วัตถุประสงค์และขั้นตอนที่เกี่ยวข้องกับการทดสอบคาริโอไทป์

หากผู้ให้บริการด้านการดูแลสุขภาพของคุณแนะนำการทดสอบคาริโอไทป์สำหรับคุณหรือบุตรหลานของคุณ หรือหลังการเจาะน้ำคร่ำ การทดสอบนี้เกี่ยวข้องกับอะไร? คาร์โยไทป์สามารถวินิจฉัยเงื่อนไขใดบ้าง ขั้นตอนที่เกี่ยวข้องในการทำแบบทดสอบมีอะไรบ้าง และข้อจำกัดของคาริโอไทป์มีอะไรบ้าง

การทดสอบคาริโอไทป์คืออะไร?

คาริโอไทป์คือภาพถ่ายของโครโมโซมในเซลล์ แคริโอไทป์สามารถนำมาจากเซลล์เม็ดเลือด เซลล์ผิวหนังของทารกในครรภ์ (จากน้ำคร่ำหรือรก) หรือเซลล์ไขกระดูก

เงื่อนไขที่วินิจฉัยด้วยการทดสอบคาริโอไทป์

สามารถใช้คาริโอไทป์ในการตรวจหาและยืนยันความผิดปกติของโครโมโซม เช่น กลุ่มอาการดาวน์และโรคตาแมว และมีความผิดปกติหลายประเภทที่อาจตรวจพบได้

ตัวอย่างของ trisomies ได้แก่ :

• ดาวน์ซินโดรม (trisomy 21)

• เอ็ดเวิร์ดซินโดรม (trisomy 18)
• กลุ่มอาการปาเตา (trisomy 13)
• Klinefelter’s syndrome (XXY และรูปแบบอื่น ๆ ) – กลุ่มอาการของ Klinefelter เกิดขึ้นใน 1 ใน 500 ตัวผู้แรกเกิด
• กลุ่มอาการ Triple X (XXX)

ตัวอย่างของ monosomy รวมถึง:

• Turner syndrome (X0) หรือ monosomy X – ประมาณ 10% ของการแท้งบุตรในช่วงไตรมาสแรกเกิดจาก Turner syndrome แต่ภาวะ monosomy นี้มีอยู่ในประมาณ 1 ใน 2,500 ของผู้หญิงที่เกิด

ตัวอย่างของการลบโครโมโซม ได้แก่:

• Cri-du-Chat syndrome (ขาดโครโมโซม 5)

• วิลเลียมส์ซินโดรม (ขาดโครโมโซม 7)

การโยกย้าย – มีตัวอย่างมากมายของการโยกย้ายรวมทั้งกลุ่มอาการดาวน์ การโยกย้ายแบบโรเบิร์ตโซเนียนเป็นเรื่องปกติธรรมดา โดยเกิดขึ้นในประมาณ 1 ใน 1,000 คน

โมเสกเป็นภาวะที่เซลล์บางส่วนในร่างกายมีความผิดปกติของโครโมโซมในขณะที่เซลล์อื่นไม่มี ตัวอย่างเช่น โมเสคดาวน์ซินโดรม หรือ โมเสคไทรโซมี 9 ไทรโซมี 9 แบบเต็ม 9 เข้ากันไม่ได้กับชีวิต แต่โมเสคไตรโซมี 9 อาจทำให้เกิดการมีชีวิต

เมื่อเสร็จแล้ว

มีหลายสถานการณ์ที่ผู้ให้บริการด้านการดูแลสุขภาพของคุณอาจแนะนำคาริโอไทป์ สิ่งเหล่านี้อาจรวมถึง:

• ทารกหรือเด็กที่มีอาการป่วยซึ่งบ่งบอกถึงความผิดปกติของโครโมโซมที่ยังไม่ได้รับการวินิจฉัย
• ผู้ใหญ่ที่มีอาการที่บ่งบอกถึงความผิดปกติของโครโมโซม (เช่น ผู้ชายที่เป็นโรคไคลน์เฟลเตอร์อาจไม่ได้รับการวินิจฉัยจนถึงวัยแรกรุ่นหรือโตเต็มวัย) ความผิดปกติของไทรโซมีของโมเสคบางอย่างอาจไม่ได้รับการวินิจฉัยเช่นกัน
• ภาวะมีบุตรยาก: อาจทำคาริโอไทป์ทางพันธุกรรมสำหรับภาวะมีบุตรยาก ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น ความผิดปกติของโครโมโซมบางอย่างอาจไม่ได้รับการวินิจฉัยจนถึงวัยผู้ใหญ่ ผู้หญิงที่เป็นโรค Turner หรือผู้ชายที่เป็นโรค Klinefelter อาจไม่ทราบถึงภาวะนี้จนกว่าพวกเขาจะรับมือกับภาวะมีบุตรยาก
• การทดสอบก่อนคลอด: ในบางกรณี เช่น โรคดาวน์ซินโดรม ภาวะนี้อาจเกิดจากกรรมพันธุ์และผู้ปกครองอาจได้รับการทดสอบหากเด็กเกิดมาพร้อมกับดาวน์ซินโดรม (สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าส่วนใหญ่ดาวน์ซินโดรมไม่ใช่โรคทางพันธุกรรม แต่เป็นการกลายพันธุ์โดยบังเอิญ)
• การคลอดก่อนกำหนด: karyotype มักทำเป็นส่วนหนึ่งของการทดสอบหลังจากการคลอดบุตร
• การแท้งแบบเป็นซ้ำ: โครโมโซมของผู้ปกครองของการแท้งซ้ำอาจให้เบาะแสเกี่ยวกับสาเหตุของการสูญเสียที่เกิดขึ้นซ้ำ ๆ ที่ร้ายแรงเหล่านี้ คิดว่าความผิดปกติของโครโมโซม เช่น ไทรโซมี 16 เป็นสาเหตุของการแท้งบุตรอย่างน้อย 50%
• มะเร็งเม็ดเลือดขาว: การทดสอบคาริโอไทป์อาจทำได้เพื่อช่วยในการวินิจฉัยโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาว เช่น โดยการมองหาโครโมโซมในฟิลาเดลเฟียที่พบในคนบางกลุ่มที่เป็นมะเร็งเม็ดเลือดขาวเรื้อรังแบบมัยอีโลจีนัส หรือมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดเฉียบพลันกลุ่มลิมโฟซิติก

ขั้นตอนที่เกี่ยวข้อง

การทดสอบคาริโอไทป์อาจฟังดูเหมือนการทดสอบเลือดง่ายๆ ซึ่งทำให้หลายคนสงสัยว่าเหตุใดจึงใช้เวลานานจึงจะได้ผลลัพธ์ การทดสอบนี้ค่อนข้างซับซ้อนหลังจากการรวบรวม มาดูขั้นตอนเหล่านี้กันเพื่อที่คุณจะได้เข้าใจว่าเกิดอะไรขึ้นระหว่างที่คุณรอการทดสอบ

1. การเก็บตัวอย่าง

ขั้นตอนแรกในการแสดงคาริโอไทป์คือการรวบรวมตัวอย่าง ในทารกแรกเกิด จะมีการเก็บตัวอย่างเลือดที่มีเซลล์เม็ดเลือดแดง เม็ดเลือดขาว ซีรัม และของเหลวอื่นๆ คาริโอไทป์จะทำในเซลล์เม็ดเลือดขาวซึ่งมีการแบ่งตัวอย่างแข็งขัน (สถานะที่เรียกว่าไมโทซิส) ในระหว่างตั้งครรภ์ ตัวอย่างอาจเป็นน้ำคร่ำที่เก็บระหว่างการเจาะน้ำคร่ำหรือชิ้นส่วนของรกที่เก็บระหว่างการทดสอบสุ่มตัวอย่าง chorionic villi (CVS) น้ำคร่ำประกอบด้วยเซลล์ผิวหนังของทารกในครรภ์ซึ่งใช้ในการสร้างคาริโอไทป์

2. การขนส่งไปยังห้องปฏิบัติการ

แคริโอไทป์ดำเนินการในห้องปฏิบัติการเฉพาะที่เรียกว่าห้องปฏิบัติการไซโตเจเนติกส์ ซึ่งเป็นห้องปฏิบัติการที่ศึกษาโครโมโซม ไม่ใช่ทุกโรงพยาบาลที่มีห้องปฏิบัติการเกี่ยวกับเซลล์สืบพันธุ์ หากโรงพยาบาลหรือสถานพยาบาลของคุณไม่มีห้องปฏิบัติการไซโตเจเนติกส์ของตัวเอง ตัวอย่างทดสอบจะถูกส่งไปยังห้องปฏิบัติการที่เชี่ยวชาญด้านการวิเคราะห์คาริโอไทป์ ตัวอย่างทดสอบได้รับการวิเคราะห์โดยนักเทคโนโลยีเซลล์พันธุศาสตร์ที่ได้รับการฝึกอบรมมาเป็นพิเศษ ปริญญาเอก cytogeneticists หรือนักพันธุศาสตร์ทางการแพทย์

3. การแยกเซลล์

ในการวิเคราะห์โครโมโซม ตัวอย่างต้องมีเซลล์ที่กำลังแบ่งตัวอย่างแข็งขัน ในเลือดเซลล์เม็ดเลือดขาวแบ่งตัวอย่างแข็งขัน เซลล์ของทารกในครรภ์ส่วนใหญ่จะแบ่งตัวเช่นกัน เมื่อตัวอย่างไปถึงห้องปฏิบัติการไซโตเจเนติกส์ เซลล์ที่ไม่แบ่งตัวจะถูกแยกออกจากเซลล์ที่แบ่งตัวโดยใช้สารเคมีพิเศษแล้วแล้ว

4. การเติบโตของเซลล์

เพื่อให้มีเซลล์เพียงพอในการวิเคราะห์ เซลล์ที่แบ่งจะเติบโตในสื่อพิเศษหรือการเพาะเลี้ยงเซลล์ สื่อนี้มีสารเคมีและฮอร์โมนที่ช่วยให้เซลล์สามารถแบ่งตัวและเพิ่มจำนวนได้ กระบวนการเพาะเลี้ยงนี้อาจใช้เวลาสามถึงสี่วันสำหรับเซลล์เม็ดเลือด และนานถึงหนึ่งสัปดาห์สำหรับเซลล์ของทารกในครรภ์แล้วแล้ว

5. การซิงโครไนซ์เซลล์

โครโมโซมเป็น DNA ของมนุษย์สายยาว หากต้องการดูโครโมโซมภายใต้กล้องจุลทรรศน์ โครโมโซมจะต้องอยู่ในรูปแบบที่กะทัดรัดที่สุดในช่วงของการแบ่งเซลล์ (mitosis) ที่เรียกว่าเมตาเฟส เพื่อให้เซลล์ทั้งหมดเข้าสู่ระยะการแบ่งเซลล์เฉพาะนี้ เซลล์จะได้รับการบำบัดด้วยสารเคมีที่หยุดการแบ่งตัวของเซลล์ ณ จุดที่โครโมโซมมีขนาดกะทัดรัดที่สุดแล้วแล้ว

6. การปล่อยโครโมโซมออกจากเซลล์

หากต้องการดูโครโมโซมขนาดกะทัดรัดเหล่านี้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ โครโมโซมจะต้องออกจากเซลล์เม็ดเลือดขาว ทำได้โดยการรักษาเซลล์เม็ดเลือดขาวด้วยวิธีพิเศษที่ทำให้เซลล์แตกออก ทำได้ในขณะที่เซลล์อยู่บนสไลด์ด้วยกล้องจุลทรรศน์ เศษซากที่เหลือจากเซลล์เม็ดเลือดขาวจะถูกชะล้างออกไป ทำให้โครโมโซมติดอยู่ที่สไลด์แล้วแล้ว

7. การย้อมสีโครโมโซม

โครโมโซมไม่มีสีตามธรรมชาติ เพื่อบอกโครโมโซมหนึ่งจากอีกโครโมโซม จะใช้สีย้อมพิเศษที่เรียกว่าสีย้อม Giemsa บนสไลด์ สีย้อม Giemsa ย้อมบริเวณโครโมโซมที่อุดมไปด้วยเบสอะดีนีน (A) และไทมีน (T) เมื่อเปื้อนแล้ว โครโมโซมจะดูเหมือนสายอักขระที่มีแถบสีอ่อนและแถบสีเข้ม โครโมโซมแต่ละอันมีรูปแบบเฉพาะของแถบสีอ่อนและแถบสีเข้ม ซึ่งช่วยให้นักไซโทจีเนติกส์สามารถบอกโครโมโซมตัวหนึ่งจากอีกโครโมโซมได้ แถบสีเข้มหรือสีอ่อนแต่ละแถบมียีนที่แตกต่างกันหลายร้อยแบบแล้วแล้ว

8. บทวิเคราะห์

เมื่อโครโมโซมเปื้อน สไลด์จะถูกวางไว้ใต้กล้องจุลทรรศน์เพื่อทำการวิเคราะห์ จากนั้นจึงถ่ายภาพโครโมโซม ในตอนท้ายของการวิเคราะห์ จะกำหนดจำนวนโครโมโซมทั้งหมดและจัดเรียงโครโมโซมตามขนาดแล้วแล้ว

9. การนับโครโมโซม

ขั้นตอนแรกของการวิเคราะห์คือการนับโครโมโซม มนุษย์ส่วนใหญ่มีโครโมโซม 46 โครโมโซม ผู้ที่เป็นดาวน์ซินโดรมมีโครโมโซม 47 โครโมโซม นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่ผู้คนจะมีโครโมโซมที่หายไป โครโมโซมพิเศษมากกว่าหนึ่งโครโมโซม หรือส่วนหนึ่งของโครโมโซมที่ขาดหายไปหรือทำซ้ำ เมื่อพิจารณาจากจำนวนโครโมโซมเพียงอย่างเดียว ก็สามารถวินิจฉัยภาวะต่างๆ รวมทั้งดาวน์ซินโดรมได้

10. การเรียงลำดับโครโมโซม

หลังจากกำหนดจำนวนโครโมโซมแล้ว นักสร้างเซลล์สืบพันธุ์จะเริ่มคัดแยกโครโมโซม ในการจัดเรียงโครโมโซม นักสร้างเซลล์สืบพันธุ์จะเปรียบเทียบความยาวของโครโมโซม ตำแหน่งของเซนโตรเมียร์ (บริเวณที่โครมาทิดทั้งสองเชื่อมต่อกัน) และตำแหน่งและขนาดของแถบ G คู่โครโมโซมจะมีหมายเลขจากใหญ่ที่สุด (หมายเลข 1) ไปน้อยที่สุด (หมายเลข 22) มีโครโมโซม 22 คู่ที่เรียกว่าออโตโซมซึ่งตรงกันทุกประการ นอกจากนี้ยังมีโครโมโซมเพศ ผู้หญิงมีโครโมโซม X สองตัวในขณะที่เพศชายมี X และ Yแล้วแล้ว

11. ดูโครงสร้าง

นอกจากการดูจำนวนโครโมโซมทั้งหมดและโครโมโซมเพศแล้ว นักไซโตเจเนติกส์จะพิจารณาโครงสร้างของโครโมโซมเฉพาะด้วยเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีสิ่งใดขาดหายไปหรือวัสดุเพิ่มเติม ตลอดจนความผิดปกติของโครงสร้าง เช่น การโยกย้าย การโยกย้ายเกิดขึ้นเมื่อส่วนหนึ่งของโครโมโซมหนึ่งติดอยู่กับโครโมโซมอื่น ในบางกรณี โครโมโซมสองชิ้นจะถูกเปลี่ยน (การโยกย้ายที่สมดุล) และบางครั้งอาจมีการเพิ่มหรือขาดชิ้นส่วนพิเศษจากโครโมโซมเพียงตัวเดียวแล้วแล้ว

12. ผลสุดท้าย

ในท้ายที่สุด โครโมโซมสุดท้ายจะแสดงจำนวนโครโมโซม เพศ และความผิดปกติทางโครงสร้างใดๆ ของโครโมโซมแต่ละตัว ภาพดิจิทัลของโครโมโซมถูกสร้างขึ้นด้วยโครโมโซมทั้งหมดที่เรียงตามตัวเลข

ขีดจำกัดของการทดสอบคาริโอไทป์

สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าในขณะที่การทดสอบคาริโอไทป์สามารถให้ข้อมูลมากมายเกี่ยวกับโครโมโซม การทดสอบนี้ไม่สามารถบอกคุณได้ว่ามีการกลายพันธุ์ของยีนที่เฉพาะเจาะจง เช่น ที่ทำให้เกิดซิสติกไฟโบรซิสหรือไม่ ผู้ให้คำปรึกษาทางพันธุกรรมของคุณสามารถช่วยให้คุณเข้าใจถึงสิ่งที่การทดสอบคาริโอไทป์สามารถบอกคุณได้และสิ่งที่ไม่สามารถทำได้ จำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อประเมินบทบาทที่เป็นไปได้ของการกลายพันธุ์ของยีนในโรคหรือการแท้งบุตร

ในปัจจุบัน การทดสอบคาริโอไทป์ในการตั้งครรภ์ก่อนคลอดนั้นค่อนข้างเป็นการรุกราน โดยต้องมีการเจาะน้ำคร่ำหรือการสุ่มตัวอย่าง chorionic villus อย่างไรก็ตาม การประเมิน DNA ที่ปราศจากเซลล์ในตัวอย่างเลือดของมารดานั้นเป็นเรื่องปกติในปัจจุบัน เนื่องจากเป็นทางเลือกที่ไม่รุกรานมากนักสำหรับการวินิจฉัยความผิดปกติทางพันธุกรรมของทารกในครรภ์ก่อนคลอดแล้วแล้ว

ขณะรอผลคาริโอไทป์ของคุณ คุณอาจรู้สึกกังวลอย่างมาก และหนึ่งหรือสองสัปดาห์ที่ต้องใช้เวลาเพื่อให้ได้ผลลัพธ์อาจรู้สึกเหมือนอยู่ในชั่วขณะ ใช้เวลานั้นเพื่อพึ่งพาเพื่อนและครอบครัวของคุณ การเรียนรู้เกี่ยวกับเงื่อนไขบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับโครโมโซมผิดปกติอาจช่วยได้เช่นกัน แม้ว่าหลายเงื่อนไขที่ได้รับการวินิจฉัยว่าเป็นคาริโอไทป์สามารถทำลายล้าง แต่ก็มีผู้คนจำนวนมากที่อาศัยอยู่กับสภาพเหล่านี้ซึ่งมีคุณภาพชีวิตที่ดีเยี่ยม