Планируя зачатие ребёнка, будущие родители опасаются вероятности генетических отклонений у потомства. Ошибка природы, которую ни предвидеть, ни исправить невозможно, встречается редко, но никто от неё не застрахован. Так было прежде, до появления нового метода исследования на хромосомном уровне — кариотипирования. Что за зверь такой, как выглядит и кому рекомендуют пройти в первую очередь — разберёмся.
Содержание
Что изучает кариотипирование
В ядре живой клетки существуют хромосомы — нитевидные тельца, содержащие ДНК с определённой последовательностью генов, в которой заключена наследственная информация. Задача хромосом — хранить информацию и передавать потомкам.
Под кариотипом понимают полный набор хромосом, а также особенности их количества, размера и строения.
Впервые учёные описали хромосомы во второй половине XIX века, а хромосомная теория наследственности была обоснована в начале XX века. Термин «кариотип» предложил в 1924 году советский генетик Левитский.
Стандартный кариотип человека — 46 хромосом, составляющих 23 пары. Такой комплект содержится почти в каждой клетке организма. Различают:
- аутосомные хромосомы — 44 штуки или 22 пары; отвечают за передающиеся поколениям цвет глаз, кожи, тип и цвет волос, качество зрения, рост, уровень интеллекта и так далее;
- половые хромосомы — 2 штуки или 1 пара; в ответе за признаки мужского или женского пола; в кариотипе женщин обе хромосомы одинаковые, обозначаются ХХ; у мужчин — разные, одна равноплечая (Х), другая уменьшённая палочковидная (Y), поэтому обозначаются XY.
Ребёнку достаётся половина хромосом кариотипа от матери, а половина — от отца.
В 70-е годы XX века экспериментировали с окраской хромосом — и обнаружили, что определённые красители приводили к появлению на «частицах наследственности» поперечных полосок; разные пары обзаводились индивидуальным набором полос.
Учёные взяли на вооружение способ дифференциального окрашивания и составили кариограммы: каждой паре хромосом дали номер, у каждой прорисовали характерные для неё полоски. Унифицировали записи кариотипа. Так, в норме:
- кариотип женщины — 46, ХХ;
- кариотип мужчины — 46, XY.
А вот как обозначают хромосомные мутации:
- 47, XX, 21+ — расшифровка означает, что у женщины в 21 паре обнаружена третья хромосома (знаки + или — говорят о наличии дополнительной или отсутствии основной хромосомы);
- 47, XXY — у мужчины найдена лишняя половая X-хромосома (синдром Клайнфельтера).
Так постепенно пришли к новому методу цитогенетического исследования — кариотипированию. Отныне, корпя над окрашенными хромосомами, учёные способны почти со стопроцентной точностью выяснить, какова вероятность рождения у тех или иных родителей малыша с генетическими аномалиями развития.
Кому показано кариотипирование
Анализ на кариотип необязательный; однако планируя завести ребёнка, супруги избегут шокирующего «открытия» в виде неполноценного малыша, если заранее узнают структуры собственных наборов хромосом.
Среди всех наследственных болезней у тех, что вызваны хромосомными аномалиями — лидирующие позиции. Таким патологиям подвержен в среднем один из ста новорождённых.
Наследственные заболевания «выскакивают» у представителей рода неожиданно; поколение за поколением может рождаться здоровым, как вдруг появляется малыш с очень нехорошим синдромом. Просчитать риски возникновения генетической болезни поможет кариотипирование. Врач-генетик определяет, насколько мужчина и женщина совместимы на генетическом уровне, изучая кариотипы обоих.
Случается, о новом методе исследования супруги узнают с опозданием, когда в утробе мамы уже развивается новая жизнь. В 1 триместре также возможно сдать анализы на кариотип; если результат покажет угрозу неизлечимого заболевания у плода, женщина сохраняет возможность избавиться от ребёнка, поскольку позволяет срок. Однако многие будущие мамы вопреки сложностям решают рожать «особенного» малыша.
Исследовать кариотип самого ребёнка также позволяют современные методы — в таком случае говорят о пренатальном кариотипировании.
Анализ на кариотип — процедура недешёвая, цена вертится в районе 6700 рублей. Не исключено, что такой тест в конце концов обяжут проходить всех будущих родителей; в Европе кариотипирование давно не вызывает удивлённых вопросов, а вот в России пока не прижилось. Тем не менее врач назначит партнёрам анализ на кариотип, когда:
- один или оба будущих родителя перешагнули 35-летний рубеж;
- у кого-то из пары в роду встречались наследственные патологии;
- будущие мать и отец — близкие кровные родственники;
- женщина безрезультатно пытается забеременеть, причины бесплодия не установлены;
- ряд попыток ЭКО не увенчались успехом;
- у женщины раньше происходили выкидыши (три и больше) или плод неоднократно погибал в утробе;
- у женщины диагностирован гормональный сбой или у мужчины выявлены слабые сперматозоиды по результатам особого анализа — спермограммы;
- кто-то из двоих или оба работают на вредном производстве с опасными химикатами или получили повышенную дозу радиации;
- будущие родители, один или оба, имеют вредные привычки — курят, употребляют алкоголь, наркотики; также в группе риска те, кто бесконтрольно глотает сильнодействующие препараты;
- у партнёров уже рождался ребёнок с серьёзными патологиями.
Поскольку состав и структура хромосом в течение жизни неизменны, кариотипирование достаточно провести единственный раз.
Какие заболевания у плода обнаруживает анализ на кариотип
Хромосомные мутации вызывают и необратимые нарушения в умственном развитии, и тяжёлые физические недуги. Вот что диагностируют методом цитогенетического исследования:
- моносомию — отсутствие в паре половых хромосом Х-хромосомы; в итоге развивается синдром Шерешевского-Тёрнера — генетическая патология, ведущая к низкорослости, деформации суставов обоих локтей, недостаточному половому созреванию;
- трисомию — третья хромосома в изначально задуманном «дуэте»; если лишняя появляется в 21 паре, диагностируют синдром Дауна — умственное отставание выражается в небогатом словарном запасе, невнятной речи, неумении мыслить абстрактно, рассеянности; когда «третий лишний» появляется в 13 паре, налицо синдром Патау — тяжёлые врождённые пороки не дают шанса жить долго, заболевшие дети дотягивают максимум до 10 лет;
Рождённые с синдромом Дауна навсегда остаются семилетними детьми, однако эта генетическая аномалия, в отличие от синдрома Патау, позволяет доживать до пожилого возраста - дупликацию — участок хромосомы удваивается; чаще встречается в хромосоме 9, тогда патология приводит к врождённым уродствам, нарушениям функций почек, олигофрении; четверть больных с таким диагнозом доживает до преклонного возраста;
- делецию — исчезает отрезок хромосомы; когда теряется отрезок в хромосоме 9, констатируют синдром Альфи, среди признаков — гидронефроз почек, пороки сердечно-сосудистой системы, умеренная умственная отсталость, дети послушные, ласковые; при потере участка в хромосоме 13 наступает синдром Орбели — сопровождается тяжёлыми пороками внутренних органов, идиотией; теряется часть хромосомы 5 — появится аномалия под названием «кошачий крик»: крошка получит врождённые пороки, вдобавок будет долго и громко плакать;
Надрывный беспричинный плач — один из признаков хромосомной аномалии под названием «кошачий крик»; рыдания малыша и вправду напоминают громкое мяуканье - инверсию — поворот сегмента хромосомы на 180 градусов; как правило, не уродуют внешность и не приводят к патологиям; учёные однако подозревают, что при инверсии отрезка в хромосоме 9 риск выкидыша у женщины увеличивается на 30%;
- транслокацию — отрезок одной хромосомы прикрепляется к другой; такие сцепившиеся хромосомы приводят к бесплодию, выкидышам; дети рождаются с пороками развития.
С помощью кариотипирования оценивают состояние генов, в некоторых случаях обнаруживают:
- генную мутацию, вызывающую образование тромбов — будущей маме угрожает выкидыш, а иногда и бесплодие;
- генное нарушение половой Y-хромосомы — диагноз «бесплодие» ставится мужчине; чтобы партнёрше забеременеть, придётся воспользоваться донорской спермой;
- мутацию генов, которая нарушает способность организма освобождаться от токсинов;
- мутацию в гене-регуляторе муковисцидоза — тяжёлого неизлечимого заболевания, при котором нарушаются функции пищеварительного тракта, органов дыхания.
Одно из самых известных наследственных заболеваний — гемофилия, или «царская болезнь»; вызывается генной мутацией в половой Х-хромосоме. Особенность патологии в том, что носители дефектной хромосомы — женщины, а передаётся гемофилия исключительно потомкам мужского пола. Проявляется плохой свёртываемостью крови. Подобную болезнь выявили у английской королевы Виктории, от которой мутировавший ген по материнской линии получил её правнук — сын российского императора Николая II Алексей.
Кроме того, кариотипирование выявляет вероятную передачу по наследству таких болезней:
- гипертонии — стойкого повышения давления;
- инфаркта миокарда — некроза участка миокарда из-за нехватки кровоснабжения;
- сахарного диабета — нарушения усвоения глюкозы;
- патологий суставов.
Как делают анализ на кариотип
Процедура непростая, поэтому в обычной поликлинике делать не стоит. Требуется грамотный врач-генетик и тщательное лабораторное исследование с применением современной техники; лучше обращаться в репродуктивные центры.
Если кариотипирование проведено по всем правилам, ошибка вероятна в одном случае из ста.
Подготовка
Для получения точного хромосомного «портрета» лаборантов ждёт не один день кропотливой работы. На исследование берут образец венозной крови, причём клетки в полученном биоматериале должны нормально расти. Чтобы не пришлось сдавать кровь дважды, начинать готовиться к процедуре предстоит за две недели до «события».
Для сохранения роста кровяных клеток требуется:
- если курите, бросить;
- если выпиваете, «завязать»;
- отказаться от приёма лекарств — прежде всего антибиотиков;
- избегать инфекционных заражений, обострения хронических недугов.
Если простуда повлекла за собой инфекцию, кариотипирование придётся отложить
Анализ на кариотип безопасен, бояться процедуры ни тем, кто планирует беременность, ни будущим мамам не стоит.
Лабораторное исследование
Для начала у каждого из потенциальных родителей берут кровь из вены и сразу отправляют на анализ, пока клетки не погибли.
Дальше — пятидневное исследование в лабораторных условиях. Этапы:
- Из плазмы выделяют лимфоциты (иммунные клетки) на стадии деления — митоза, поскольку хромосомы лучше видны под микроскопом при митозе; клетки помещают в инкубатор.
- В лимфоциты добавляют вещество, которое стимулирует их размножение — митоген.
- В течение трёх суток наблюдают за поведением лимфоцитов — в частности, как клетки делятся; чтобы «остановить мгновенье» и подробнее изучить хромосомы в ядрах, добавляют другое вещество — колхицин, прекращающее деление клеток.
- Каплю биоматериала помещают на предметное стекло, которое ставят под микроскоп; для наглядности лаборант проводит дифференциальное окрашивание — на «частицах наследственности» проступает характерная для каждой пары исчерченность.
- Хромосомы расположены в беспорядке, поэтому требуется сфотографировать частицы, расположить по парам на схеме — составить кариограмму.
Хромосомы «гуляют» по ядру как попало; нужно немало труда, чтобы упорядочить их на карте, разбив попарно - Подсчитывают число хромосом в ядре, анализируют исчерченность; подробно изучают структуру каждой хромосомы.
- Результат наблюдений сопоставляют с таблицей нормальных показателей.
Для исследования хватает всего 12–15 лимфоцитов.
Результаты
Вы получили два заключения, в котором видите 46 ХХ (для женщины) и 46 XY (для мужчины); всё в порядке, у вас нормальные кариотипы, рожайте спокойно.
Если в выданной бумаге содержится более сложная система «закорючек», врач-генетик вызывает потенциальных родителей на консультацию. Что дальше:
- доктор разъясняет, насколько велики угрозы рождения у пары неполноценного малыша, кто из партнёров оказался носителем неправильного набора хромосом или генной мутации;
- врач рассказывает, что могут сделать родители в каждом конкретном случае: взять для зачатия сперму донора (или донорскую яйцеклетку), довольствоваться усыновлением ребёнка или всё-таки рискнуть и родить своего; случается, хромосомные аномалии дают низкий процент вероятных патологий у плода;
- когда о возможности рождения ребёнка с генетическими аномалиями предупреждена беременная, доктор, как правило, советует сделать аборт, однако решать будет сама женщина — и никто другой.
Иногда прописанное докторами лечение медикаментами и витаминами уменьшает риски появления аномалий у будущего ребёнка.
Когда и как проводят кариотипирование плода
Итак, женщина забеременела, не сдав предварительно анализ на кариотип; партнёр также пренебрёг процедурой. Уже в 1 триместре будущей маме могут рекомендовать кариотипирование плода — даже на ранних сроках точность анализа высокая и исследование кариотипа малыша покажет, появились ли хромосомные аномалии.
Для процедуры требуются веские медицинские основания. Кроме проблемной наследственности, солидного возраста и других факторов, относящих беременную к группе риска, возникают и другие поводы для беспокойства:
- вирусные заражения, подхваченные женщиной уже во время вынашивания плода;
- плохие результаты анализа крови: так, пониженный уровень АФП (альфа-фетопротеина — белковой массы в печени и пищеварительном тракте) указывает на вероятное развитие у плода синдрома Дауна; о том же предупреждает повышенный уровень ХГЧ (гормона беременности — хорионического гонадотропина человека).
Незапланированная беременность, в том числе от случайного партнёра, также таит опасность: женщина не имеет понятия, какие наследственные болезни встречались в роду малознакомого «папы».
Методы
Пренатальное кариотипирование проводят двумя методами:
- неинвазивным (то есть без проникновения через кожу и слизистые оболочки); заключается в процедуре УЗИ с измерением плода и изучении сданной на биохимию крови матери с выявлением маркеров — нарушений нормы содержания АФП, ХГЧ и так далее; метод считается безопасным для будущего ребёнка;
- инвазивным (с проникновением) — проводится процедура биопсии; врач вводит инструменты в полость матки, аккуратно прокалывает околоплодный пузырь и извлекает генетический материал — клетки плаценты, кровь пуповины, капельку жидкости, образующей околоплодные воды; изучение биологических образцов позволит получить кариотип плода и установить наличие или отсутствие хромосомных аномалий.
Плюс инвазивного метода — высокая точность и информативность диагностики; процент ошибочных результатов минимальный. Неинвазивное исследование не так эффективно. Однако жирный минус метода «с проникновением» — возможные угрозы для плода. Вторжение в хрупкий внутриутробный мир грозит осложнениями, среди которых:
- внезапное кровотечение;
- подтекание околоплодных вод;
- отслоение плаценты;
- выкидыш.
По правде говоря, такие последствия наступают редко — в 2–3% случаев, но врачи обязаны проинформировать будущих родителей о рисках инвазивного метода кариотипирования плода. Кстати, таким способом уже в начале беременности узнают пол будущего ребёнка, однако лучше удовлетворите любопытство чуть позднее, чтобы не подвергать плод опасности.
С аберрациями или без
Аберрация — иными словами отклонение от нормы, погрешность — это те самые количественные и структурные аномалии в хромосомах, которые служат причинами генетических заболеваний. Аберрации бывают:
- регулярными — возникают сразу во многих или даже во всех клетках, со времени зачатия или спустя пару дней;
- нерегулярными — появляются в итоге влияния на организм неблагоприятной внешней среды (радиации, химических красителей).
Чтобы обнаружить следы воздействия вредных веществ на хромосомный набор, изучения 12–15 лимфоцитов уже недостаточно. Требуется более подробное генетическое обследование — на анализ берут 100 иммунных клеток. Это и есть кариотипирование с аберрациями, по итогам которого женщине в том числе выписывают препараты для снижения негативного действия «химии» на организм.
Такой сложный анализ вместо обычного назначают:
- пациенткам и их партнёрам с подозрением на бесплодие;
- женщинам, которым прежде не удавалось выносить ребёнка;
- женщинам с рядом неудачных попыток ЭКО.
Анализ на кариотип с аберрациями — процедура трудоёмкая: один высококвалифицированный медик занимается биоматериалом единственной пациентки целый рабочий день. Не всякий медицинский центр в состоянии позволить себе роскошь проводить подобные исследования, поэтому место для сдачи анализа предстоит ещё и поискать.
Отзывы
Мы сдавали с мужем, действительно нашли отклонения в кариотипе и этим объяснялись многие наши проблемы… Как выход предлагались либо донорские программы, либо ЭКО с предимплантационной диагностикой. Кариотип может быть и незначительно изменен, это ни на что не влияет, а может быть как у нас — плохая СГ (бесплодие), процент рождения здорового ребенка — 25%. Отклонения только у мужа, у него 45 хромосом, 13 и 14 сплелись каким-то образом, есть риск рождения ребенка с синдромом Дауна и замершая беременность.
Сегодня общались с нашим врачом. Он отдал результат. В диагнозе написано: «проведенное исследование позволяет предположить наличие стертой формы синдрома Шерешевского-Тернера». В понедельник мы сдадим кровь снова, они ее с помощью еще одного исследования хромосом (инфракрасного) изучат, но наш врач уже не дает практически никаких шансов. Сегодня нам расписали протокол ЭКО. Начнется он в конце августа, а подсадка должна быть в сентябре. Все это конечно же с донорской яйцеклеткой. Вот такая еще бывает штука — генетика. И ведь ничего же не предвещало.
Мы с мужем сдавали. У меня 1 замершая беременность в 2008 г, 2 выкидыша на ранних сроках. Врач направил на данный анализ. Обнаружены отклонения в 9 хромосоме и у меня, и у мужа. Но врачи неоднозначны в диагнозе, врач, у которого я лечилась ранее, дал однозначное заключение, что это норма и не является причиной отсутствия беременности. А сейчас перед первым ЭКО была на консультации еще у одного генетика, она сказала, что это главная причина. Первое ЭКО неудачное. Единственное, если выявляются какие-нибудь нарушения в кариотипе, врачи советуют при ЭКО делать предимплантационную диагностику эмбриона (примерно 130 тысяч 1 эмбрион), чтобы исключить генетические нарушения и болезни. Но процент имплантации эмбриона после диагностики меньше. Поэтому если есть лишние деньги, сдайте для собственного спокойствия, что с этой стороны проблем нет. Но я склоняюсь к тому, что это не является основной причиной, и с поврежденными хромосомами рожают здоровых детей.
Генетическая совместимость родителей — условие появления на свет здорового малыша. Кариотипирование рекомендуется сделать хотя бы ради собственного спокойствия, помня о том, что у большинства пар кариотипы в норме. В случае угрозы родить малыша с задержками развития найдутся запасные варианты: донорский материал, ЭКО, усыновление. Главное — не опускать руки, выбрать правильную тактику и спокойно идти к цели: ребёнок обязательно появится, если очень хотеть.
