Не рекомендуется сдавать данный тест натощак. За месяц до исследования надо воздержаться от приема антибиотиков, за три дня — исключить прием алкоголя. На момент забора крови должно пройти не менее двух недель после перенесенных простудных заболеваний.

Для процедуры определения кариотипа могут быть использованы любые популяции делящихся клеток. Для определения человеческого кариотипа используется либо одноядерные лейкоциты, извлеченные из пробы крови, деление которых провоцируется добавлением митогенов, либо культуры клеток, интенсивно делящихся в норме (фибробласты кожи, клетки костного мозга). Обогащение популяции клеточной культуры производится остановкой деления клеток на стадии метафазы митоза добавлением колхицина — алкалоида, блокирующего образование микротрубочек и «растягивание» хромосом к полюсам деления клетки и препятствующего тем самым завершению митоза.

Полученные клетки в стадии метафазы фиксируются, окрашиваются и фотографируются под микроскопом; из набора получившихся фотографий формируется систематизированный кариотип — нумерованный набор пар гомологичных хромосом (аутосом). Изображения хромосом при этом ориентируются вертикально короткими плечами вверх, их нумерация производится в порядке убывания размеров, пара половых хромосом помещается в конец набора.

Исторически первые недетализованные кариотипы, позволявшие проводить классификацию по морфологии хромосом, получались окраской по Романовскому—Гимзе, однако дальнейшая детализация структуры хромосом в кариотипах стала возможной с появлением методик их дифференциального окрашивания.

Классический и спектральный кариотипы

Для получения классического кариотипа используется окраска хромосом различными красителями или их смесями: в силу различий в связывании красителя с различными участками хромосом окрашивание происходит неравномерно и образуется характерная полосчатая структура (комплекс поперечных меток, англ. banding), отражающая линейную неоднородность хромосомы и специфичная для гомологичных пар хромосом и их участков (за исключением полиморфных районов локализуются различные аллельные варианты генов). Первый метод окраски, позволяющий получить такие высокодетализированные изображения, был разработан шведским цитологом Касперссоном. Используются и другие красители. Такие методики получили общее название дифференциального окрашивания хромосом:

Q-окрашивание — окрашивание по Касперссону акрихин-ипритом с исследованием под флуоресцентным микроскопом. Чаще всего применяется для исследования Y-хромосом (быстрое определения генетического пола, выявление транслокаций между X- и Y-хромосомами или между Y-хромосомой и аутосомами, скрининг мозаицизма с участием Y-хромосом).

G-окрашивание — модифицированное окрашивание по Романовскому—Гимзе. Чувствительность выше, чем у Q-окрашивания, поэтому используется как стандартный метод цитогенетического анализа. Применяется при выявлении небольших аберраций и маркерных хромосом (сегментированных иначе, нежели нормальные гомологичные хромосомы).

R-окрашивание — используется акридиновый оранжевый и подобные красители, при этом окрашиваются участки хромосом, нечувствительные к G-окрашиванию. Используется для выявления деталей гомологичных G- или Q-негативных участков сестринских хроматид или гомологичных хромосом.

C-окрашивание — применяется для анализа центромерных районов хромосом, содержащих конститутивный гетерохроматин, и вариабельной дистальной части Y-хромосомы.

T-окрашивание — применяют для анализа теломерных районов хромосом.

Анализ кариотипов

Сравнение комплексов поперечных меток в классической кариотипии или участков со специфичными спектральными характеристиками позволяет идентифицировать как гомологичные хромосомы, так и их отдельные участки, что позволяет детально определять хромосомные аберрации — внутри- и межхромосомные перестройки, сопровождающиеся нарушением порядка фрагментов хромосом (делеции, дупликации, инверсии, транслокации). Такой анализ имеет большое значение в медицинской практике, позволяя диагностировать ряд хромосомных заболеваний, вызванных как грубыми нарушениями кариотипов (нарушением числа хромосом), так и нарушением хромосомной структуры или множественностью клеточных кариотипов в организме (мозаицизмом).

Исследование обычно проводится по назначению врача-генетика. В зависимости от симптомов заболевания может быть назначен один из видов анализа кариотипа.

Стандартное кариотипирование, несмотря на его невысокую стоимость, в настоящее время назначается в редких случаях, т.к. исследование не выявляет большей части хромосомных патологий.

Молекулярное кариотипирование обладает высокой разрешающей способностью. В зависимости от специфики заболевания может быть назначен один из видов молекулярного каритоипирования.

Таргетное молекулярное кариотипирование назначается для подтверждения диагноза. Изменения — делеции и дупликации, выявляются в случае, если необходимый ген имеется на микроматрице.

Стандарное молекулярное кариотипирование назначается в случае признаков генетического заболевания или врожденных пороков развития, когда врач затрудняется в определении конкретного синдрома. При одном исследовании можно определить наличие любого из всех возможных микроделеционных синдромов, которые являются причиной нескольких сотен заболеваний.

Расширенное молекулярное кариотипирование назначается в случае, когда необходимо выявить структурные нарушения на уровне отдельных генов и их участков. Это может быть полезно для диагностики не только микроделеционных/микродупликационных синдромов, но и моногенных заболеваний.

Молекулярное кариотипирование не выявляет всей генетической патологии. Если хромосомных изменений не обнаружено, могут потребоваться и другие виды исследований, например, секвенирование экзома.

Анализ на кариотип можно сдать в любое время в часы работы лаборатории