Xét nghiệm Karyotype là gì?

Xét nghiệm Karyotype là gì?

Xét nghiệm Karyotype là xét nghiệm dựa trên phân tích mẫu máu hoặc dịch nước ối để xây dựng ảnh chụp toàn bộ các nhiễm sắc thể ở người, qua đó phát hiện các nhiễm sắc thể bất thường.

Tùy thuộc vào mục đích của xét nghiệm, quy trình này có thể bao gồm xét nghiệm máu, chọc hút tủy xương hoặc các thủ tục thông thường trước khi sinh như chọc ối hoặc lấy mẫu lông nhung màng đệm.

Khi nào cần xét nghiệm karyotype?

Khi mang thai, xét nghiệm karyotype có thể được thực hiện để giúp phát hiện các tình trạng di truyền ở thai nhi nhằm sàng lọc các dị tật bẩm sinh phổ biến như hội chứng Down, hội chứng Edwards, hội chứng Patau và các dị tật bẩm sinh do bất thường về số lượng nhiễm sắc thể.

Ngoài ra, xét nghiệm Karyotype còn được tiến hành trước khi thụ thai trong những điều kiện cụ thể:

• Các cặp vợ chồng tiến hành trước khi có kế hoạch sinh em bé để đánh giá xem họ có nguy cơ mang các nhiễm sắc thể bất thường không. Một số cặp vợ chồng không có khả năng mang thai tự nhiên do vô sinh nam hoặc vô sinh nữ có nguyên nhân là kết quả của rối loạn di truyền.
• Các cặp vợ chồng có tiền sử gia đình mắc một số bệnh di truyền. Phân tích nhiễm sắc thể có thể xác định xem bạn có nhiễm sắc thể bất thường hay không và khả năng truyền chúng cho con bạn là bao nhiêu.
• Các cặp vợ chồng không thể thụ thai hoặc bị sảy thai tái diễn cũng có thể được xác định nhiễm sắc thể của cha mẹ nếu tất cả các nguyên nhân khác đã được khám phá và loại trừ.
• Mắc một số bệnh ung thư hoặc rối loạn máu. Các bệnh như thiếu máu, bệnh bạch cầu, ung thư hạch không Hodgkin hoặc đa u tủy có thể làm thay đổi nhiễm sắc thể của bạn. Việc phát hiện những bất thường này bằng phương pháp xác định nhiễm sắc thể có thể giúp ích cho việc điều trị của bạn.

Karyotyping không được sử dụng để sàng lọc định kiến ​​định kỳ mà dành cho các cặp vợ chồng có nguy cơ được coi là cao. Ví dụ bao gồm các cặp vợ chồng Do Thái Ashkanzi có nguy cơ cao mắc bệnh Tay-Sachs hoặc các cặp vợ chồng người Mỹ gốc Phi có tiền sử gia đình mắc bệnh hồng cầu hình liềm.

Thai nhi đang phát triển có thể cần xét nghiệm karyotyping nếu thai nhi có nguy cơ rối loạn di truyền cao hơn do:

• Cha mẹ sinh con trên 35 tuổi khi mang thai.
• Cha mẹ bị rối loạn di truyền hoặc có tiền sử gia đình mắc bệnh rối loạn di truyền.

Nếu bị thai lưu ở giai đoạn muộn của thai kỳ hoặc trong khi sinh, xét nghiệm karyotype có thể xác định liệu rối loạn di truyền có phải là nguyên nhân gây tử vong hay không.

Trẻ sơ sinh hoặc trẻ nhỏ có thể cần phân tích nhiễm sắc thể nếu chúng có dấu hiệu rối loạn di truyền. Có nhiều rối loạn di truyền, mỗi rối loạn có các triệu chứng khác nhau.

Xét nghiệm karyotype tiến hành như thế nào?

Về mặt lý thuyết, xét nghiệm karyotype có thể được thực hiện trên bất kỳ chất dịch hoặc mô nào của cơ thể, nhưng trong thực hành lâm sàng, mẫu được lấy theo bốn cách, bao gồm:

• Chọc ối được sử dụng để lấy mẫu từ thai nhi. Nó liên quan đến việc đưa kim vào bụng để lấy một lượng nhỏ nước ối từ bụng mẹ; nó được thực hiện dưới sự hướng dẫn của siêu âm để tránh gây hại cho thai nhi. Thủ tục này được thực hiện từ tuần thứ 15 đến tuần thứ 20 của thai kỳ. Mặc dù tương đối an toàn nhưng chọc ối có nguy cơ sảy thai rất nhỏ (khoảng 1 trên 900).
• Lấy mẫu lông nhung màng đệm (CVS) cũng được sử dụng để lấy mẫu từ thai nhi. Đối với xét nghiệm này, kim bụng hoặc kim âm đạo được sử dụng để lấy mẫu tế bào từ mô nhau thai. CVS thường được thực hiện vào khoảng tuần thứ 10 đến tuần thứ 13 của thai kỳ. Nó có nguy cơ sảy thai cao hơn một chút so với chọc ối.
• Lấy mẫu máu: Phlebotomy là thuật ngữ y học để lấy máu. Thử nghiệm này được sử dụng để lấy mẫu từ trẻ em hoặc người lớn. Mẫu máu thường được lấy từ tĩnh mạch trên cánh tay của bạn, sau đó được tiếp xúc với amoniac clorua để phân lập bạch cầu (bạch cầu) để xác định nhiễm sắc thể. Có thể bị đau, sưng và nhiễm trùng tại chỗ tiêm.
• Chọc hút tủy xương có thể được sử dụng để hỗ trợ chẩn đoán bệnh bạch cầu dòng tủy mãn tính ở trẻ em hoặc người lớn. Nó thường được thực hiện bằng cách đâm một cây kim vào giữa xương hông và được thực hiện dưới hình thức gây tê cục bộ tại văn phòng của nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe. Đau, chảy máu và nhiễm trùng là một trong những tác dụng phụ có thể xảy ra.

Quy trình tiến hành xét nghiệm Karyotype

Sau khi mẫu được thu thập, nó sẽ được phân tích trong phòng thí nghiệm bởi một chuyên gia được gọi là nhà di truyền học tế bào. Quá trình bắt đầu bằng việc nuôi cấy các tế bào thu thập được trong môi trường giàu chất dinh dưỡng. Làm như vậy sẽ giúp xác định giai đoạn nguyên phân trong đó các nhiễm sắc thể dễ phân biệt nhất.

Sau đó, các tế bào được đặt trên một phiến kính, nhuộm bằng thuốc nhuộm huỳnh quang và đặt dưới thấu kính của kính hiển vi điện tử. Sau đó, nhà di truyền học tế bào sẽ chụp ảnh vi mô các nhiễm sắc thể và sắp xếp lại các hình ảnh giống như trò chơi ghép hình để khớp chính xác 22 cặp nhiễm sắc thể thường và hai cặp nhiễm sắc thể giới tính.

Sau khi hình ảnh được định vị chính xác, chúng sẽ được đánh giá để xác định xem có bất kỳ nhiễm sắc thể nào bị thiếu hoặc thêm vào hay không.

Việc nhuộm màu cũng có thể giúp phát hiện những bất thường về cấu trúc, do các kiểu dải trên nhiễm sắc thể không khớp hoặc bị thiếu, hoặc do chiều dài của một “cánh tay” nhiễm sắc thể dài hơn hoặc ngắn hơn một “cánh tay” khác.

Kết quả xét nghiệm Karyotype

Bất kỳ sự bất thường nào sẽ được liệt kê trong báo cáo kiểu nhiễm sắc thể theo nhiễm sắc thể liên quan và các đặc điểm của sự bất thường. Những phát hiện này sẽ đi kèm với những diễn giải “có thể”, “có thể” hoặc “dứt khoát”. Một số tình trạng có thể được chẩn đoán xác định bằng xét nghiệm nhân dạng nhiễm sắc thể; những người khác không thể.

Kết quả xét nghiệm nhiễm sắc thể trước khi sinh mất từ ​​10 đến 14 ngày.

Những người khác thường sẵn sàng trong vòng 3 đến 7 ngày. Mặc dù chuyên gia về di truyền y học của phòng xét nghiệm thường sẽ cùng bạn xem xét kết quả, nhưng bác sĩ di truyền có thể có mặt để giúp bạn hiểu rõ hơn ý nghĩa và không có ý nghĩa của kết quả.

Điều này đặc biệt quan trọng nếu phát hiện dị tật bẩm sinh hoặc sàng lọc trước khi thụ thai cho thấy nguy cơ mắc bệnh di truyền tăng lên nếu bạn có con.

Khái niệm cơ bản về di truyền

Nhiễm sắc thể là những cấu trúc dạng sợi trong nhân tế bào mà chúng ta thừa hưởng từ cha mẹ và mang thông tin di truyền của chúng ta dưới dạng gen. Các gen chỉ đạo quá trình tổng hợp protein trong cơ thể chúng ta, quyết định hình thức và chức năng của chúng ta.

Tất cả con người thường có 46 nhiễm sắc thể, 23 trong số đó chúng ta thừa hưởng từ cha và mẹ. 22 cặp đầu tiên được gọi là nhiễm sắc thể thường, xác định các đặc điểm sinh học và sinh lý độc đáo của chúng ta. Cặp thứ 23 bao gồm các nhiễm sắc thể giới tính (được gọi là X hoặc Y), chỉ định chúng ta là nữ hay nam.

Bất kỳ lỗi nào trong mã hóa di truyền đều có thể ảnh hưởng đến sự phát triển và cách cơ thể chúng ta hoạt động. Trong một số trường hợp, nó có thể khiến chúng ta có nguy cơ mắc bệnh cao hơn hoặc bị khiếm khuyết về thể chất hoặc trí tuệ. Xét nghiệm Karyotype cho phép các bác sĩ phát hiện những lỗi này.

Khiếm khuyết nhiễm sắc thể xảy ra khi tế bào phân chia trong quá trình phát triển của thai nhi. Bất kỳ sự phân chia nào xảy ra trong cơ quan sinh sản đều được gọi là giảm phân. Bất kỳ sự phân chia nào xảy ra bên ngoài cơ quan sinh sản đều được gọi là nguyên phân.

Xét nghiệm Karyotype cho biết điều gì?

Kiểu nhân đặc trưng cho nhiễm sắc thể dựa trên kích thước, hình dạng và số lượng của chúng để xác định cả khiếm khuyết về số lượng và cấu trúc.

Mặc dù những bất thường về số lượng là những trường hợp bạn có quá ít hoặc quá nhiều nhiễm sắc thể, nhưng những bất thường về cấu trúc có thể bao gồm một loạt các khiếm khuyết về nhiễm sắc thể, bao gồm:

• Sự mất đoạn trong đó một phần nhiễm sắc thể bị thiếu
• Sự chuyển vị, trong đó nhiễm sắc thể không ở đúng vị trí của nó
• Đảo đoạn, trong đó một phần nhiễm sắc thể đảo ngược theo hướng ngược lại
• Lặp đoạn, trong đó một phần của nhiễm sắc thể được sao chép một cách vô tình

Bất thường số lượng nhiễm sắc thể

Một số người được sinh ra với nhiễm sắc thể thừa hoặc thiếu. Nếu có nhiều hơn hai nhiễm sắc thể mà lẽ ra chỉ nên có hai nhiễm sắc thể thì đây được gọi là trisomy. Nếu có một nhiễm sắc thể bị thiếu hoặc bị hư hỏng thì đó là thể đơn nhân.

Trong số một số bất thường về số lượng mà xét nghiệm karyotype có thể phát hiện là:

• Hội chứng Down (trisomy 21), trong đó thừa một nhiễm sắc thể 21 gây ra các đặc điểm đặc biệt trên khuôn mặt và thiểu năng trí tuệ.
• Hội chứng Edwards (trisomy 18), trong đó nhiễm sắc thể thừa 18 dẫn đến nguy cơ tử vong cao trước ngày sinh nhật đầu tiên.
• Hội chứng Patau (trisomy 13), trong đó thừa một nhiễm sắc thể 18 làm tăng khả năng mắc các vấn đề về tim, thiểu năng trí tuệ và tử vong trước năm đầu tiên.
• Hội chứng Turner (monsomy X), trong đó nhiễm sắc thể X bị thiếu hoặc bị tổn thương ở bé gái dẫn đến chiều cao thấp hơn, tăng nguy cơ vô sinh và tăng nguy cơ mắc các vấn đề về tim.
• Hội chứng Klinefelter (hội chứng XXY), trong đó nhiễm sắc thể X thừa ở bé trai có thể gây vô sinh, khuyết tật học tập và cơ quan sinh dục kém phát triển.

Bất thường cấu trúc nhiễm sắc thể

Những bất thường về cấu trúc không thường thấy hoặc được xác định như trisomy hoặc monosomy, nhưng chúng có thể nghiêm trọng. Ví dụ bao gồm:

• Bệnh Charcot-Marie-Tooth, do sự nhân đôi của nhiễm sắc thể 17, dẫn đến giảm kích thước cơ, yếu cơ, khó khăn về vận động và thăng bằng.
• Đảo ngược nhiễm sắc thể 9, liên quan đến thiểu năng trí tuệ, dị tật khuôn mặt và hộp sọ, vô sinh và sảy thai tái phát.
• Hội chứng Cri-du-Chat, trong đó việc mất nhiễm sắc thể số 5 gây chậm phát triển, kích thước đầu nhỏ, suy giảm khả năng học tập và các đặc điểm khuôn mặt đặc biệt.
• Nhiễm sắc thể Philadelphia, gây ra bởi sự chuyển vị tương hỗ của nhiễm sắc thể số 9 và nhiễm sắc thể số 22, dẫn đến nguy cơ cao mắc bệnh bạch cầu dòng tủy mãn tính.
• Hội chứng Williams, trong đó sự chuyển vị của nhiễm sắc thể số 7 gây ra thiểu năng trí tuệ, các vấn đề về tim, đặc điểm khuôn mặt đặc biệt và tính cách hướng ngoại, hấp dẫn.

Biểu hiện của các bất thường về cấu trúc nhiễm sắc thể là rất lớn. Ví dụ, khoảng 3% trường hợp mắc hội chứng Down là do sự chuyển đoạn trên nhiễm sắc thể 21.

Tuy nhiên, không phải tất cả các bất thường về nhiễm sắc thể đều dẫn đến bệnh tật. Trên thực tế, một số có thể có lợi.

Một ví dụ như vậy là bệnh hồng cầu hình liềm (SCD) do khiếm khuyết trên nhiễm sắc thể 11. Mặc dù việc thừa hưởng hai trong số các nhiễm sắc thể này sẽ dẫn đến SCD, nhưng chỉ cần có một nhiễm sắc thể cũng có thể bảo vệ bạn khỏi bệnh sốt rét. Các khiếm khuyết khác được cho là có tác dụng bảo vệ chống lại HIV, kích thích sản xuất kháng thể trung hòa HIV (BnAbs) ở một nhóm nhỏ người nhiễm bệnh.

Tài liệu tham khảo

• https://www.genome.gov/about-genomics/fact-sheets/Chromosome-Abnormalities-Fact-Sheet
• https://www.cdc.gov/ncbddd/birthdefects/downsyndrome.html
• https://medlineplus.gov/lab-tests/karyotype-genetic-test/