Un aperçu du caryotypage

Un caryotype est littéralement une photographie des chromosomes existant dans une cellule. Un médecin peut prescrire un caryotype pendant la grossesse pour dépister les anomalies congénitales courantes. Il est également parfois utilisé pour aider à confirmer un diagnostic de leucémie. Moins fréquemment, un caryotype est utilisé pour dépister les parents avant leur conception s'ils risquent de transmettre un trouble génétique à leur bébé. En fonction de l'objectif du test, la procédure peut impliquer un test sanguin, une aspiration de la moelle osseuse ou des procédures prénatales courantes telles que l'amniocentèse ou le prélèvement de villosités choriales..

Bases de la génétique

Les chromosomes sont les structures filamenteuses du noyau des cellules que nous avons héritées de nos parents et qui transportent nos informations génétiques sous forme de gènes. Les gènes dirigent la synthèse des protéines dans notre corps, ce qui détermine notre apparence et notre fonctionnement.
Tous les humains ont généralement 46 chromosomes, dont 23 hérités respectivement de nos mères et de nos pères. Les 22 premières paires sont appelées autosomes, qui déterminent nos caractéristiques biologiques et physiologiques uniques. La 23ème paire est composée de chromosomes sexuels (appelés X ou Y), qui désignent si nous sommes une femme ou un homme..
Toute erreur de codage génétique peut affecter le développement et le fonctionnement de notre corps. Dans certains cas, cela peut nous exposer à un risque accru de maladie ou de malformation physique ou intellectuelle. Un caryotype permet aux médecins de détecter ces erreurs.
Les défauts chromosomiques se produisent lorsqu'une cellule se divise au cours du développement fœtal. Toute division se produisant dans les organes reproducteurs est appelée méiose. Toute division survenant en dehors des organes reproducteurs est appelée mitose..

Ce qu'un caryotype peut montrer

Un caryotype caractérise les chromosomes en fonction de leur taille, de leur forme et de leur nombre afin d'identifier les défauts numériques et structurels. Alors que les anomalies numériques sont celles dans lesquelles vous avez trop ou trop peu de chromosomes, les anomalies structurelles peuvent englober un large éventail de défauts chromosomiques, notamment:

Les suppressions, dans lequel une partie d'un chromosome est manquante
Translocations, dans lequel un chromosome n'est pas là où il devrait être
Inversions, dans lesquels une partie d'un chromosome est retournée dans le sens opposé
Les duplications, dans laquelle une partie d'un chromosome est copiée accidentellement

Anomalies numériques

Certaines personnes naissent avec un chromosome supplémentaire ou manquant. S'il y a plus de deux chromosomes où il ne devrait y en avoir que deux, on parle de trisomie. S'il y a un chromosome manquant ou endommagé, c'est une monosomie.
Parmi les anomalies numériques qu'un caryotype peut détecter sont:

Syndrome de Down (trisomie 21), dans lequel un chromosome 21 supplémentaire provoque des traits faciaux et des déficiences intellectuelles distinctives
Syndrome d'Edward (trisomie 18), dans lequel le chromosome supplémentaire 18 se traduit par un risque élevé de décès avant le premier anniversaire
Syndrome de Patau (trisomie 13), un chromosome 18 supplémentaire augmente le risque de problèmes cardiaques, de déficiences intellectuelles et de décès avant la première année
Syndrome de Turner (monosomie X), dans lequel un chromosome X manquant ou endommagé chez les filles se traduit par une taille plus courte, une déficience intellectuelle et un risque accru de problèmes cardiaques
Syndrome de Klinefelter (syndrome XXY), dans lequel un chromosome X supplémentaire chez les garçons peut causer l'infertilité, des difficultés d'apprentissage et des organes génitaux sous-développés

Anomalies structurelles

Les anomalies structurelles ne sont pas aussi fréquentes ni identifiées comme des trisomies ou des monosomies, mais elles peuvent être tout aussi graves. Les exemples comprennent;

Maladie de Charcot-Marie-Tooth, causée par une duplication du chromosome 17, entraînant une réduction de la taille et de la faiblesse musculaires ainsi que des difficultés motrices et d'équilibre
Inversion du chromosome 9, associée à une déficience intellectuelle, une malformation du visage et du crâne, une stérilité et une perte de grossesse récurrente
Syndrome de Cri-du-Chat, dans lequel la suppression du chromosome 5 provoque un retard de développement, une tête de petite taille, un trouble de l'apprentissage et des traits distinctifs du visage
Chromosome de Philadelphie, causée par la translocation réciproque des chromosomes 9 et 22, entraînant un risque élevé de leucémie myéloïde chronique
Syndrome de Williams, dans lequel la translocation du chromosome 7 provoque une déficience intellectuelle, des problèmes cardiaques, des traits distinctifs du visage et des personnalités engageantes

L'expression d'anomalies chromosomiques structurelles est vaste. Par exemple, entre 2% et 3% des cas de syndrome de Down sont causés par une translocation sur le chromosome 21. Cependant, toutes les anomalies chromosomiques ne sont pas non plus à l'origine de maladies. Certains, en fait, peuvent être bénéfiques.
La drépanocytose, par exemple, est causée par un défaut du chromosome 11. Si deux de ces chromosomes sont hérités du passé, une seule peut vous protéger contre le paludisme. On pense que d'autres défauts offrent une protection contre le VIH, stimulant la production d'anticorps anti-VIH neutralisants (BnAbs) largement neutralisés chez un sous-groupe rare de personnes infectées.

Les indications

Lorsqu'ils sont utilisés pour le dépistage prénatal, les caryotypes sont généralement réalisés au cours du premier trimestre et à nouveau au cours du deuxième trimestre. Le panel standard teste 19 maladies congénitales différentes, y compris le syndrome de Down et la fibrose kystique.
Les caryotypes sont parfois utilisés pour le dépistage avant la conception dans des conditions spécifiques, à savoir:

Pour les couples ayant une histoire ancestrale commune d'une maladie génétique
Quand un partenaire a une maladie génétique
Lorsqu'un partenaire est connu pour avoir une mutation autosomique récessive (une mutation qui ne peut provoquer une maladie que si les deux partenaires contribuent à la même mutation)

Le caryotypage n'est pas utilisé pour le dépistage systématique avant la conception, mais plutôt pour les couples dont le risque est considéré comme élevé. Les exemples incluent les couples juifs ashkanzis qui présentent un risque élevé de maladie de Tay-Sachs ou les couples afro-américains ayant des antécédents familiaux de drépanocytose.
Les couples incapables de concevoir ou qui font l'expérience d'une fausse couche récurrente peuvent également subir un caryotypage parental si toutes les autres causes ont été explorées et exclues..
Enfin, un caryotype peut être utilisé pour confirmer la leucémie myéloïde chronique en association avec d'autres tests. (La présence du chromosome de Philadelphie seul ne peut pas confirmer le diagnostic de cancer.)

Comment ils sont joués

Un caryotype peut théoriquement être réalisé sur n'importe quel fluide ou tissu corporel, mais en pratique clinique, les échantillons sont obtenus de quatre manières différentes:

Amniocentèse implique l'insertion d'une aiguille dans l'abdomen pour obtenir une petite quantité de liquide amniotique à partir de l'utérus; Elle est réalisée sous la supervision d’une échographie afin d’éviter tout dommage pour le fœtus. La procédure est effectuée entre les semaines 15 et 20 de la grossesse. Bien que relativement sûre, l’amniocentèse est associée à un risque de fausse couche sur 200.
Prélèvement de villosités choriales (CVS) utilise également une aiguille abdominale pour extraire un échantillon de cellules des tissus placentaires. Généralement pratiqué entre les semaines 10 et 13 de la grossesse, le CVS comporte un risque de fausse couche sur 100.
Phlébotomie est le terme médical pour une prise de sang. L'échantillon de sang provient généralement d'une veine de votre bras, qui est ensuite exposée à du chlorure d'ammoniac pour isoler les leucocytes (globules blancs) à des fins de caryotypage. Une douleur, un gonflement et une infection au site d'injection sont possibles.
Aspiration de la moelle osseuse peut être utilisé pour faciliter le diagnostic de la leucémie myéloïde chronique. Elle est généralement effectuée en insérant une aiguille au centre de l'os de la hanche et se fait sous anesthésie locale dans le bureau du médecin. La douleur, les saignements et l’infection comptent parmi les effets secondaires possibles.

Exemple d'évaluation

Une fois l'échantillon prélevé, il est analysé en laboratoire par un spécialiste appelé cytogénéticien. Le processus commence par la croissance des cellules collectées dans un milieu enrichi en nutriments. Cela permet de déterminer le stade de la mitose dans lequel les chromosomes sont les plus distinguables..
Les cellules sont ensuite placées sur une lame, colorées avec un colorant fluorescent et placées sous la lentille d’un microscope électronique. Le cytogénéticien prend ensuite des microphotographies des chromosomes et les réorganise comme un casse-tête pour faire correspondre les 22 paires de chromosomes autosomiques et deux paires de chromosomes sexuels..
Une fois les images correctement positionnées, elles sont évaluées pour déterminer si des chromosomes sont manquants ou ajoutés. La coloration peut également aider à révéler des anomalies structurelles, soit parce que les modèles de bandes sur les chromosomes sont incompatibles ou manquants, soit parce que la longueur d'un "bras" chromosomique est plus longue ou plus courte que l'autre..

Résultats

Toute anomalie sera répertoriée sur un rapport de caryotype par le chromosome impliqué et les caractéristiques de l'anomalie. Ces résultats seront accompagnés d'interprétations "possibles", "probables" ou "définitives". Certaines conditions peuvent être définitivement diagnostiquées avec un caryotype; d'autres ne peuvent pas.
Les résultats d'un caryotype prénatal prennent entre 10 et 14 jours. D'autres sont généralement prêts dans les trois à sept jours. Bien que votre médecin examine généralement les résultats avec vous, un conseiller en génétique peut être disponible pour vous aider à mieux comprendre ce que les résultats signifient et ne signifient pas. Ceci est particulièrement important si un trouble congénital est détecté ou si le dépistage avant la conception révèle un risque accru de maladie héréditaire si vous avez un bébé..