Исследование кариотипа перед беременностью
Исследование кариотипа, или кариотипирование, или цитогенетический анализ – это изучение количества и структуры хромосом. Этот анализ применяют в медицине с разными целями. В репродуктологии он помогает выявить причины бесплодия и генетические заболевания, которые могут быть переданы ребенку, отбирать подходящих кандидатов в доноры спермы и яйцеклеток. (Подробно о том, какие бывают генетические нарушения и методы их выявление по ссылке)
В ядре каждой клетки человека (кроме яйцеклеток и сперматозоидов) находится 46 хромосом – по 23 от отца и матери. Нормальный мужской кариотип (хромосомный набор) записывается как 46, XY, а нормальный женский кариотип – 46, XX. Различия заключаются всего в одной половой хромосоме. Для обозначения различных отклонений существуют специальные формы записи – они регламентированы международной цитогенетической номенклатурой.
Кариотипирование – одно из самых простых и самое старое генетическое исследование. Еще в 60–70-е годы прошлого века появились методики, с помощью которых можно было анализировать структуру хромосом. Одновременно ученые заметили, что нарушения в кариотипе часто встречаются при тяжелых врожденных заболеваниях.
Хромосомные нарушения бывают выражены в разной степени:
- Наиболее грубые приводят к порокам развития, несовместимым с жизнью. Вследствие этого на ранних сроках беременности происходит самопроизвольный аборт.
- Примерно 2,5% плодов с грубыми хромосомными отклонениями выживают. Но ребенок рождается больным, с пороками развития. Самый знаменитый пример – синдром Дауна при добавочной хромосоме №21.
- Некоторые из мелких хромосомных аберраций (перестроек) не отражаются на здоровье, но нарушают репродуктивную функцию.
Нарушения в кариотипе могут произойти в разное время. Ребенок может изначально получить от родителей «неправильные» хромосомы, и такой набор будет присутствовать во всех клетках его тела. Послезиготные, или постзиготические, нарушения происходят уже после слияния половых клеток. При этом одни клетки эмбриона будут здоровыми, а другие – с нарушенным кариотипом, это так называемый мозаицизм. Например, встречаются люди с мозаичной формой синдрома Дауна, и многие из них нормально развиваются в детстве, у них нет характерных внешних признаков. Можно сказать, что мозаицизм приводит к более легкой форме хромосомных заболеваний.
Зачем необходимо исследование кариотипа?
Хромосомные аберрации встречаются довольно редко. Например, в 2006 году французские ученые провели анализ кариотипа более чем у 10 тысяч доноров спермы и обнаружили отклонения только у 38 из них. Но какой бы низкой ни была вероятность, кариотипирование на этапе планирования ребенка стоит пройти всем будущим родителям. Если у одного из супругов есть отклонения, лучше узнать о них заранее, а не во время беременности.
Исследование кариотипа особенно важно в следующих случаях:
- Возраст матери более 35 лет и отца – старше 40 лет.
- Генетические заболевания у близких родственников.
- Бесплодие – когда женщине не удается забеременеть в течение года и более.
- Предыдущие неудачные попытки ЭКО.
- Изменения в спермограмме у мужчины: олигозооспермия (малое количество сперматозоидов), азооспермия (отсутствие сперматозоидов в эякуляте), тератозооспермия (высокое содержание сперматозоидов с неправильной морфологией).
- Привычное невынашивание беременности в I триместре (два и более случаев).
- Выкидыши и мертворождения во время предыдущих беременностей.
- Рождение предыдущего ребенка с хромосомными нарушениями или смерть в раннем младенческом возрасте.
- Рождение предыдущего ребенка с множественными врожденными пороками развития.
В Репробанке анализ кариотипа в обязательном порядке проходят все доноры яйцеклеток и сперматозоидов. Если у кандидата обнаружены хромосомные нарушения, то он не сможет сдать материал. (Подробнее о медицинском обследовании доноров спермы и яйцеклеток)
Как проводят анализ?
Чтобы проверить кариотип, достаточно взять кровь из вены. Не рекомендуется это делать во время простуды и на пустой желудок, а за месяц нужно исключить прием антибиотиков. В противном случае возникнут сложности с проведением анализа.
Хромосомы изучают в иммунных клетках – лимфоцитах. Сначала требуется подготовка: их нужно выращивать в течение 72 часов, затем обработать колхицином, чтобы остановить на определенной фазе деления. Затем клетки фиксируют на стекле и обрабатывают красителями, после чего их ядра можно рассматривать под микроскопом. Делают фотографии, а потом монтируют их в одно изображение, где хромосомы расположены попарно вертикально по номерам и размерам. Последними помещают половые хромосомы:
В результате окрашивания становится видно, что каждая хромосома состоит из чередующихся светлых и темных полос – бэндов. По ним и можно судить о состоянии каждой хромосомы.
Что может показать кариотипирование?
Цитогенетический анализ может показать отклонения в числе и структуре хромосом:
- Анеуплоидии – изменение числа хромосом. Это может быть отсутствие одной из них (моносомия), обеих (нуллисомия) или, наоборот, одна добавочная (трисомия).
- Транслокации – участок одной хромосомы присоединяется к другой. Выделяют две разновидности таких перестроек:
- Сбалансированные транслокации, когда никакие участки хромосом не теряются и количество генетического материала остается прежним. Многие люди даже не подозревают о том, что у них есть такие изменения в кариотипе, потому что это никак не проявляется. Но иногда разрыв происходит внутри гена, и тогда могут возникнуть врожденные аномалии, или ребенок будет отставать в развитии.
- Несбалансированные транслокации сопровождаются утратой фрагментов хромосом или появлением лишних. Это уже может привести к серьезным нарушениям в организме. Проблема в том, что хромосомы в половых клетках у родителя со сбалансированной транслокацией могут разойтись неправильно, и тогда ребенок получит несбалансированную.
- Делеции – утраты участков хромосом. При этом из генома могут исчезнуть гены, которые кодируют важные белки.
- Дупликации – удвоения участков хромосом. Это также влияет на здоровье, развитие и психическое состояние человека.
- Инверсии – поворот участка хромосомы на 180°. При этом количество генетического материала не меняется, и зачастую у человека нет проблем со здоровьем, но нарушается репродуктивная функция.
Чего не покажет кариотипирование?
Кариотипирование – очень эффективный и полезный метод диагностики, но его возможности ограничены. Он не может выявить многие генетические нарушения:
- Точечные мутации, когда изменения происходят в отдельных «буквах» генетического кода.
- Небольшие делеции, дупликации и другие нарушения, когда пострадавший участок хромосомы настолько мал, что его не видно под микроскопом.
- Мультифакториальные заболевания, в развитии которых принимают участие многие гены и факторы окружающей среды.
- Не всегда можно выявить мозаицизм. Для этого нужно проанализировать больше клеток, чем во время стандартного анализа.
Фактически существуют тысячи генетических нарушений, которые не могут быть выявлены с помощью анализа кариотипа. Для этого применяются другие генетические тесты, такие как полимеразная цепная реакция (ПЦР), флуоресцентная гибридизация in situ (FISH), секвенирование нового поколения (NGS).
В Репробанке применяется современная генетическая диагностика, которая позволяет выявить 85% всех известных мутаций, связанных с наследственными заболеваниями. Мы проводим такое обследование у каждого донора половых клеток.
Что делать, если выявлены нарушения в количестве и структуре хромосом?
Если у человека выявлены отклонения от нормы в кариотипе, необходима консультация клинического генетика. Он выполнит расшифровку результата и определит дальнейшую тактику. При грубых хромосомных нарушениях, когда беременность невозможна или ребенок с высокой вероятностью родится с заболеванием, обычно рекомендуется использование донорских яйцеклеток или сперматозоидов. В Репробанке представлен обширный каталог доноров, каждый из которых прошел всестороннее медицинское обследование, заполнил подробную анкету и предоставил свои детские фото.
Возможно, когда-нибудь наука достигнет такого уровня развития, при котором врачи смогут быстро «исправлять» хромосомные нарушения в половых клетках или даже в целом организме человека. Пока до этого далеко. Тем не менее, репродуктивная медицина предлагает возможности, которые помогают забеременеть и родить здорового ребенка большинству людей. Одна из них – применение донорского материала, и этой услугой можно воспользоваться в Репробанке.
Автор статьи
Любакова Анастасия Владимировна
Врач клинический генетик
Ведёт генетическое обследование доноров Репробанка, осуществляет подбор доноров для пар, имеющих ранее рождённых детей с установленной генетической патологией.
