آزمایش های سیتوژنتیک
آزمایش‌های سیتوژنتیک به منظور بررسی دقیق اختلالات ژنتیکی در سطح کروموزومی به کار می‌روند و بسته به نوع بررسی، روش‌های مختلفی مانند کاریوتایپ، FISH، و array CGH برای تشخیص ناهنجاری‌های کروموزومی استفاده می‌شوند. این روش‌ها هرکدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاصی دارند و در تشخیص قبل و بعد از تولد، همچنین در تشخیص ناهنجاری‌های کروموزومی سرطان‌ها، به‌ویژه برای کمک به پزشکان در تصمیم‌گیری‌های درمانی، بسیار مؤثرند.
1. کاریوتایپ
کاریوتایپ یکی از مهم‌ترین روش‌های پایه‌ای در علم سیتوژنتیک است که به منظور بررسی و شناسایی تعداد و ساختار کروموزوم‌ها به کار می‌رود. این روش کمک می‌کند تا با تحلیل ترتیب و وضعیت کلی کروموزوم‌ها، ناهنجاری‌های بزرگ ژنتیکی تشخیص داده شوند. در کاریوتایپ، نمونه‌ای از سلول بیمار (مانند پرزهای جفتی، مایع آمنیوتیک، خون محیطی، یا مغز استخوان) کشت داده می‌شود تا سلول‌ها در مرحله‌ای از تقسیم متوقف شوند که کروموزوم‌ها به خوبی دیده شوند. سپس کروموزوم‌ها را از نظر تعداد و شکل مورد بررسی قرار می‌دهند.
کاریوتایپ برای تشخیص انواعی از ناهنجاری‌های ژنتیکی مانند تریزومی‌ها (مثلاً تریزومی 21 که باعث سندرم داون می‌شود) و دیگر جابه‌جایی‌های بزرگ کروموزومی کاربرد دارد. این روش، اگرچه در شناسایی ناهنجاری‌های بزرگ بسیار کارآمد است، اما در تشخیص تغییرات کوچک و ریز ژنتیکی محدودیت دارد؛ به همین دلیل معمولاً از آن در کنار روش‌های دقیق‌تر مانند FISH یا array CGH برای شناسایی جزئیات بیشتر استفاده می‌شود.
2. روش FISH (Fluorescence in Situ Hybridization)
روش FISH (Fluorescence In Situ Hybridization) یکی از تکنیک‌های پیشرفته در سیتوژنتیک مولکولی است که با استفاده از پروب‌های فلورسنت برای شناسایی مناطق خاصی از DNA به کار می‌رود. این پروب‌ها به توالی‌های مکمل خود در DNA متصل می‌شوند و به محققان امکان می‌دهند تا ناهنجاری‌های کروموزومی را با دقت بالا مشاهده کنند. یکی از ویژگی‌های برجسته این روش، سرعت بالای آن است؛ چرا که نیازی به کشت سلول ندارد و نتیجه آزمایش را می‌توان ظرف یک تا دو روز دریافت کرد. FISH نسبت به کاریوتایپ قدرت تشخیصی بالاتری دارد و می‌تواند تغییرات کوچک کروموزومی در محدوده 190 کیلوباز تا 1 مگاباز را شناسایی کند، که این امر آن را به ابزاری مؤثر در تشخیص ناهنجاری‌های ژنتیکی دقیق تبدیل کرده است.
روش FISH برای موارد متعددی قابل استفاده است، از جمله تشخیص اختلالات ژنتیکی پیش از تولد در جنین‌ها و تأیید ناهنجاری‌های کروموزومی در بیمارانی که سابقه خانوادگی ناهنجاری‌های ژنتیکی دارند. این تکنیک همچنین در تشخیص سریع ناهنجاری‌های کروموزومی مرتبط با انواع تومورهای سرطانی و نمونه‌های بافتی سرطانی نقش مهمی دارد. با استفاده از پروب‌های خاص، FISH می‌تواند تغییرات کروموزومی خاصی را که ممکن است به پیشرفت بیماری مرتبط باشند، شناسایی کند و بنابراین، به پزشکان و متخصصین ژنتیک در تشخیص و مدیریت سریع‌تر و دقیق‌تر بیماری کمک می‌کند.
3. روش Array CGH (Microarray-Based Comparative Genomic Hybridization)
Array CGH (Comparative Genomic Hybridization) یک تکنیک پیشرفته در زمینه ژنتیک مولکولی است که توانایی شناسایی تغییرات کوچک ژنومی در حد 5 تا 10 کیلوباز را داراست. این روش با دقت بالا به مقایسه DNA بیمار با DNA نرمال پرداخته و تغییرات تعداد کپی‌ها (Copy Number Variations - CNVs) را که ممکن است عامل بیماری باشند، تشخیص می‌دهد. این تغییرات می‌توانند شامل حذف یا اضافه‌شدگی بخش‌های کوچکی از DNA باشند که در روش‌های دیگر مانند کاریوتایپ یا FISH به راحتی قابل شناسایی نیستند. Array CGH به دلیل قدرت تشخیصی بالای خود، ابزار مفیدی برای شناسایی ناهنجاری‌های ژنتیکی در بیماری‌های مختلف از جمله تأخیرهای تکاملی، عقب‌ماندگی ذهنی، آنومالی‌های مادرزادی مثل نقص‌های قلبی، و نیز بررسی ژنتیکی افراد مبتلا به اوتیسم و ناهنجاری‌های چهره‌ای است.
با وجود دقت بالای Array CGH، این روش دارای محدودیت‌هایی نیز هست. از آنجا که این تکنیک تنها تغییرات تعداد کپی‌ها را تشخیص می‌دهد، قادر به شناسایی جابه‌جایی‌های متعادل (مانند ترانسلوکاسیون‌های بدون از دست دادن یا اضافه‌شدگی مواد ژنتیکی) و وارونگی‌ها نیست. علاوه بر این، در موارد موزائیسم با درصد پایین (زمانی که تغییرات ژنتیکی تنها در بخشی از سلول‌های فرد وجود دارد)، Array CGH ممکن است توانایی کافی برای تشخیص دقیق ناهنجاری‌ها نداشته باشد. با این حال، این تکنیک به دلیل دقت و وضوح بالای خود، در شناسایی و ارزیابی ناهنجاری‌های ژنتیکی کوچک نقش بسیار مهمی در تحقیقات و تشخیص‌های پزشکی ایفا می‌کند.
این روش‌ها در مجموع کمک می‌کنند که پزشکان بتوانند با دقت بیشتری ناهنجاری‌های ژنتیکی را تشخیص دهند، درمان‌های مناسب‌تری برای بیماران تجویز کنند، و در مواردی مانند سرطان و بیماری‌های ژنتیکی ارثی تصمیمات درمانی و پیشگیرانه بهتری اتخاذ کنند.
1. کاریوتایپ
کاریوتایپ یکی از مهم‌ترین روش‌های پایه‌ای در علم سیتوژنتیک است که به منظور بررسی و شناسایی تعداد و ساختار کروموزوم‌ها به کار می‌رود. این روش کمک می‌کند تا با تحلیل ترتیب و وضعیت کلی کروموزوم‌ها، ناهنجاری‌های بزرگ ژنتیکی تشخیص داده شوند. در کاریوتایپ، نمونه‌ای از سلول بیمار (مانند پرزهای جفتی، مایع آمنیوتیک، خون محیطی، یا مغز استخوان) کشت داده می‌شود تا سلول‌ها در مرحله‌ای از تقسیم متوقف شوند که کروموزوم‌ها به خوبی دیده شوند. سپس کروموزوم‌ها را از نظر تعداد و شکل مورد بررسی قرار می‌دهند.
کاریوتایپ برای تشخیص انواعی از ناهنجاری‌های ژنتیکی مانند تریزومی‌ها (مثلاً تریزومی 21 که باعث سندرم داون می‌شود) و دیگر جابه‌جایی‌های بزرگ کروموزومی کاربرد دارد. این روش، اگرچه در شناسایی ناهنجاری‌های بزرگ بسیار کارآمد است، اما در تشخیص تغییرات کوچک و ریز ژنتیکی محدودیت دارد؛ به همین دلیل معمولاً از آن در کنار روش‌های دقیق‌تر مانند FISH یا array CGH برای شناسایی جزئیات بیشتر استفاده می‌شود.
2. روش FISH (Fluorescence in Situ Hybridization)
روش FISH (Fluorescence In Situ Hybridization) یکی از تکنیک‌های پیشرفته در سیتوژنتیک مولکولی است که با استفاده از پروب‌های فلورسنت برای شناسایی مناطق خاصی از DNA به کار می‌رود. این پروب‌ها به توالی‌های مکمل خود در DNA متصل می‌شوند و به محققان امکان می‌دهند تا ناهنجاری‌های کروموزومی را با دقت بالا مشاهده کنند. یکی از ویژگی‌های برجسته این روش، سرعت بالای آن است؛ چرا که نیازی به کشت سلول ندارد و نتیجه آزمایش را می‌توان ظرف یک تا دو روز دریافت کرد. FISH نسبت به کاریوتایپ قدرت تشخیصی بالاتری دارد و می‌تواند تغییرات کوچک کروموزومی در محدوده 190 کیلوباز تا 1 مگاباز را شناسایی کند، که این امر آن را به ابزاری مؤثر در تشخیص ناهنجاری‌های ژنتیکی دقیق تبدیل کرده است.
روش FISH برای موارد متعددی قابل استفاده است، از جمله تشخیص اختلالات ژنتیکی پیش از تولد در جنین‌ها و تأیید ناهنجاری‌های کروموزومی در بیمارانی که سابقه خانوادگی ناهنجاری‌های ژنتیکی دارند. این تکنیک همچنین در تشخیص سریع ناهنجاری‌های کروموزومی مرتبط با انواع تومورهای سرطانی و نمونه‌های بافتی سرطانی نقش مهمی دارد. با استفاده از پروب‌های خاص، FISH می‌تواند تغییرات کروموزومی خاصی را که ممکن است به پیشرفت بیماری مرتبط باشند، شناسایی کند و بنابراین، به پزشکان و متخصصین ژنتیک در تشخیص و مدیریت سریع‌تر و دقیق‌تر بیماری کمک می‌کند.
3. روش Array CGH (Microarray-Based Comparative Genomic Hybridization)
Array CGH (Comparative Genomic Hybridization) یک تکنیک پیشرفته در زمینه ژنتیک مولکولی است که توانایی شناسایی تغییرات کوچک ژنومی در حد 5 تا 10 کیلوباز را داراست. این روش با دقت بالا به مقایسه DNA بیمار با DNA نرمال پرداخته و تغییرات تعداد کپی‌ها (Copy Number Variations - CNVs) را که ممکن است عامل بیماری باشند، تشخیص می‌دهد. این تغییرات می‌توانند شامل حذف یا اضافه‌شدگی بخش‌های کوچکی از DNA باشند که در روش‌های دیگر مانند کاریوتایپ یا FISH به راحتی قابل شناسایی نیستند. Array CGH به دلیل قدرت تشخیصی بالای خود، ابزار مفیدی برای شناسایی ناهنجاری‌های ژنتیکی در بیماری‌های مختلف از جمله تأخیرهای تکاملی، عقب‌ماندگی ذهنی، آنومالی‌های مادرزادی مثل نقص‌های قلبی، و نیز بررسی ژنتیکی افراد مبتلا به اوتیسم و ناهنجاری‌های چهره‌ای است.با وجود دقت بالای Array CGH، این روش دارای محدودیت‌هایی نیز هست. از آنجا که این تکنیک تنها تغییرات تعداد کپی‌ها را تشخیص می‌دهد، قادر به شناسایی جابه‌جایی‌های متعادل (مانند ترانسلوکاسیون‌های بدون از دست دادن یا اضافه‌شدگی مواد ژنتیکی) و وارونگی‌ها نیست. علاوه بر این، در موارد موزائیسم با درصد پایین (زمانی که تغییرات ژنتیکی تنها در بخشی از سلول‌های فرد وجود دارد)، Array CGH ممکن است توانایی کافی برای تشخیص دقیق ناهنجاری‌ها نداشته باشد. با این حال، این تکنیک به دلیل دقت و وضوح بالای خود، در شناسایی و ارزیابی ناهنجاری‌های ژنتیکی کوچک نقش بسیار مهمی در تحقیقات و تشخیص‌های پزشکی ایفا می‌کند.
این روش‌ها در مجموع کمک می‌کنند که پزشکان بتوانند با دقت بیشتری ناهنجاری‌های ژنتیکی را تشخیص دهند، درمان‌های مناسب‌تری برای بیماران تجویز کنند، و در مواردی مانند سرطان و بیماری‌های ژنتیکی ارثی تصمیمات درمانی و پیشگیرانه بهتری اتخاذ کنند.
