1. Τι είναι ο προγεννητικός έλεγχος
Ο προγεννητικός έλεγχος περιλαμβάνει το σύνολο των εξετάσεων που χρησιμοποιούνται για τη διάγνωση κάποιας γενετικής ή μη, διαταραχής στο κυοφορούμενο έμβρυο. Μπορεί να επιβεβαιώσει με πολλή μεγάλη ακρίβεια ότι μια κύηση που βρίσκεται σε εξέλιξη δεν παρουσιάζει κάποια χρωμοσωματική ανωμαλία ή κάποια γονιδιακή βλάβη. Οι ενδείξεις που οδηγούν έναν γιατρό στο να προτείνει σε ένα ζευγάρι τον προγεννητικό έλεγχο είναι:
- προχωρημένη αναπαραγωγική ηλικία της μητέρας
- υπερηχογραφικά ευρήματα
- η ύπαρξη χρωμοσωματικής αναδιάταξης σε έναν από τους δύο μελλοντικούς γονείς
- ιστορικό γενετικής ανωμαλίας στην οικογένεια
- η ύπαρξη ενός προηγούμενου παιδιού με κάποιο γενετικό σύνδρομο
- ιστορικό αποβολών
- θετικός προγεννητικός βιοχημικός έλεγχος για την ύπαρξη πιθανού προβλήματος μιας κύησης
- συγγένεια εξ αίματος του ζευγαριού
Οι τεχνικές του προγεννητικού ελέγχου μπορεί να είναι επεμβατικές (invasive) ή μη επεμβατικές (non-invasive). Η κάθε μια από αυτές μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε δεδομένη στιγμή της κύησης και για συγκεκριμένους λόγους.
2. Πως γίνεται η αμνιοπαρακέντηση
Λίγες εβδομάδες μετά την έναρξη της κύησης σχηματίζεται μία δομή που ονομάζεται αμνιακός σάκος. Ο αμνιακός σάκος περιέχει το λεγόμενο αμνιακό υγρό που μέσα σ’ αυτόν αναπτύσσεται το έμβρυο. Κατά την αμνιοπαρακέντηση, με τη βοήθεια μιας λεπτής βελόνας και την καθοδήγηση υπερηχογραφήματος, λαμβάνεται αμνιακό υγρό από τον αμνιακό σάκο, στο οποίο υπάρχουν κύτταρα του εμβρύου. Τα κύτταρα αυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανάλυση DNA και τη βιοχημική ανάλυση ορισμένων πρωτεϊνών και ενζύμων. Ύστερα από καλλιέργεια, τα εμβρυϊκά αυτά κύτταρα χρησιμοποιούνται για τη διάγνωση χρωμοσωματικών ανωμαλιών, με τη μελέτη του καρυοτύπου. Η αμνιοπαρακέντηση πραγματοποιείται από την 16η-20η εβδομάδα της κύησης και αποτελεί ασφαλή και αξιόπιστο τρόπο διάγνωσης των γενετικών ανωμαλιών.
3. Πως γίνεται η λήψη των χοριονικών λαχνών
Εναλλακτική επεμβατική μέθοδος είναι η λήψη χοριακών λαχνών. Η οξυγόνωση και η θρέψη του εμβρύου, ρυθμίζονται από ένα όργανο που ονομάζεται πλακούντας και μεσολαβεί μεταξύ του οργανισμού της μητέρας και του εμβρύου. Στο σχηματισμό του πλακούντα συμμετέχει μια μεμβράνη που αποτελείται από εμβρυϊκά κύτταρα και ονομάζεται χόριο. Το χόριο σχηματίζει ορισμένες χαρακτηριστικές προεκβολές που ονομάζονται χοριακές λάχνες. Κατά τη λήψη χοριακών λαχνών, τα εμβρυϊκά κύτταρα λαμβάνονται με τη βοήθεια ειδικής βελόνας από αυτές τις προεκβολές του χορίου. Το κύριο πλεονέκτημα της μεθόδου σε σχέση με την αμνιοπαρακέντηση είναι ότι τα αποτελέσματα εξάγονται σε προγενέστερο από την κύηση στάδιο, ελαττώνοντας την περίοδο αβεβαιότητας και επιτρέποντας τη διακοπή της κύησης, αν κριθεί απαραίτητο, στο πρώτο τρίμηνο. Με την τεχνική της λήψης των χοριονικών λαχνών δε γίνεται να προσδιοριστεί η α-εμβρυϊκή πρωτεΐνη του αμνιακού υγρού. Η λήψη χοριονικών λαχνών πραγματοποιείται από την 10η-12η εβδομάδα της κύησης.
4. Τι είναι ο καρυότυπος των χρωμοσωμάτων
Η μελέτη των χρωμοσωμάτων είναι δυνατή μόνο σε κύτταρα τα οποία διαιρούνται. Τα κύτταρα αυτά μπορεί να προέρχονται είτε από ιστούς που διαιρούνται φυσιολογικά είτε από κυτταρικές καλλιέργειες, όπου γίνεται in vitro επαγωγή της διαίρεσης με ουσίες που έχουν μιτογόνο δράση. Τα χρωμοσώματα μελετούνται στο στάδιο της μετάφασης, όπου εμφανίζουν το μεγαλύτερο βαθμό συσπείρωσης και είναι ευδιάκριτα. Επειδή σε ένα πληθυσμό διαιρούμενων κυττάρων το ποσοστό αυτών που βρίσκονται στη μετάφαση είναι μικρό, χρησιμοποιούνται ουσίες οι οποίες σταματούν την κυτταρική διαίρεση στη φάση αυτή. Στη συνέχεια τα κύτταρα επωάζονται σε υποτονικό διάλυμα, ώστε να σπάσει η κυτταρική τους μεμβράνη, και τα χρωμοσώματα τους απλώνονται σε αντικειμενοφόρο πλάκα. Τέλος, χρωματίζονται με ειδικές χρωστικές ουσίες και παρατηρούνται στο μικροσκόπιο. Κάθε φυσιολογικό μεταφασικό χρωμόσωμα αποτελείται από δύο αδελφές χρωματίδες, οι οποίες συγκρατούνται στο κεντρομερίδιο. Το κεντρομερίδιο «διαιρεί» κάθε χρωματίδα σε δύο βραχίονες, ένα μεγάλο και ένα μικρό. Τα μεταφασικά χρωμοσώματα ενός κυττάρου διαφέρουν μεταξύ τους ως προς το μέγεθος και ως προς τη θέση του κεντρομεριδίου. Η θέση του κεντρομεριδίου καθορίζει το σχήμα του χρωμοσώματος. Όταν το κεντρομερίδιο βρίσκεται περίπου στο μέσον του χρωμοσώματος, το χρωμόσωμα αυτό ονομάζεται μετακεντρικό (π.χ. στον άνθρωπο το χρωμόσωμα 1). Όταν το κεντρομερίδιο βρίσκεται κοντά στο άκρο, το χρωμόσωμα ονομάζεται ακροκεντρικό (π.χ. το χρωμόσωμα 13). Τέλος, όταν το κεντρομερίδιο βρίσκεται σε ενδιάμεση θέση, το χρωμόσωμα λέγεται υπομετακεντρικό (π.χ. το χρωμόσωμα 4).
Καρυότυπος είναι η φωτογραφική απεικόνιση των μεταφασικών χρωμοσωμάτων ενός οργανισμού, τοποθετημένων με σειρά από το μεγαλύτερο χρωμόσωμα προς το μικρότερο. Ο αριθμός και η μορφολογία των χρωμοσωμάτων είναι ιδιαίτερο χαρακτηριστικό κάθε είδους. Στον άνθρωπο τα φυσιολογικά αρσενικά και θηλυκά άτομα έχουν στον πυρήνα των σωματικών τους κυττάρων 23 ζεύγη χρωμοσωμάτων. Το ένα χρωμόσωμα κάθε ζεύγους είναι πατρικής και το άλλο μητρικής προέλευσης και ελέγχουν τις ίδιες ιδιότητες. Από τα 23 ζεύγη τα 22 είναι μορφολογικά ίδια στα αρσενικά και στα θηλυκά άτομα και ονομάζονται αυτοσωμικά χρωμοσώματα. Το 23ο ζεύγος στα θηλυκά άτομα αποτελείται από δύο Χ χρωμοσώματα, ενώ στα αρσενικά από ένα Χ και ένα Υ χρωμόσωμα. Το Υ χρωμόσωμα είναι μικρότερο σε μέγεθος από το Χ. Τα χρωμοσώματα αυτά ονομάζονται φυλετικά και καθορίζουν το φύλο. Στον άνθρωπο η παρουσία του Υ χρωμοσώματος καθορίζει το αρσενικό άτομο, ενώ η απουσία του το θηλυκό άτομο. Έτσι, ένα φυσιολογικό αρσενικό άτομο έχει 44 αυτοσωμικά χρωμοσώματα και ένα ζεύγος ΧΥ, ενώ ένα φυσιολογικό θηλυκό 44 αυτοσωμικά και ένα ζεύγος ΧΧ.
Ποιες πληροφορίες μπορούμε να πάρουμε από ένα καρυότυπο; Πολλές γενετικές ασθένειες οφείλονται σε ανωμαλίες των χρωμοσωμάτων που είναι ορατές σε έναν καρυότυπο. Στα άτομα λοιπόν που πάσχουν από κάποια γενετική ασθένεια, η μελέτη του καρυοτύπου τους μπορεί να οδηγήσει στη διάγνωση της νόσου. Επιπλέον, καθώς σήμερα είναι δυνατό με τις κατάλληλες διαδικασίες να μελετηθεί ο καρυότυπος ενός εμβρύου, καθίσταται δυνατή η προγεννητική διάγνωση γενετικών ασθενειών και φυσικά να διαπιστωθεί και το φύλο του εμβρύου.
5. Τι είναι οι χρωμοσωματικές ανωμαλίες
Οι χρωμοσωματικές ανωμαλίες αποτελούν μεταβολές είτε στην κατασκευή των χρωμοσωμάτων (δομικές) είτε στον αριθμό τους (αριθμητικές). Οι χρωμοσωματικές ανωμαλίες είναι αποτέλεσμα λαθών στην μειωτική διαίρεση
Αν κατά τη διάρκεια της μειωτικής διαίρεσης δεν πραγματοποιηθεί φυσιολογικά ο διαχωρισμός των ομόλογων χρωμοσωμάτων ή των αδελφών χρωματίδων, μη-διαχωρισμός, τότε δημιουργούνται γαμέτες με αριθμό χρωμοσωμάτων μεγαλύτερο ή μικρότερο του φυσιολογικού. Τα άτομα που προκύπτουν έχουν περίσσεια ή έλλειψη μικρού αριθμού χρωμοσωμάτων και ονομάζονται ανευπλοειδή. Η απουσία ενός μόνο χρωμοσώματος ονομάζεται μονοσωμία, ενώ η ύπαρξη ενός επιπλέον τρισωμία. Η μονοσωμία είναι συνήθως θανατηφόρα για τον οργανισμό, διότι τα χρωμοσώματα με τα γονίδια που περιέχουν, με εξαίρεση τα φυλετικά, πρέπει να υπάρχουν σε δύο αντίγραφα, για να εξασφαλιστεί η σωστή ανάπτυξη του ζυγωτού. Οι αριθμητικές χρωμοσωματικές ανωμαλίες μπορούν να δημιουργηθούν και στα αυτοσωματικά και στα φυλετικά χρωμοσώματα.
6. Τι είναι το Σύνδρομο Down
Το σύνδρομο Down (τρισωμία 21) είναι η πιο κοινή αριθμητική ανωμαλία. Τα άτομα με σύνδρομο Down εμφανίζουν καθυστέρηση στην ανάπτυξη, χαρακτηριστικές δυσμορφίες στο πρόσωπο και διανοητική καθυστέρηση. Στον καρυότυπο των ατόμων που πάσχουν, σε όλες σχεδόν τις περιπτώσεις, εμφανίζεται ένα επιπλέον χρωμόσωμα 21. Αυτό είναι αποτέλεσμα του μη διαχωρισμού των χρωμοσωμάτων του 21ου ζεύγους κατά το σχηματισμό των γαμετών στη μείωση. Μ’ αυτό τον τρόπο δημιουργείται ωάριο, και σε σχετικά λιγότερες περιπτώσεις σπερματοζωάριο, με δύο χρωμοσώματα 21. Γονιμοποίηση του γαμέτη που έχει το επιπλέον χρωμόσωμα 21 με ένα φυσιολογικό θα δημιουργήσει ζυγωτό με τρισωμία 21.
7. Τι είναι η τεχνική PCR
Η τεχνική PCR (Polymerase Chain Reaction),που στα ελληνικά λέγεται αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης, χρησιμοποιείται σαν βασική τεχνική για πολλά διαφορετικά τεστ μοριακής γενετικής. Στόχος της τεχνικής αυτής είναι να πολλαπλασιάσει την ποσότητα του DNA από μια ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΗ ΠΕΡΙΟΧΗ (π.χ. ενός μόνο γονιδίου) έτσι ώστε να μπορούμε να τη μελετήσουμε παραπέρα. Για παράδειγμα, αν θέλουμε να ανιχνεύσουμε πιθανές βλάβες στο γονίδιο της αιμοσφαιρίνης, χρησιμοποιούμε την τεχνική αυτή για να πολλαπλασιάσουμε (περισσότερο από 1 δις φορές) την περιοχή του DNA που περιλαμβάνει το γονίδιο αυτό και που αποτελεί ένα απειροελάχιστο κομμάτι του συνολικού μας DNA.
Σημαντική βοήθεια για την εφαρμογή της τεχνικής PCR, είναι να γνωρίζουμε τη σειρά των νουκλεοτιδίων που βρίσκονται στα άκρα του τμήματος DNA που θέλουμε να πολλαπλασιάσουμε. Η αντίδραση PCR καταλύεται από ένα ειδικό ένζυμο, την Taq πολυμεράση. Σε συνδυασμό με τα κατάλληλα αντιδραστήρια η Taq πολυμεράση συνθέτει στο δοκιμαστικό σωλήνα αντίγραφα της περιοχής που επιθυμούμε με διαδοχικούς κύκλους. Οι κύκλοι επαναλαμβάνονται 20-30 φορές μέχρις ότου η αλληλουχία-στόχος να αντιγραφεί πολλές φορές. Η μέθοδος αυτή είναι εξαιρετικά ευαίσθητη. Επιτρέπει τη γρήγορη ανάλυση ειδικών περιοχών DNA που βρίσκονται σε απειροελάχιστη ποσότητα.