เนื้อหา
- การทดสอบ Karyotype คืออะไร?
- เงื่อนไขที่วินิจฉัยด้วยการทดสอบ Karyotype
- เมื่อเสร็จสิ้น
- ขั้นตอนที่เกี่ยวข้อง
- 1. การเก็บตัวอย่าง
- 2. ขนส่งไปยังห้องปฏิบัติการ
- 3. แยกเซลล์
- 4. เซลล์ที่กำลังเติบโต
- 5. การซิงโครไนซ์เซลล์
- 6. การปลดปล่อยโครโมโซมออกจากเซลล์
- 7. การย้อมโครโมโซม
- 8. การวิเคราะห์
- 9. การนับโครโมโซม
- 10. การเรียงลำดับโครโมโซม
- 11. มองไปที่โครงสร้าง
- 12. ผลลัพธ์สุดท้าย
- ขีด จำกัด ของการทดสอบ Karyotype
การทดสอบ Karyotype คืออะไร?
คาริโอไทป์คือรูปถ่ายของโครโมโซมในเซลล์ Karyotypes สามารถนำมาจากเซลล์เม็ดเลือดเซลล์ผิวหนังของทารกในครรภ์ (จากน้ำคร่ำหรือรก) หรือเซลล์ไขกระดูก
เงื่อนไขที่วินิจฉัยด้วยการทดสอบ Karyotype
Karyotypes สามารถใช้เพื่อคัดกรองและยืนยันความผิดปกติของโครโมโซมเช่นดาวน์ซินโดรมและ Cat Eye Syndrome และมีความผิดปกติหลายประเภทที่อาจตรวจพบได้
ความผิดปกติของโครโมโซม:
- Trisomies ซึ่งมีโครโมโซมสามชุดแทนที่จะเป็นสองชุด
- monosomies ที่มีเพียงสำเนาเดียว (แทนที่จะเป็นสองชุด)
- การลบโครโมโซมซึ่งส่วนหนึ่งของโครโมโซมขาดหายไป
- การเปลี่ยนตำแหน่งของโครโมโซมซึ่งส่วนหนึ่งของโครโมโซมหนึ่งติดอยู่กับโครโมโซมอื่น (และในทางกลับกันในการแปลที่สมดุล)
ตัวอย่างของ trisomies ได้แก่ :
- ดาวน์ซินโดรม (trisomy 21)
- โรคเอ็ดเวิร์ด (trisomy 18)
- กลุ่มอาการ Patau (trisomy 13)
- Klinefelter's syndrome (XXY และรูปแบบอื่น ๆ ) - กลุ่มอาการของ Klinefelter เกิดขึ้นในผู้ชายแรกเกิด 1 ใน 500 คน
- โรค Triple X (XXX)
ตัวอย่างของ monosomy ได้แก่ :
- Turner syndrome (X0) หรือ monosomy X - ประมาณ 10% ของการแท้งบุตรในไตรมาสแรกเกิดจาก Turner syndrome แต่การทำ monosomy นี้มีอยู่ในการเกิดเพศหญิงเพียง 1 ใน 2,500 รายเท่านั้น
ตัวอย่างของการลบโครโมโซม ได้แก่ :
- Cri-du-Chat syndrome (ขาดโครโมโซม 5)
- วิลเลียมส์ซินโดรม (ขาดโครโมโซม 7)
การแปล - มีตัวอย่างการแปลมากมายรวมถึงการโยกย้ายตำแหน่งดาวน์ซินโดรม การแปลของโรเบิร์ตโซเนียนเป็นเรื่องธรรมดาโดยเกิดขึ้นประมาณ 1 ใน 1,000 คน
โมเสกเป็นภาวะที่เซลล์บางเซลล์ในร่างกายมีความผิดปกติของโครโมโซมในขณะที่บางเซลล์ไม่มี ตัวอย่างเช่นโมเสคดาวน์ซินโดรมหรือโมเสคไตรโซมี 9. ไตรโซมีเต็ม 9 ไม่เข้ากันได้กับชีวิต แต่โมเสกไตรโซมี 9 อาจส่งผลให้เกิดมีชีวิต
เมื่อเสร็จสิ้น
มีหลายสถานการณ์ที่แพทย์ของคุณอาจแนะนำให้ใช้คาริโอไทป์ สิ่งเหล่านี้อาจรวมถึง:
- ทารกหรือเด็กที่มีอาการป่วยที่บ่งบอกถึงความผิดปกติของโครโมโซมที่ยังไม่ได้รับการวินิจฉัย
- ผู้ใหญ่ที่มีอาการบ่งชี้ถึงความผิดปกติของโครโมโซม (ตัวอย่างเช่นผู้ชายที่เป็นโรค Klinefelter อาจไม่ได้รับการวินิจฉัยจนกว่าจะเข้าสู่วัยแรกรุ่นหรือวัยผู้ใหญ่) ความผิดปกติของ trisomy แบบโมเสคบางอย่างอาจไม่ได้รับการวินิจฉัย
- ภาวะมีบุตรยาก: คาริโอไทป์ทางพันธุกรรมอาจทำได้สำหรับภาวะมีบุตรยาก ดังที่ระบุไว้ข้างต้นความผิดปกติของโครโมโซมบางอย่างอาจไม่ได้รับการวินิจฉัยจนถึงวัยผู้ใหญ่ ผู้หญิงที่เป็นโรค Turner syndrome หรือผู้ชายที่มีอาการ Klinefelter อาจไม่ทราบถึงภาวะนี้จนกว่าพวกเขาจะรับมือกับภาวะมีบุตรยาก
- การทดสอบก่อนคลอด: ในบางกรณีเช่นการโยกย้ายตำแหน่งดาวน์ซินโดรมภาวะนี้อาจเป็นกรรมพันธุ์และผู้ปกครองอาจได้รับการทดสอบว่าเด็กเกิดมาพร้อมกับดาวน์ซินโดรมหรือไม่ (สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าส่วนใหญ่ดาวน์ซินโดรมไม่ใช่ความผิดปกติทางพันธุกรรม แต่เป็นการกลายพันธุ์โดยบังเอิญ)
- การคลอดตาย: คาริโอไทป์มักทำโดยเป็นส่วนหนึ่งของการทดสอบหลังคลอด
- การแท้งบุตรซ้ำ: คาริโอไทป์ของผู้ปกครองของการแท้งบุตรซ้ำ ๆ อาจให้เบาะแสเกี่ยวกับสาเหตุของการสูญเสียที่เกิดขึ้นเป็นประจำเหล่านี้ คิดว่าความผิดปกติของโครโมโซมเช่น trisomy 16 เป็นสาเหตุของการแท้งอย่างน้อย 50%
- มะเร็งเม็ดเลือดขาว: การทดสอบ Karyotype อาจทำได้เพื่อช่วยในการวินิจฉัยโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวเช่นโดยการค้นหาโครโมโซมฟิลาเดลเฟียที่พบในบางคนที่เป็นมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดไมอีโลจินัสเรื้อรังหรือมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดเม็ดเลือดขาวเฉียบพลัน
ขั้นตอนที่เกี่ยวข้อง
การทดสอบคาริโอไทป์อาจฟังดูเหมือนการตรวจเลือดง่ายๆซึ่งทำให้หลายคนสงสัยว่าเหตุใดจึงใช้เวลานานมากในการได้ผลลัพธ์ การทดสอบนี้ค่อนข้างซับซ้อนหลังจากการรวบรวม ลองดูขั้นตอนเหล่านี้เพื่อให้คุณเข้าใจสิ่งที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาที่คุณกำลังรอการทดสอบ
1. การเก็บตัวอย่าง
ขั้นตอนแรกในการแสดงคาริโอไทป์คือการรวบรวมตัวอย่าง ในทารกแรกเกิดจะมีการเก็บตัวอย่างเลือดที่มีเม็ดเลือดแดงเม็ดเลือดขาวซีรั่มและของเหลวอื่น ๆ คาริโอไทป์จะทำกับเซลล์เม็ดเลือดขาวซึ่งแบ่งตัวกันอย่างแข็งขัน (สถานะที่เรียกว่าไมโทซิส) ในระหว่างตั้งครรภ์ตัวอย่างอาจเป็นน้ำคร่ำที่เก็บระหว่างการเจาะน้ำคร่ำหรือชิ้นส่วนของรกที่เก็บในระหว่างการทดสอบการสุ่มตัวอย่าง chorionic villi (CVS) น้ำคร่ำประกอบด้วยเซลล์ผิวหนังของทารกในครรภ์ซึ่งใช้ในการสร้างคาริโอไทป์
2. ขนส่งไปยังห้องปฏิบัติการ
คาริโอไทป์ดำเนินการในห้องปฏิบัติการเฉพาะที่เรียกว่าห้องปฏิบัติการเซลล์พันธุศาสตร์ - ห้องปฏิบัติการที่ศึกษาโครโมโซม ไม่ใช่โรงพยาบาลทุกแห่งที่มีห้องปฏิบัติการทางเซลล์พันธุศาสตร์ หากโรงพยาบาลหรือสถานพยาบาลของคุณไม่มีห้องปฏิบัติการ cytogenetics ของตนเองตัวอย่างทดสอบจะถูกส่งไปยังห้องปฏิบัติการที่เชี่ยวชาญในการวิเคราะห์คาริโอไทป์ ตัวอย่างทดสอบได้รับการวิเคราะห์โดยนักเทคโนโลยีเซลล์พันธุศาสตร์ที่ได้รับการฝึกฝนมาเป็นพิเศษ Ph.D. cytogeneticists หรือนักพันธุศาสตร์ทางการแพทย์
3. แยกเซลล์
ในการวิเคราะห์โครโมโซมตัวอย่างจะต้องมีเซลล์ที่กำลังแบ่งตัวอยู่ ในเลือดเม็ดเลือดขาวแบ่งตัวอย่างแข็งขัน เซลล์ของทารกในครรภ์ส่วนใหญ่แบ่งตัวเช่นกัน เมื่อตัวอย่างไปถึงห้องปฏิบัติการ cytogenetics เซลล์ที่ไม่แบ่งตัวจะถูกแยกออกจากเซลล์ที่แบ่งตัวโดยใช้สารเคมีพิเศษ
4. เซลล์ที่กำลังเติบโต
เพื่อให้มีเซลล์เพียงพอในการวิเคราะห์เซลล์ที่แบ่งตัวจะเติบโตในสื่อพิเศษหรือการเพาะเลี้ยงเซลล์ สื่อนี้มีสารเคมีและฮอร์โมนที่ทำให้เซลล์แบ่งตัวและเพิ่มจำนวนได้ ขั้นตอนการเพาะเลี้ยงนี้อาจใช้เวลาสามถึงสี่วันสำหรับเซลล์เม็ดเลือดและนานถึงหนึ่งสัปดาห์สำหรับเซลล์ของทารกในครรภ์
5. การซิงโครไนซ์เซลล์
โครโมโซมเป็นดีเอ็นเอของมนุษย์ที่มีความยาว ในการดูโครโมโซมภายใต้กล้องจุลทรรศน์โครโมโซมจะต้องอยู่ในรูปที่กะทัดรัดที่สุดในระยะของการแบ่งเซลล์ (ไมโทซิส) ที่เรียกว่าเมตาเฟส เพื่อให้เซลล์ทั้งหมดเข้าสู่ขั้นตอนการแบ่งเซลล์เฉพาะนี้เซลล์จะได้รับการบำบัดด้วยสารเคมีที่หยุดการแบ่งเซลล์ ณ จุดที่โครโมโซมมีขนาดกะทัดรัดที่สุด
6. การปลดปล่อยโครโมโซมออกจากเซลล์
ในการดูโครโมโซมขนาดกะทัดรัดเหล่านี้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์โครโมโซมจะต้องอยู่นอกเซลล์เม็ดเลือดขาว ทำได้โดยการรักษาเม็ดเลือดขาวด้วยวิธีพิเศษที่ทำให้พวกมันแตกออก สิ่งนี้ทำได้ในขณะที่เซลล์อยู่บนสไลด์ด้วยกล้องจุลทรรศน์ เศษที่เหลือจากเม็ดเลือดขาวจะถูกชะล้างออกไปทำให้โครโมโซมติดอยู่กับสไลด์
7. การย้อมโครโมโซม
โครโมโซมไม่มีสีตามธรรมชาติ เพื่อที่จะบอกโครโมโซมหนึ่งจากอีกอันหนึ่งสีย้อมพิเศษที่เรียกว่า Giemsa dye จะถูกนำไปใช้กับสไลด์ สีย้อมของ Giemsa จะย้อมบริเวณโครโมโซมที่อุดมไปด้วยเบสอะดีนีน (A) และไทมีน (T) เมื่อย้อมสีโครโมโซมจะมีลักษณะเหมือนสายที่มีแถบสีอ่อนและสีเข้ม โครโมโซมแต่ละโครโมโซมมีรูปแบบเฉพาะของแถบแสงและแถบมืดซึ่งทำให้นักเซลล์พันธุศาสตร์สามารถบอกโครโมโซมหนึ่งจากอีกแท่งหนึ่งได้ แถบมืดหรือสว่างแต่ละแถบมียีนที่แตกต่างกันหลายร้อยยีน
8. การวิเคราะห์
เมื่อเปื้อนโครโมโซมแล้วสไลด์จะถูกใส่ไว้ใต้กล้องจุลทรรศน์เพื่อทำการวิเคราะห์ จากนั้นจึงถ่ายภาพโครโมโซม เมื่อสิ้นสุดการวิเคราะห์จำนวนโครโมโซมทั้งหมดจะถูกกำหนดและจัดเรียงโครโมโซมตามขนาด
9. การนับโครโมโซม
ขั้นตอนแรกของการวิเคราะห์คือการนับโครโมโซม มนุษย์ส่วนใหญ่มีโครโมโซม 46 แท่ง คนที่เป็นดาวน์ซินโดรมมีโครโมโซม 47 แท่ง นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่คนเราจะมีโครโมโซมที่ขาดหายไปโครโมโซมพิเศษมากกว่าหนึ่งโครโมโซมหรือบางส่วนของโครโมโซมที่ขาดหายไปหรือซ้ำกัน ด้วยการดูเพียงจำนวนโครโมโซมทำให้สามารถวินิจฉัยภาวะต่างๆรวมถึงดาวน์ซินโดรม
10. การเรียงลำดับโครโมโซม
หลังจากกำหนดจำนวนโครโมโซมแล้ว cytogeneticist จะเริ่มเรียงลำดับโครโมโซม ในการจัดเรียงโครโมโซมนักเซลล์พันธุศาสตร์จะเปรียบเทียบความยาวของโครโมโซมตำแหน่งของเซนโทรเมียร์ (บริเวณที่โครมาทิดทั้งสองเชื่อมต่อกัน) และตำแหน่งและขนาดของแถบ G คู่โครโมโซมมีหมายเลขตั้งแต่มากที่สุด (หมายเลข 1) ไปจนถึงน้อยที่สุด (หมายเลข 22) โครโมโซมมี 22 คู่เรียกว่าออโตโซมซึ่งตรงกัน นอกจากนี้ยังมีโครโมโซมเพศเพศหญิงมีโครโมโซม X สองตัวในขณะที่เพศชายมี X และ Y
11. มองไปที่โครงสร้าง
นอกเหนือจากการดูจำนวนโครโมโซมและโครโมโซมเพศทั้งหมดแล้วนักเซลล์วิทยาจะตรวจสอบโครงสร้างของโครโมโซมที่เฉพาะเจาะจงเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีวัสดุที่ขาดหายไปหรือเพิ่มเติมรวมทั้งความผิดปกติของโครงสร้างเช่นการแปล การโยกย้ายเกิดขึ้นเมื่อส่วนหนึ่งของโครโมโซมหนึ่งติดอยู่กับโครโมโซมอื่น ในบางกรณีโครโมโซมสองชิ้นจะมีการเปลี่ยนแปลง (การโยกย้ายที่สมดุล) และในบางครั้งมีการเพิ่มชิ้นส่วนพิเศษหรือขาดหายไปจากโครโมโซมเพียงตัวเดียว
12. ผลลัพธ์สุดท้าย
ในท้ายที่สุดคาริโอไทป์สุดท้ายจะแสดงจำนวนโครโมโซมเพศและความผิดปกติของโครงสร้างทั้งหมดของโครโมโซมแต่ละตัว ภาพดิจิทัลของโครโมโซมถูกสร้างขึ้นโดยมีโครโมโซมทั้งหมดเรียงตามจำนวน
ขีด จำกัด ของการทดสอบ Karyotype
สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าในขณะที่การทดสอบคาริโอไทป์สามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับโครโมโซมได้มากมาย แต่การทดสอบนี้ไม่สามารถบอกคุณได้ว่ามีการกลายพันธุ์ของยีนที่เฉพาะเจาะจงเช่นที่ก่อให้เกิดโรคปอดเรื้อรังหรือไม่ ที่ปรึกษาทางพันธุกรรมของคุณสามารถช่วยให้คุณเข้าใจทั้งสิ่งที่การทดสอบคาริโอไทป์สามารถบอกคุณได้และสิ่งที่พวกเขาทำไม่ได้ จำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อประเมินบทบาทที่เป็นไปได้ของการกลายพันธุ์ของยีนในการเกิดโรคหรือการแท้งบุตร
สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือในบางครั้งการทดสอบ karyotype อาจไม่สามารถตรวจพบความผิดปกติของโครโมโซมบางอย่างได้เช่นเมื่อมีโมเสคของรก
ในเวลาปัจจุบันการทดสอบคาริโอไทป์ในการตั้งครรภ์ก่อนคลอดค่อนข้างรุกรานโดยต้องมีการเจาะน้ำคร่ำหรือการสุ่มตัวอย่างคอริโอนิกวิลลัส อย่างไรก็ตามการประเมินดีเอ็นเอที่ปราศจากเซลล์ในตัวอย่างเลือดของมารดาเป็นทางเลือกที่ไม่รุกรานน้อยกว่ามากสำหรับการวินิจฉัยความผิดปกติทางพันธุกรรมของทารกในครรภ์ก่อนคลอด
คำจาก Verywell
ในขณะที่รอผลคาริโอไทป์ของคุณคุณอาจรู้สึกกังวลมากและสัปดาห์หรือสองสัปดาห์ที่จะได้ผลลัพธ์จะรู้สึกเหมือนเป็นมหึมา ใช้เวลานั้นเพื่อพึ่งพาเพื่อนและครอบครัวของคุณ การเรียนรู้เกี่ยวกับเงื่อนไขบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับโครโมโซมที่ผิดปกติอาจเป็นประโยชน์เช่นกัน แม้ว่าเงื่อนไขหลายอย่างที่ได้รับการวินิจฉัยว่าเป็น karyotype สามารถทำลายล้างได้ แต่ก็มีคนจำนวนมากที่อาศัยอยู่กับเงื่อนไขเหล่านี้ซึ่งมีคุณภาพชีวิตที่ดีเยี่ยม