MỚI

Cách thực hiện và ứng dụng của xét nghiệm Karyotype

Ngày xuất bản: 20/05/2023

Xét nghiệm karyotype là một phương pháp thí nghiệm dùng để phân tích và đánh giá bộ nhiễm sắc thể của một cá nhân với tính ứng dụng cao trong chẩn đoán các bệnh liên quan đến đột biến nhiễm sắc thể. Bài viết sẽ giới thiệu tổng quan về nguyên lý, ứng dụng và cách thực hiện của xét nghiệm này.

1. Giới thiệu về xét nghiệm karyotype

1.1. Định nghĩa của xét nghiệm karyotype

Xét nghiệm karyotype là một xét nghiệm dùng để phân tích và đánh giá bộ nhiễm sắc thể của một cá nhân nhằm xác định số lượng, cấu trúc và kích thước các nhiễm sắc thể trong một tế bào. Phương pháp này cho phép phát hiện các bất thường về cấu trúc và số lượng nhiễm sắc thể có thể gây ra các bệnh di truyền.

Ảnh minh họa kết quả karyotype

Ảnh minh họa kết quả karyotype

1.2. Ứng dụng của xét nghiệm karyotype

Mục đích của xét nghiệm karyotype là phát hiện các sai sót về cấu trúc và số lượng của các nhiễm sắc thể trong tế bào của bệnh nhân. Các lỗi di truyền này có thể dẫn đến các bệnh lý di truyền, bao gồm những bệnh lý nghiêm trọng như bệnh Down, bệnh Turner hay bệnh Klinefelter. Xét nghiệm karyotype được sử dụng trong các trường hợp như phát hiện bất thường trong tiền sản khoa, giúp phát hiện các dị tật di truyền của thai nhi và hỗ trợ trong việc chẩn đoán các bệnh lý di truyền ở trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ. Xét nghiệm karyotype cũng được áp dụng trong nghiên cứu di truyền và tìm hiểu về các bệnh lý di truyền.

2. Các bước thực hiện xét nghiệm karyotype

Quá trình xét nghiệm karyotype bao gồm 8 bước sau:

  • Bước 1: Lấy mẫu
Bước đầu tiên trong việc thực hiện một karyotype là thu thập mẫu. Ở trẻ sơ sinh, mẫu máu chứa hồng cầu, bạch cầu và huyết thanh sẽ được thu thập. Một karyotype sẽ được thực hiện trên các tế bào bạch cầu đang phân chia tích cực (trạng thái được gọi là nguyên phân). Khi mang thai, mẫu có thể là nước ối được lấy trong quá trình chọc ối hoặc một mẩu nhau thai được lấy trong xét nghiệm sinh thiết tua nhau thai. Nước ối chứa các tế bào da của thai nhi cũng được sử dụng để tạo ra karyotype.
  • Bước 2: Vận chuyển đến phòng thí nghiệm

Karyotypes sẽ được thực hiện trong một phòng thí nghiệm cụ thể, thường là phòng thí nghiệm tế bào học hay một phòng thí nghiệm nghiên cứu nhiễm sắc thể. Không phải tất cả các bệnh viện đều có phòng thí nghiệm tế bào học. Nếu bệnh viện hoặc cơ sở y tế của bạn không có phòng thí nghiệm tế bào học riêng, mẫu xét nghiệm sẽ được gửi đến phòng thí nghiệm chuyên phân tích karyotype. Mẫu được phân tích bởi các nhà công nghệ tế bào học được đào tạo đặc biệt hoặc các bác sĩ di truyền y học.

  • Bước 3: Tách tế bào
Để phân tích nhiễm sắc thể, mẫu phải chứa các tế bào đang phân chia tích cực. Trong máu có chứa các tế bào bạch cầu tích cực phân chia. Hầu hết các tế bào của thai nhi cũng tích cực phân chia. Sau khi mẫu được vận chuyển đến phòng thí nghiệm tế bào học, các tế bào không phân chia sẽ được tách ra khỏi các tế bào đang phân chia bằng các hóa chất đặc biệt.
  • Bước 4: Nuôi cấy tế bào
Để có đủ tế bào dùng cho phân tích, các tế bào đang phân chia được nuôi cấy trong môi trường đặc biệt. Môi trường này chứa các hóa chất và kích thích tố cho phép các tế bào phân chia và nhân lên. Quá trình nuôi cấy này có thể mất từ 3 đến 4 ngày đối với tế bào máu và tối đa 1 tuần đối với tế bào thai nhi.
  • Bước 5: Đồng bộ hóa tế bào
Nhiễm sắc thể là một chuỗi dài DNA của con người. Để nhìn thấy nhiễm sắc thể dưới kính hiển vi, nhiễm sắc thể phải ở dạng nhỏ gọn nhất trong giai đoạn phân chia tế bào (nguyên phân) được gọi là kỳ giữa. Để đưa tất cả các tế bào đến giai đoạn phân chia tế bào cụ thể này, các tế bào được xử lý bằng colchicine để dừng quá trình phân chia tế bào tại thời điểm mà các nhiễm sắc thể co xoắn cực đại.
  • Bước 6: Giải phóng các nhiễm sắc thể ra khỏi tế bào
Để nhìn thấy những nhiễm sắc thể nhỏ gọn này dưới kính hiển vi, các nhiễm sắc thể phải nằm ngoài tế bào. Điều này được thực hiện bằng cách xử lý các tế bào với một dung dịch đặc biệt khiến chúng vỡ ra, quá trình này được thực hiện trên lam kính. Các mảnh vụn còn sót lại từ các tế bào bạch cầu bị cuốn trôi, để lại các nhiễm sắc thể dính vào lam kính.
  • Bước 7: Nhuộm nhiễm sắc thể
Nhiễm sắc thể tự nhiên không có màu. Để phân biệt nhiễm sắc thể này với nhiễm sắc thể khác, một loại thuốc nhuộm đặc biệt gọi là thuốc nhuộm Giemsa được bôi lên lam kính. Thuốc nhuộm Giemsa nhuộm các vùng nhiễm sắc thể giàu bazơ adenine (A) và thymine (T). Khi được nhuộm, các nhiễm sắc thể trông giống như những sợi dây với các dải sáng và tối. Mỗi nhiễm sắc thể có một kiểu dải sáng và tối cụ thể cho phép các nhà tế bào học phân biệt nhiễm sắc thể này với nhiễm sắc thể khác. Mỗi dải tối hoặc sáng bao gồm hàng trăm gen khác nhau.
  • Bước 8: Phân tích karyotype
Sau khi nhiễm sắc thể được nhuộm, lam kính được đặt dưới kính hiển vi để phân tích. Một bức ảnh về các nhiễm sắc thể sau đó sẽ được chụp. Khi kết thúc quá trình phân tích, tổng số nhiễm sắc thể sẽ được xác định và các nhiễm sắc thể sẽ được sắp xếp theo kích thước.
– Đếm nhiễm sắc thể:
Bước đầu tiên của phân tích là đếm các nhiễm sắc thể. Hầu hết mọi người có 46 nhiễm sắc thể. Các thể lệch bội sẽ làm thay đổi số lượng nhiễm sắc thể trên karyotype, chẳng hạn như những người mắc bệnh Down có 47 nhiễm sắc thể. Do đó, bằng cách chỉ nhìn vào số lượng nhiễm sắc thể trên karyotype có thể chẩn đoán được các tình trạng đột biến lệch bội khác nhau. 
– Sắp xếp nhiễm sắc thể
Sau khi xác định số lượng nhiễm sắc thể, các nhà tế bào học sẽ bắt đầu sắp xếp các nhiễm sắc thể. Để sắp xếp các nhiễm sắc thể, nhà nghiên cứu tế bào học sẽ so sánh chiều dài nhiễm sắc thể, vị trí của tâm động (khu vực mà hai nhiễm sắc thể nối với nhau) cũng như vị trí và kích thước của các dải G. Các cặp nhiễm sắc thể được đánh số từ lớn nhất (số 1) đến nhỏ nhất (số 22). Có 22 cặp nhiễm sắc thể, được gọi là nhiễm sắc thể thường, khớp chính xác với nhau. Ngoài ra còn có các nhiễm sắc thể giới tính, nữ có hai nhiễm sắc thể X trong khi nam có X và Y.
– Phân tích cấu trúc
Ngoài việc xem xét tổng số nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính, nhà di truyền tế bào học cũng sẽ xem xét cấu trúc của các nhiễm sắc thể cụ thể để đảm bảo rằng không có vật liệu di truyền bị thiếu hoặc bổ sung cũng như các bất thường về cấu trúc như chuyển đoạn. Sự chuyển đoạn xảy ra khi một phần của một nhiễm sắc thể được gắn vào một nhiễm sắc thể khác. Trong một số trường hợp, hai đoạn nhiễm sắc thể được hoán đổi cho nhau (chuyển vị cân bằng) và những lần khác, một đoạn thừa được thêm vào hoặc mất đi một đoạn cho nhiễm sắc thể khác. 
– Kết luận kết quả cuối cùng
Cuối cùng, kết luận tổng số nhiễm sắc thể và bất kỳ bất thường cấu trúc nào với từng cặp nhiễm sắc thể. Một hình ảnh kỹ thuật số của các nhiễm sắc thể được tạo ra với tất cả các nhiễm sắc thể được sắp xếp theo số. Từ đó giúp người đọc đưa ra chẩn đoán cuối cùng cho karyotype của bệnh nhân. 

Tóm lại, xét nghiệm karyotype là một phương pháp thí nghiệm nhằm phân tích và đánh giá bộ nhiễm sắc thể của một cá nhân với tính ứng dụng cao trong y học giúp chẩn đoán rất nhiều bệnh lý do bất thường số lượng nhiễm sắc thể.

>>> Xem thêm: Cập nhật thông tin của đội ngũ Y khoa bệnh viện Vinmec

facebook
81

Bình luận0

Đăng ký
Thông báo về
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
Xem tất cả bình luận

Bài viết cùng chuyên gia