آزمایشگاه سیتوژنتیک

بخش تشخیصی ژنتیک در آزمایشگاه ها

بخش ژنتیک در آزمایشگاه ها شامل دو زیرمجموعه مولکولی و سلولی (سیتوژنتیک) می باشد. این بخش با داشتن امکانات مجهز و پرسنل مجرب، خدمات ژنتیکی زیر را ارائه می دهد:

• تشخیص پیش از تولد اختلالات کروموزومی (مانند سندروم داون، سندروم ادواردز و…)
• تشخیص پیش از تولد تالاسمی
• تشخیص مولکولی و سیتوژنتیک ناباروری و سقط جنین
• تشخیص مولکولی و سیتوژنتیک سرطان ها
• تشخیص ژنتیکی سایر بیماری
• آمینوسنتز
• تعیین جنسیت

بخش تشخیصی مولکولی

علم مولکولی یکی از شاخه های مهم زیست شناسی است که به بررسی ساختار و عملکرد مولکول های زیستی مانند DNA، RNA و پروتئین ها می پردازد. آزمایشگاه مولکولی معمولا شامل چندین بخش از جمله بخش PCR است که هر کدام از آنها به انجام تکنیک های خاصی برای تحلیل نمونه های زیستی می پردازند. جهت دریافت مشاوره و راه اندازی و تجهیز آزمایشگاه مولکولی می توانید با ما تماس حاصل فرمایید.

بخش تشخیصی سیتوژنتیک

سیتوژنتیک علم مطالعه ساختمان و ترکیب کروموزوم هاست که در ارتباط با عملکرد سلول و وراثت ویژگی های فیزیکی و زیستی است. این بخش به شناسایی ناهنجاری های کروموزومی مرتبط با بسیاری از بیماری های ژنتیکی، نازایی، عقب ماندگی، ابهام جنسیتی، بدخیمی های خونی و سرطان ها کمک می کند. برای این منظور، از روش های مختلف سیتوژنتیک استفاده می شود که در ادامه هر تکنیک شرح داده شده است.

شاخص های مهم بخش تشخیصی سیتوژنتیک عبارتند از:

• استقرار سیستم مدیریت کیفیت در قالب استانداردهای ملی و ایزو (10002 +ISO 9001)، که به اطمینان از دقت و صحت نتایج آزمایش ها کمک می کند.
• نظارت مستمر بر کیفیت انجام آزمایش با توجه به کنترل کیفی داخلی و خارجی (در برخی موارد)، که به رفع خطاها و بهبود عملکرد آزمایشگاه منجر می شود.
• سرعت در انجام آزمایش ها، که به تسریع در تشخیص و درمان بیماران منجر می شود.
• تنوع قابل توجه در آزمایش ها، که به پاسخگوئي به نيازهاي گوناگون پزشکان و بيماران منجر مي شود.
• بهره مندی از کارکنان با حداقل مدرک تحصيلي کارشناسي ارشد و دکتري تخصصي در رشته هاي مرتبط و داراي دانش و تجربه لازم.
• بکارگیري تجهيزات و تکنولوژي روز دنيا

تاریخچه سیتوژنتیک

تاریخچه سیتوژنتیک را می توان به چند مرحله اصلی خلاصه کرد:

• مرحله اول:

     کشف کروموزوم ها: در سال ۱۸۴۲، دانشمند آلمانی والتر فلمینگ با استفاده از رنگ های قابل حل در آب، توانست ساختارهای رشته ای را در هسته سلول مشاهده کند و آنها را کروماتین نامید. در سال ۱۸۷۹، همین شخص با استفاده از رنگ های قابل حل در الکل، توانست کروماتین را در مرحله متافاز تقسیم سلول به صورت نوارهای جدا شده ببیند و آنها را کروموزوم نامید.

• مرحله دوم:

    نقش کروموزوم ها در وراثت: در سال ۱۸۶۵، دانشمند اتریشی گرگور مندل با انجام آزمایشات بر روی نخود فرنگی، قوانین اساسی وراثت را بیان کرد. در سال ۱۹۰۰، سه دانشمند مجزا به نام های هوگو د وریس، کارل کورنس و اریش فون تشرمارک، به طور مستقل از یکدیگر، کشف مندل را بازخوانی کردند.

در سال ۱۹۰۲، دو دانشمند آمریکایی به نام های والتر ساتن و تئودور بورور، با مطالعه بر روی مگس ميوه خور، نشان دادند که قانون مندل با حرکت کروموزوم ها در تقسیم سلول همخوانی دارد.

• مرحله سوم:

    شناسایی ناهنجاری های کروموزومی: در سال ۱۹۵۶، دو دانشمند آمریکایی به نام های جو آندروز و آلبرت لیدبتر، با استفاده از تکنولوژی فتوگرافی، تعداد دقیق کروموزوم های انسان را به عدد ۴۶ مشخص کردند.

در سال ۱۹۵۹، دو دانشمند فرانسوی به نام های جروم لژین و مارت پولان، با استفاده از روش باندینگ (نوارگذاری)، نخستین ناهنجاری کروموزومی انسان را شناسایی کردند. آنها نشان دادند که سندروم داون (Down Syndrome) دارای سه عدد  کروموزوم ۲۱ به جای ۲ عدد است.

• مرحله چهارم:

     توسعه سیتوژنتیک مولکولی: در سال ۱۹۸۶، دانشمند آمریکایی جان لندگرن، با استفاده از تکنیک هیبریداسیون فلورسانس درجا (FISH)، توانست کروموزوم های انسان را با استفاده از نشانگرهای DNA خاص رنگ بندی کند. این روش به شناسایی تغییرات جزئی در ساختار کروموزوم ها، مانند جابجایی، حذف، دوپلیکاسیون و … کمک کرد. در سال ۱۹۹۲، دانشمند آلمانی توماس کرایگ، با استفاده از تکنیک هیبریداسیون ژنومی مقایسه ای (CGH)، توانست تغییرات تعداد ژن در سطح ژنوم را بررسی کند. این روش به شناسایی حذف یا اضافه شدگی ژن ها در کروموزوم ها کمک کرد.

تکنیک‌های سیتوژنتیک

 برای شناسایی این تغییرات، آزمایشگاه سیتوژنتیک از روش های مختلفی استفاده می کند، مانند:

• کاریوتایپ:
• روشی است که در آن تصویر کروموزوم های یک سلول را در مرحله متافاز تقسیم در زیر میکروسکوپ بردارند و آنها را بر اساس شکل، اندازه و الگوی نوارگذاری مرتب می کنند. این روش به شناسایی تغییرات تعداد یا ساختار کروموزوم ها، مانند آنيوپلوئيدي، ديس پلوئيدي، پلي پلوئيدي، جابجایي، حذف، اضافه شدگي و … کمک می کند.
• باندینگ:
• روشی است که در آن با استفاده از رنگ های خاص، الگوهای نوارگذاری را بر روی کروموزوم ها ایجاد می کنند. این روش به تفکیک و شناسایی کروموزوم ها با استفاده از خصوصیات نوری آنها کمک می کند. باندینگ های مختلف با استفاده از حروف الفبا نام گذاری می شوند، مانند باند G، باند Q، باند C و …
• تکنیک هیبریداسیون فلورسانس درجا:   FISH (Fluorescence In Situ Hybridization)
• روشی است که در آن نشانگرهای DNA با رنگ های فلورسانس به قسمت خاصی از کروموزوم متصل می شوند و با نور فلورسانس روشن می شوند. این روش به شناسایی تغییرات جزئی در ساختار کروموزوم ها، مانند جابجایي نامتعادل، حذف يا دوپليكاسيون يك قطعه كروموزوم، جابجایي يك قطعه كروموزوم به كروموزوم ديگر و … کمک می کند.

• دورگه سازی ژنومی مقایسه‌ای CGH (Comparative Genomic Hybridization)  :

روشی است که در آن DNA نرمال و DNA ناهنجار با رنگ های مختلف علامت گذاری شده و با DNA کروموزوم های فشرده شده ترکیب metaphase spread) می شود. با استفاده از نور فلورسانس، نسبت رنگ های دیده شده بر روی هر قطعه از کروموزوم برابر با نسبت DNA نرمال و DNA ناهنجار است. این روش به شناسایی تغییرات تعداد ژن در سطح ژنوم.

• دورگه سازی ژنومی مقایسه‌ای با متد میکروآرایه aCGH (Array Comparative Genomic Hybridization):

یک تکنیک مبتنی بر میکروآرایه است که برای تشخیص تغییرات تعداد کپی ژنوم DNA استفاده می شود. aCGH می تواند اختلالات کروموزومی نامتعادل را که باعث افزایش یا کاهش مواد ژنتیکی در سلول ها می شود، شناسایی کند. aCGH برای تحقیقات بالینی در زمینه سیتوژنتیک قانونی، بیماری های نادر، سرطان و سلامت تولید مثل کاربرد دارد.

روش aCGH به این صورت است که DNA نمونه (که ممکن است ناهنجار باشد) و DNA مرجع (که نرمال است) با رنگ های مختلف (معمولا قرمز و سبز) برچسب گذاری می شوند. سپس این دو DNA با هم ترکیب شده و به یک آرایه جامد که شامل DNA های هدف از نقاط مختلف ژنوم است، اضافه می شوند. با اندازه گیری نسبت رنگ های قرمز و سبز در هر نقطه از آرایه، می توان تغییرات تعداد کپی DNA را در آن نقطه تشخیص داد.

aCGH دارای حساسیت و دقت بالاتر از روش های سنتی سیتوژنتیک است و می تواند تغییرات کروموزومی را در سطح کیلوباز (Kb) شناسایی کند. aCGH همچنین قادر است تغییرات کروموزومی را در تمام ژنوم به صورت همزمان بررسی کند.

تفاوت بین دو متد aCGH و CGH

تفاوت بین aCGH و CGH در این است که aCGH از ریزآرایه های DNA به جای کروموزوم های متافازی برای هجین شدن DNA نمونه و مرجع استفاده می کند. این باعث می شود که aCGH دارای حساسیت و دقت بالاتر از CGH سنتی باشد و می تواند تغییرات تعداد کپی را در سطح کیلوباز شناسایی کند. همچنین aCGH قادر است تغییرات کروموزومی را در تمام ژنوم به صورت همزمان بررسی کند.

کلام آخر:

در این مقاله سعی شد تا مفاهیم سیتوژنتیک و تکنیک های مرتبط ذکر شود و شما را با آزمایشگاه سیتوژنتیک آشنا  کنیم. برای راه اندازی آزمایشگاه سیتوژنتیک و خرید انواع دستگاه ترمال سایکلر PCR می توانید با کارشناسان ما در ماناتک تماس حاصل فرمایید و مشاوره دریافت نمایید.