Was ist ein Karyotyptest und wie wird er durchgeführt?

Zweck und Schritte eines Karyotyptests

Wenn Ihr Arzt Ihnen oder Ihrem Kind oder nach einer Amniozentese einen Karyotyptest empfohlen hat, was beinhaltet dieser Test? Unter welchen Bedingungen kann ein Karyotyp diagnostizieren, welche Schritte sind bei der Durchführung der Tests erforderlich und welche Einschränkungen gibt es?

Was ist ein Karyotyptest?

Ein Karyotyp ist eine Fotografie der Chromosomen in einer Zelle . Karyotypen können aus Blutzellen, fetalen Hautzellen (aus Fruchtwasser oder der Plazenta) oder aus Knochenmarkzellen gewonnen werden.

Welche Bedingungen können mit einem Karyotyp-Test diagnostiziert werden?

Karyotypen können verwendet werden, um Chromosomenanomalien wie das Down-Syndrom zu untersuchen und zu bestätigen, und es gibt verschiedene Arten von Anomalien, die nachgewiesen werden können.

Eine davon sind Trisomien, in denen drei Kopien eines der Chromosomen statt zwei vorhanden sind. Im Gegensatz dazu treten Monosomien auf, wenn nur eine Kopie (anstelle von zwei) vorhanden ist. Neben Trisomien und Monosomien gibt es Chromosomen-Deletionen, bei denen ein Teil eines Chromosoms fehlt, und Chromosomen-Translokationen, bei denen ein Teil eines Chromosoms an ein anderes Chromosom gebunden ist (und umgekehrt bei ausgeglichenen Translokationen).

Beispiele für Trisomien sind:

• Down-Syndrom (Trisomie 21)
• Edward-Syndrom ( Trisomie 18 )
• Patau-Syndrom (Trisomie 13)
• Klinefelter-Syndrom (XXY und andere Variationen) - Klinefelter-Syndrom tritt bei 1 in 500 Neugeborenen Männchen und scheint in der Häufigkeit zu erhöhen

• Triple-X-Syndrom (XXX)

Ein Beispiel für eine Monosomie umfasst:

• Turner-Syndrom (X0) oder Monosomie X - Etwa 15 Prozent der Fehlgeburten sind auf das Turner-Syndrom zurückzuführen, aber diese Trisomie kommt nur bei etwa 1 von 2000 Lebendgeburten vor

Beispiele für chromosomale Deletionen umfassen:

• Cri-du-Chat-Syndrom (fehlendes Chromosom 5)

• Williams-Syndrom (fehlendes Chromosom 7)

Translokationen - Es gibt viele Beispiele für Translokationen einschließlich des Translokations-Down-Syndroms. Robertsonsche Translokationen sind relativ häufig und treten bei etwa 1 von 1000 Menschen auf.

Mosaicism ist eine Bedingung, in der einige Zellen im Körper eine Chromosomenanomalie haben, während andere nicht. Zum Beispiel Mosaik-Down-Syndrom oder Mosaik-Trisomie 9. Volle Trisomie 9 ist nicht kompatibel mit dem Leben, aber Mosaiktrisomie 9 kann zu einer Lebendgeburt führen.

(Ein Beispiel sagt mehr als tausend Worte. Erfahren Sie mehr über die Unterschiede zwischen Translokation, Trisomie und Mosaik Down-Syndrom .)

Wann ist ein Karyotyp fertig?

Es gibt viele Situationen, in denen ein Karyotyp von Ihrem Arzt empfohlen werden kann. Diese könnten beinhalten:

• Säuglinge oder Kinder, die an einer Chromosomenanomalie leiden, die noch nicht diagnostiziert wurde.
• Erwachsene mit Symptomen, die auf eine Chromosomenanomalie hinweisen (z. B. Männer mit Klinefelter-Krankheit können bis zur Pubertät oder im Erwachsenenalter nicht diagnostiziert werden.) Einige der Mosaiktrisomiestörungen können auch nicht diagnostiziert werden.
• Unfruchtbarkeit - Ein genetischer Karyotyp kann für Unfruchtbarkeit gemacht werden. Wie oben erwähnt, können einige Chromosomenanomalien bis zum Erwachsenenalter nicht diagnostiziert werden. Eine Frau mit Turner-Syndrom oder ein Mann mit einer der Varianten von Klinefelter kann sich der Erkrankung nicht bewusst sein, bis sie mit Unfruchtbarkeit fertig werden.

• Pränatale Tests - In einigen Fällen, wie dem Translokations-Down-Syndrom, kann der Zustand erblich sein und Eltern können getestet werden, wenn ein Kind mit einem Down-Syndrom geboren wurde. (Es ist wichtig zu beachten, dass das Down-Syndrom meist keine Erbkrankheit, sondern eine zufällige Mutation ist.)
• Totgeburt - Ein Karyotyp wird oft als Teil des Tests nach einer Totgeburt durchgeführt.
• Wiederholte Fehlgeburten - Ein Karyotyp der Eltern von wiederkehrenden Fehlgeburten kann Hinweise auf die Gründe für diese verheerenden wiederkehrenden Verluste geben. Es wird vermutet, dass Chromosomenanomalien wie die Trisomie 16 für mindestens 50 Prozent der Fehlgeburten verantwortlich sind.

• Leukämie - Karyotyp-Tests können auch durchgeführt werden, um bei der Diagnose von Leukämien zu helfen, indem zum Beispiel nach dem Philadelphia-Chromosom gesucht wird, das bei einigen Menschen mit chronischer myeloischer Leukämie oder akuter lymphatischer Leukämie gefunden wird.

Schritte in einem Karyotyp-Test

Ein Karyotypentest klingt vielleicht wie ein einfacher Bluttest, weshalb viele sich fragen, warum es so lange dauert, bis die Ergebnisse vorliegen. Dieser Test ist nach der Sammlung ziemlich komplex. Werfen wir einen Blick auf diese Schritte, damit Sie verstehen können, was in der Zeit geschieht, in der Sie auf den Test warten.

1. Probenahme

Der erste Schritt bei der Durchführung eines Karyotyps ist das Sammeln einer Probe. Bei Neugeborenen wird eine Blutprobe mit roten Blutkörperchen, weißen Blutkörperchen, Serum und anderen Flüssigkeiten gesammelt. Ein Karyotyp wird an den weißen Blutzellen vorgenommen, die sich aktiv teilen (ein Zustand, der als Mitose bekannt ist). Während der Schwangerschaft kann die Probe entweder Fruchtwasser sein, das während einer Amniozentese entnommen wurde, oder ein Stück der Plazenta, das während eines Chorionzotten-Probenentnahme-Tests (CVS) entnommen wurde. Das Fruchtwasser enthält fötale Hautzellen, die zur Erzeugung eines Karyotyps verwendet werden.

2. Transport ins Labor

Karyotypen werden in einem spezifischen Labor durchgeführt, das als zytogenetisches Labor bezeichnet wird - ein Labor, das Chromosomen untersucht. Nicht alle Krankenhäuser haben zytogenetische Labore. Wenn Ihr Krankenhaus oder Ihre medizinische Einrichtung kein eigenes Labor für Zytogenetik besitzt, wird die Testprobe an ein Labor geschickt, das auf die Karyotypanalyse spezialisiert ist. Die Testprobe wird von speziell ausgebildeten zytogenetischen Technologen, Ph.D. Zytogenetiker oder medizinische Genetiker.

3. Trennen der Zellen

Um Chromosomen zu analysieren, muss die Probe Zellen enthalten, die sich aktiv teilen. Im Blut teilen sich die weißen Blutkörperchen aktiv. Die meisten fetalen Zellen teilen sich ebenfalls aktiv. Sobald die Probe das Labor für Zytogenetik erreicht, werden die nicht-geteilten Zellen von den sich teilenden Zellen unter Verwendung spezieller Chemikalien getrennt.

4. Wachsende Zellen

Um genügend Zellen für die Analyse zu haben, werden die sich teilenden Zellen in speziellen Medien oder einer Zellkultur gezüchtet. Dieses Medium enthält Chemikalien und Hormone, die es den Zellen ermöglichen, sich zu teilen und zu vermehren. Dieser Kultivierungsprozess kann drei bis vier Tage für Blutzellen und bis zu einer Woche für fetale Zellen dauern.

5. Synchronisieren von Zellen

Chromosomen sind eine lange Kette menschlicher DNA. Um Chromosomen unter einem Mikroskop zu sehen, müssen Chromosomen in einer Phase der Zellteilung (Mitose), die als Metaphase bekannt ist, in ihrer kompaktesten Form vorliegen. Um alle Zellen in dieses spezifische Stadium der Zellteilung zu bringen, werden die Zellen mit einer Chemikalie behandelt, die die Zellteilung an dem Punkt stoppt, an dem die Chromosomen am kompaktesten sind.

6. Freisetzung der Chromosomen aus ihren Zellen

Um diese kompakten Chromosomen unter einem Mikroskop zu sehen, müssen die Chromosomen außerhalb der weißen Blutkörperchen sein. Dies geschieht, indem die weißen Blutkörperchen mit einer speziellen Lösung behandelt werden, die sie platzen lässt. Dies geschieht, während sich die Zellen auf einem Objektträger befinden. Die übrig gebliebenen Trümmer aus den weißen Blutkörperchen werden weggewaschen, wobei die Chromosomen auf dem Objektträger haften bleiben.

7. Färben der Chromosomen

Chromosomen sind von Natur aus farblos. Um ein Chromosom von einem anderen zu unterscheiden, wird ein spezieller Farbstoff namens Giemsa-Farbstoff auf den Objektträger aufgebracht. Giemsa-Farbstoff färbt Bereiche von Chromosomen, die reich an den Basen Adenin (A) und Thymin (T) sind. Wenn sie gefärbt sind, sehen die Chromosomen wie Stränge mit hellen und dunklen Bändern aus. Jedes Chromosom hat ein spezifisches Muster von hellen und dunklen Bändern, die es dem Zytogenetiker ermöglichen, ein Chromosom von einem anderen zu unterscheiden. Jede dunkle oder helle Bande umfasst Hunderte verschiedener Gene.

8. Analyse

Sobald die Chromosomen gefärbt sind, wird der Objektträger zur Analyse unter das Mikroskop gestellt. Ein Bild wird dann von den Chromosomen aufgenommen. Am Ende der Analyse wird die Gesamtzahl der Chromosomen bestimmt und die Chromosomen nach Größe sortiert.

9. Chromosomen zählen

Der erste Schritt der Analyse ist das Zählen der Chromosomen. Die meisten Menschen haben 46 Chromosomen. Menschen mit Down-Syndrom haben 47 Chromosomen. Es ist auch möglich, dass Menschen fehlende Chromosomen, mehr als ein zusätzliches Chromosom oder einen Teil eines Chromosoms haben, der entweder fehlt oder dupliziert wird. Wenn man nur die Anzahl der Chromosomen betrachtet, ist es möglich, verschiedene Zustände, einschließlich des Down-Syndroms, zu diagnostizieren.

10. Sortieren von Chromosomen

Nach der Bestimmung der Anzahl der Chromosomen beginnt der Zytogenetiker mit der Sortierung der Chromosomen. Um die Chromosomen zu sortieren, vergleicht ein Zytogenetiker die Chromosomenlänge, die Platzierung von Zentromeren (die Bereiche, in denen die beiden Chromatiden verbunden sind) und die Position und Größe der G-Banden. Die Chromosomenpaare sind vom größten (Nummer 1) zum kleinsten (Nummer 22) nummeriert. Es gibt 22 Paare von Chromosomen, Autosome genannt, die genau übereinstimmen. Es gibt auch die Geschlechtschromosomen, Frauen haben zwei X-Chromosomen, während Männer ein X und ein Y haben.

11. Blick auf die Struktur

Zusätzlich zur Betrachtung der Gesamtzahl der Chromosomen und der Geschlechtschromosomen wird der Zytogenetiker auch die Struktur der spezifischen Chromosomen untersuchen, um sicherzustellen, dass es kein fehlendes oder zusätzliches Material sowie strukturelle Anomalien wie Translokationen gibt. Eine Translokation tritt auf, wenn ein Teil eines Chromosoms an ein anderes Chromosom gebunden ist. In einigen Fällen werden zwei Chromosomenstücke ausgetauscht (eine ausgeglichene Translokation) und manchmal wird ein zusätzliches Stück von einem Chromosom allein hinzugefügt oder fehlt.

12. Das endgültige Ergebnis

Am Ende zeigt der endgültige Karyotyp die Gesamtzahl der Chromosomen, das Geschlecht und etwaige strukturelle Abnormitäten mit einzelnen Chromosomen. Ein digitales Bild der Chromosomen wird mit allen nach Anzahl angeordneten Chromosomen erzeugt.

Grenzen des Karyotyptests

Es ist wichtig zu beachten, dass der Karyotyptest zwar viele Informationen über Chromosomen liefern kann, aber dieser Test kann Ihnen nicht sagen, ob bestimmte Genmutationen, wie z. B. solche, die zystische Fibrose verursachen , vorhanden sind. Ihr genetischer Berater kann Ihnen helfen zu verstehen, was Karyotyptests Ihnen sagen können und was nicht. Weitere Studien sind notwendig, um die mögliche Rolle von Genmutationen bei Erkrankungen oder Fehlgeburten zu untersuchen.

Es ist auch wichtig zu beachten, dass der Karyotyptest manchmal nicht in der Lage ist, einige chromosomale Anomalien zu entdecken, beispielsweise wenn Plazenta-Mosaik vorhanden ist.

Die Zukunft

Zum gegenwärtigen Zeitpunkt ist der Karyotyptest in der pränatalen Umgebung ziemlich invasiv und erfordert Amniozentese oder Chorionzottenbiopsie. Gegenwärtig werden Studien durchgeführt, bei denen zellfreie DNA in der Blutprobe einer Mutter als viel weniger invasive Alternative für die pränatale Diagnose genetischer Anomalien bei einem Fötus untersucht wird.

Bottom Line auf Ihre Karyotyp Ergebnisse warten

Während Sie auf Ihre Karyotyp-Ergebnisse warten, fühlen Sie sich sehr ängstlich und die ein oder zwei Wochen, die Sie benötigen, um Ergebnisse zu erzielen, können sich wie Äonen anfühlen. Nehmen Sie sich die Zeit, sich auf Ihre Freunde und Familie zu stützen. Das Erlernen einiger der mit abnormalen Chromosomen verbundenen Zustände kann ebenfalls hilfreich sein. Obwohl viele der mit einem Karyotyp diagnostizierten Zustände verheerend sein können, gibt es viele Menschen, die unter diesen Bedingungen leben und eine ausgezeichnete Lebensqualität haben.

> Quellen

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