoren op het lichaam:

• Acute en chronische ziekten.
• Medicijnen innemen.
• Alcohol- en drugsgebruik, roken.

Voor de analyse wordt 4 ml veneus bloed gebruikt. Het bloed wordt afgenomen op een lege maag.

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

Techniek karyotypetest

Het menselijk genoom is niet met het blote oog te zien; chromosomen zijn alleen onder een microscoop zichtbaar in bepaalde fasen van de celdeling. Om het karyotype te bepalen, worden mononucleaire leukocyten, huidfibroblasten of beenmergcellen gebruikt. Cellen in de metafase van de mitose zijn geschikt voor het onderzoek. De biologische vloeistof wordt in een reageerbuis met lithium en heparine geplaatst. Het bloed wordt 72 uur gekweekt.

De kweek wordt vervolgens verrijkt met speciale stoffen die de celdeling stoppen in de fase die nodig is voor diagnostiek. De kweek wordt gebruikt om preparaten te maken die vervolgens onderzocht worden. Aanvullende informatie over de toestand van het genoom wordt verkregen door het te kleuren. Elk chromosoom heeft een streep die na kleuring duidelijk zichtbaar is.

Bij een klassieke chromosoomstudie wordt kleuring uitgevoerd met verschillende kleurstoffen en hun mengsels. De kleurstof bindt zich verschillend aan afzonderlijke delen van het genoom, waardoor de kleuring ongelijkmatig is. Hierdoor ontstaat een complex van dwarsmarkeringen, die de lineaire heterogeniteit van het chromosoom weerspiegelen.

Basisverfmethoden:

• Q – levert zeer gedetailleerde beelden op. Deze methode heet Kaspersson-kleuring met quinacrine-yperiet met diagnostiek onder een fluorescentiemicroscoop. Deze methode wordt gebruikt om het genetische geslacht te analyseren, translocaties tussen X en Y, Y en autosomen te identificeren, en om te screenen op mozaïcisme met Y-chromosomen.
• G – gemodificeerde Romanovsky-Giemsa-methode. Heeft een hogere gevoeligheid dan Q. Wordt gebruikt als standaardmethode voor cytogenetische analyse. Detecteert kleine afwijkingen en markerchromosomen.
• R – wordt gebruikt om homologe G- en Q-negatieve regio's te detecteren. Het genoom wordt behandeld met acridine-oranje kleurstof.
• C – analyseert centromere regio’s van chromosomen met constitutief heterochromatine en een variabel distaal deel van Y.
• T – wordt gebruikt om telomere regio’s van DNA-strengen te analyseren.

De gekleurde en gefixeerde cellen worden onder een microscoop gefotografeerd. Uit de resulterende set foto's wordt een genummerde set autosomenparen gevormd, oftewel een systematisch karyotype. De afbeelding van de DNA-strengen is verticaal georiënteerd, de nummering is afhankelijk van de grootte, waarbij het paar geslachtschromosomen de set afsluit.

Bloedpreparaten worden onder een microscoop geanalyseerd in 20-100 metafaseplaten om kwantitatieve en structurele afwijkingen te identificeren.

• Kwantitatieve afwijkingen zijn veranderingen in het aantal genen. Dit komt voor bij het syndroom van Down, waarbij er 21 chromosomen extra zijn.
• Structurele afwijkingen zijn veranderingen in de chromosomen zelf. Dit kan het verlies van een deel van het genoom zijn, de overdracht van het ene deel naar het andere, een 180-gradenrotatie, enzovoort.

Karyotypering is een arbeidsintensief proces. Het onderzoek wordt uitgevoerd door hooggekwalificeerde specialisten. Het kan een hele werkdag duren om het genoom van één persoon te diagnosticeren.

Karyotypeanalyse van echtgenoten

Bij het aangaan van een huwelijk worden veel stellen geconfronteerd met een probleem rond zwangerschap. Cytogenetische analyse is geïndiceerd om reproductieproblemen op te lossen. Karyotypering van partners maakt het mogelijk om afwijkingen in de structuur van het genoom te identificeren die het krijgen van kinderen verhinderen of het proces van het krijgen van kinderen verstoren. Het karyotype kan niet worden veranderd, maar dankzij diagnostiek is het mogelijk om de werkelijke oorzaken van onvruchtbaarheid en zwangerschapsafbreking vast te stellen en oplossingen te vinden.

Chromosomale microarrayanalyse wordt uitgevoerd om afwijkingen in de structuur en het aantal DNA-strengen te identificeren die de oorzaak kunnen zijn van erfelijke aandoeningen bij het toekomstige kind of onvruchtbaarheid van de partners. Er bestaan internationale standaarden voor het uitvoeren van analyses bij toekomstige ouders:

• Chromosomale pathologieën in de familie.
• Geschiedenis van miskramen.
• De zwangere vrouw is ouder dan 35 jaar.
• Mutagene effecten op lange termijn in het lichaam.

Tegenwoordig worden de volgende karyotyperingsmethoden gebruikt:

1. Analyse van chromosomen in bloedcellen.

Maakt het mogelijk om gevallen van onvruchtbaarheid te identificeren, wanneer de kans op een kind voor een van de partners aanzienlijk verminderd of volledig afwezig is. Het onderzoek bepaalt ook het risico op genoominstabiliteit. Om afwijkingen te behandelen, kunnen patiënten antioxidanten en immunomodulatoren voorgeschreven krijgen, die het aantal mislukte zwangerschappen verminderen.

Voor het onderzoek wordt veneus bloed afgenomen. Lymfocyten worden geïsoleerd uit de biologische vloeistof, gestimuleerd in een reageerbuis, behandeld met een speciale stof, gekleurd en bestudeerd. Zo bevat het karyotype bij het Klinefeltersyndroom, dat zich manifesteert als mannelijke onvruchtbaarheid, een extra chromosoom 47 XX. Ook structurele veranderingen in het genoom kunnen worden gedetecteerd: inversie, deletie, translocatie.

2. Prenataal onderzoek.

Bepaalt chromosomale pathologieën van de foetus in de vroege stadia van de zwangerschap. Dergelijk onderzoek is noodzakelijk voor de diagnose van genetische aandoeningen of ontwikkelingsstoornissen die leiden tot intra-uteriene foetale sterfte.

Voor het uitvoeren van het onderzoek kunnen de volgende methoden worden gebruikt:

• Niet-invasief – veilig voor moeder en foetus. De diagnose wordt gesteld met behulp van een echo van het kind en een gedetailleerde biochemische analyse van het bloed van de vrouw.
• Invasief – chorionbiopsie, navelstrengpunctie, placentocentese, vruchtwaterpunctie. Voor analyse worden placenta- of chorioncellen, vruchtwater of navelstrengbloed afgenomen. Ondanks de hoge diagnostische nauwkeurigheid hebben invasieve methoden een verhoogd risico op complicaties. Daarom worden ze alleen uitgevoerd op basis van strikte medische indicaties: foetale pathologieën vastgesteld tijdens een echo, de moeder is ouder dan 35 jaar, de ouders hebben chromosomale afwijkingen, veranderingen in biochemische bloedmarkers.

Niet alleen bloed, maar ook ejaculaat kan worden gebruikt voor cytogenetisch onderzoek. Deze methode heet Tunel en maakt het mogelijk om een van de meest voorkomende oorzaken van mannelijke onvruchtbaarheid te bepalen, mits het karyotype normaal is: DNA-fragmentatie in het sperma.

Als bij een van de partners genmutaties of chromosomale afwijkingen worden vastgesteld, bespreekt de arts de mogelijke risico's en de kans op een kind met afwijkingen. Omdat genpathologieën ongeneeslijk zijn, maken de partners zelf de beslissing: donormateriaal (sperma, eicel) gebruiken, het risico lopen op een bevalling of kinderloos blijven.

Als er tijdens de zwangerschap afwijkingen in het genoom worden vastgesteld, zowel bij de vrouw als bij het embryo, adviseren artsen om een dergelijke zwangerschap te beëindigen. Dit vanwege het verhoogde risico op de geboorte van een baby met ernstige, en in sommige gevallen onverenigbare, afwijkingen. Een geneticus is betrokken bij het uitvoeren van de tests en het analyseren van de resultaten.

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

Bloedtest voor karyotype

Meestal wordt karyotypering uitgevoerd door veneus bloed te analyseren met behulp van celkweek. Ook ander biologisch materiaal kan echter worden gebruikt voor cytogenetisch onderzoek:

• Cellen uit vruchtwater.
• Placenta.
• Embryonale cellen.
• Abortusmateriaal.
• Beenmerg.

Het materiaal dat voor diagnostiek wordt afgenomen, hangt af van de reden en het doel van de analyse. Geschat algoritme voor bloedtest:

• Een kleine hoeveelheid vloeistof wordt gedurende 72 uur in een voedingsmedium geplaatst bij een temperatuur van 37˚C.
• Omdat chromosomen zichtbaar zijn in de metafase van de celdeling, wordt er een reagens aan de biologische omgeving toegevoegd die het delingsproces in de gewenste fase stopt.
• De celkweek wordt gekleurd, gefixeerd en onder de microscoop geanalyseerd.

Met bloedonderzoek voor het karyotype kunnen zeer nauwkeurig afwijkingen in de structuur van DNA-strengen worden opgespoord: intrachromosomale en interchromosomale herschikkingen, veranderingen in de volgorde van genoomfragmenten, enzovoort. Het hoofddoel van diagnostiek is het identificeren van genetische ziekten.

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

Genetische analyse voor karyotype

Cytogenetische diagnostiek gericht op het bestuderen van de grootte, het aantal en de vorm van chromosomen is genetische karyotypering. De analyse heeft de volgende indicaties voor implementatie:

• Opsporen van aangeboren afwijkingen.
• Risico op een kind met erfelijke aandoeningen.
• Vermoedelijk onvruchtbaarheid.
• Afwijking in het spermagram.
• Miskraam.
• Het opstellen van een behandelplan voor bepaalde soorten tumoren.

Ook genetische analyse voor het karyotype behoort tot de lijst met verplichte tests voor partners die kinderen willen.

Meestal worden bij het onderzoek de volgende pathologieën vastgesteld:

1. Aneuploïdie is een verandering in het aantal chromosomen, die kan toenemen of afnemen. Een disbalans leidt tot miskramen en de geboorte van baby's met ernstige aangeboren afwijkingen. Mozaïekaneuploïdie veroorzaakt het syndroom van Down, het syndroom van Edwards en andere aandoeningen die vaak onverenigbaar zijn met het leven.
2. Karyotype-reorganisatie – als de veranderingen in evenwicht zijn, is de chromosomenset niet gebroken, maar gewoon anders geordend. Bij onevenwichtige veranderingen bestaat het risico op genmutaties, wat vooral gevaarlijk is voor toekomstige generaties.
3. Translocatie is een ongebruikelijke structuur van DNA-strengen, d.w.z. de vervanging van één fragment van het genoom door een ander. In de meeste gevallen is het erfelijk.
4. Geslachtsdifferentiatiestoornis is een uiterst zeldzame chromosomale afwijking die zich niet altijd met uiterlijke symptomen manifesteert. Inconsistentie met het fenotypische geslacht kan een van de oorzaken van onvruchtbaarheid zijn.

Karyotypeanalyse wordt uitgevoerd in genetische laboratoria door gekwalificeerde genetici.

Karyotypeanalyse met aberraties

Aberraties zijn verstoringen in de structuur van chromosomen, veroorzaakt door breuken en herverdeling met verlies of duplicatie van genetisch materiaal. Karyotypering met aberraties is een onderzoek gericht op het identificeren van veranderingen in de structuur van het genoom.

Soorten aberraties:

• Kwantitatief – schending van het aantal chromosomen.
• Structureel – verstoring van de genoomstructuur.
• Regelmatig – worden in de meeste of alle cellen van het lichaam aangetroffen.
• Onregelmatig – ontstaan door de invloed van verschillende ongunstige factoren op het lichaam (virussen, straling, blootstelling aan chemicaliën).

De analyse stelt het karyotype, de kenmerken ervan en de tekenen van de impact van verschillende negatieve factoren vast. Chromosomaal onderzoek met afwijkingen wordt in de volgende gevallen uitgevoerd:

• Onvruchtbaarheid in het huwelijk.
• Spontane miskramen.
• Geschiedenis van doodgeboorte.
• Vroegtijdige kindersterfte.
• Bevroren zwangerschap.
• Aangeboren afwijkingen.
• Stoornis in de seksuele differentiatie.
• Vermoedelijke chromosomale afwijkingen.
• Vertraagde geestelijke en lichamelijke ontwikkeling.
• Onderzoek vóór IVF, ICSI en andere reproductieve procedures.

In tegenstelling tot klassieke karyotypering duurt deze analyse langer en is duurder.

Karyotypeanalyse voor een kind

Volgens de medische statistieken zijn aangeboren afwijkingen een belangrijke doodsoorzaak bij jonge kinderen. Om genetische afwijkingen en erfelijke ziekten tijdig op te sporen, wordt het kind onderworpen aan een karyotyperingsonderzoek.

• Meestal wordt bij kinderen trisomie - het syndroom van Down - vastgesteld. Deze aandoening komt voor bij 1 op de 750 baby's en uit zich in verschillende afwijkingen in zowel de fysieke als de intellectuele ontwikkeling.
• De op één na meest voorkomende aandoening is het syndroom van Klinefelter. Dit syndroom wordt gekenmerkt door een vertraagde seksuele ontwikkeling tijdens de adolescentie en komt voor bij 1 op de 600 mannelijke pasgeborenen.
• Een andere genetische aandoening die bij 1 op de 2500 meisjes wordt vastgesteld, is het syndroom van Shereshevsky-Turner. In de kindertijd uit deze ziekte zich door een verhoogde pigmentatie van de huid en zwellingen aan de voeten, handen en scheenbenen. Tijdens de puberteit is er een gebrek aan menstruatie, haargroei onder de oksels en in de schaamstreek, en ook de borstklieren zijn niet ontwikkeld.

Karyotypering is niet alleen nodig bij baby's met zichtbare afwijkingen, maar stelt ook in staat genetische problemen te vermoeden en te corrigeren. De analyse vindt plaats in een medisch genetisch centrum. Afhankelijk van de leeftijd van het kind kan er bloed uit de hiel of een ader worden afgenomen. Indien nodig kan de geneticus de ouders verplichten een karyotypering te ondergaan.

Karyotypeanalyse van een pasgeborene

Neonatale screening is de eerste test die bij pasgeborenen wordt uitgevoerd. De test wordt in het kraamkliniek uitgevoerd op de 3e of 4e dag van hun leven, bij prematuren op de 7e dag. Vroege karyotypering maakt het mogelijk om genetische afwijkingen en DNA-structuurstoornissen te identificeren voordat er zichtbare pathologische symptomen optreden.

Bloed uit de hiel van de baby wordt gebruikt voor vroege diagnostiek. Cytogenetisch onderzoek is gericht op het identificeren van veelvoorkomende aandoeningen bij baby's, zoals:

• Fenylketonurie is een erfelijke ziekte die gekenmerkt wordt door een verminderde activiteit of afwezigheid van het enzym dat het aminozuur fenylalanine afbreekt. Naarmate de ziekte vordert, leidt dit tot verstoringen in de hersenfunctie en mentale retardatie.
• Cystic fibrosis (taaislijmziekte) tast de klieren aan die afscheidingen, spijsverteringssappen, zweet, speeksel en slijm produceren. Veroorzaakt problemen met de longen en het maag-darmkanaal. De ziekte is erfelijk.
• Congenitale hypothyreoïdie is een aandoening van de schildklier waarbij de schildklierhormonen onvoldoende worden geproduceerd. Dit leidt tot een vertraagde lichamelijke en geestelijke ontwikkeling.
• Adrenogenitaal syndroom is een pathologische aandoening waarbij de bijnierschors onvoldoende hormonen produceert. Dit leidt tot een verstoring van de ontwikkeling van de geslachtsorganen.
• Galactesemie is een aandoening waarbij de omzetting van galactose in glucose verstoord is. De behandeling bestaat uit het stoppen met zuivelproducten. Zonder tijdige diagnose kan dit leiden tot blindheid en overlijden.

Als de resultaten van de karyotyperingsanalyse afwijkingen of anomalieën bij de pasgeborene aan het licht brengen, worden aanvullende onderzoeken uitgevoerd om de diagnose te verduidelijken. Een dergelijke vroege diagnostiek maakt het mogelijk om eventuele problemen in het lichaam van het kind tijdig op te sporen en de behandeling ervan te starten.

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

Hoe lang duurt een karyotyperingstest?

De duur van het chromosoomonderzoek varieert van 10 tot 21 dagen. Wanneer de resultaten beschikbaar zijn, hangt af van het type analyse: met afwijkingen of klassieke karyotypering.

De voltooide karyotypeanalyse bevat de volgende informatie:

• Aantal chromosomen.
• Zijn er veranderingen in de chromosomenstructuur?
• Zijn er verstoringen in de ordening van het genoom?

De resultaten worden ontcijferd en geïnterpreteerd door een geneticus. Als er afwijkingen worden geconstateerd, geeft de arts medische adviezen voor verdere diagnostiek of behandelingsinstructies.

Normale prestaties

Normale karyotypen voor mensen zijn 46, XX of 46, XY. Deze verandering vindt doorgaans plaats in de vroege stadia van de ontwikkeling van het organisme:

• Meestal treedt de stoornis op tijdens de gametogenese (pre-embryonale ontwikkeling), wanneer de ouderlijke kiemcellen het zygotekaryotype produceren. Verdere ontwikkeling van zo'n zygote leidt ertoe dat alle cellen van het embryo een afwijkend genoom bevatten.
• De stoornis kan optreden in de vroege stadia van de zygotedeling. In dit geval bevat het embryo meerdere celklonen met verschillende karyotypen. Dat wil zeggen dat er mozaïcisme ontstaat - een veelvoud aan karyotypen van het hele organisme en zijn organen.

Veranderingen in het genoom uiten zich in diverse pathologieën en defecten. Laten we eens kijken naar veelvoorkomende karyotype-afwijkingen:

• 47,XXY; 48,XXXY – Klinefelter-syndroom, polysomie van het X-chromosoom bij mannen.
• 45X0; 45X0/46XX; 45.X/46.XY; 46,X iso (Xq) – Shereshevsky-Turner-syndroom, monosomie op het X-chromosoom, mozaïcisme.
• 47,XXX; 48,XXXX; 49,ХХХХХ – polysomie op het X-chromosoom, trisomie.
• 47,XX,+18; 47,ХY,+18 – Edwards-syndroom, trisomie van chromosoom 18.
• 46,XX, 5p- – Cri du chat-syndroom, deletie van de korte arm van het 5e paar van het genoom.
• 47,XX,+21; 47,ХY,+21 – Syndroom van Down, trisomie van chromosoom 21.
• 47,XX,+13; 47,ХY,+13 – Patau-syndroom, trisomie van chromosoom 13.

Cytogenetisch onderzoek is gericht op het bepalen van de toestand van DNA-strengen en het identificeren van defecten en afwijkingen. Afwijkingen van de normale indicatoren zijn reden voor een uitgebreid lichamelijk onderzoek.

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

Het apparaat voor analyse

Om het karyotype te ontcijferen, wordt de sequentiemethode gebruikt. Deze methode werd ontwikkeld in 1970 en is gebaseerd op het bepalen van de aminozuurvolgorde in DNA. Sequentiebepalingsapparaten maken gebruik van interactieve cyclische enzymatische reacties met daaropvolgende verwerking en vergelijking van de verkregen resultaten.

De belangrijkste functies van sequencers:

• Primaire volledige studie van onbekende genomen, exomen en transcriptomen.
• Karyotypering.
• Paleogenetica.
• Metagenomics en microbiële diversiteit.
• Resequencing en mapping.
• DNA-methyleringsanalyse.
• Transcriptoomanalyse.

In de eerste fase creëert het apparaat een bibliotheek van willekeurige DNA-strengsequenties. Vervolgens worden PCR-amplicons gemaakt, die als monsters worden gebruikt. In de laatste fase wordt de primaire structuur van alle fragmenten bepaald.

Sequencers van de nieuwste generatie zijn volledig geautomatiseerd en worden veel gebruikt bij genomische analyses. Hierdoor wordt de kans op foutieve resultaten door menselijke fouten tot een minimum beperkt.

Het ontcijferen van de resultaten van een karyotype-analyse

Een geneticus interpreteert de resultaten van een cytogenetisch onderzoek. De analyse is doorgaans binnen 1-2 weken klaar en kan er als volgt uitzien:

• 46XX(XY), gegroepeerd in 22 paren en 1 paar geslachtsgenen. Het genoom heeft een normale grootte en structuur. Er werden geen afwijkingen gedetecteerd.
• Het genoom is verstoord, er worden meer/minder dan 46 chromosomen gedetecteerd. De vorm en grootte van één/meerdere chromosomen zijn abnormaal. De genoomparen zijn verstoord/onjuist gegroepeerd.

Wat betreft pathologische afwijkingen in het karyotype worden de volgende veel voorkomende aandoeningen onderscheiden:

• Trisomie - een extra somatisch chromosoom. Syndroom van Down, syndroom van Edwards.
• Monosomie is het verlies van één chromosoom.
• Deletie - afwezigheid van een genomische regio. -46, xx, 5p - Cri du chat-syndroom.
• Translocatie is de verplaatsing van één deel van het genoom naar een ander deel.
• Duplicatie is het verdubbelen van een fragment.
• Inversie is een rotatie van een chromosoomfragment.

Op basis van de resultaten van de karyotyperingsanalyse trekt de arts een conclusie over de toestand van het genotype en de mate van genetisch risico. Bij de geringste veranderingen in de structuur van de DNA-strengen wordt een reeks aanvullende onderzoeken voorgeschreven. De gevonden afwijkingen manifesteren zich mogelijk niet op welke manier dan ook, maar verhogen wel het risico op baby's met genetische afwijkingen.