کشت کروموزوم چیست؟ | راهنمای کشت کروموزوم برای بررسی ناهنجاری‌ های ژنتیکی

در دنیای امروز برای کاهش هزینه های درمان اقدامات پیشگیرانه ای پیش از تولد صورت می پذیرد. اجرای این اقدامات در جهت توسعه وضعیت سلامت فردی جامعه طراحی و اجرا می شوند. کشت کروموزوم فرآیندی کاملا آزمایشگاهی است که در آن سلول های زنده را در محیط آزمایشگاه تحریک به تقسیم شدن می کنند. در نهایت تقسیم سلول های جدید در مرحله متافاز متوقف می گردد. این زمان مناسب ترین نقطه برای بررسی ساختاری و عددی کروموزوم ها در محیط آزمایشگاه می باشد. در واقع این روش را می توانیم به عنوان پایه اصلی آزمایش های سیتوژنتیک معرفی نماییم. در این مقاله ما قصد داریم تا متخصصان را با آموزش کشت کروموزوم در سیتوژنتیک و همچنین مراحل کشت کروموزوم خون محیطی آشنا نماییم.

کشت کروموزوم چیست و چگونه در تشخیص ناهنجاری‌ های ژنتیکی کمک می‌ کند؟

در واقع کشت کروموزوم به معنی تکثیر سلول های حاصل از نمونه در محیط و شرایط کاملا کنترل شده می باشد. هدف از اجرای این فرایند به دست آوردن تعداد کافی از سلول هایی است که وارد مرحله متافاز شده اند. در این مرحله کروموزوم ها در متراکم ترین حالت خود قرار دارند. در نتیجه متخصصان به راحتی و با استفاده از ابزارهای دقیق آزمایشگاهی مانند میکروسکوپ های نوری می توانند آنها را بررسی نمایند.

اجرای فرایند کشت کروموزوم به متخصص این امکان را می دهد تا ناهنجاری های کروموزومی را در دو سطح متفاوت بررسی نماید. بررسی ناهنجاری های عددی و ساختاری از مهمترین دستاوردهای اجرای این روش آزمایشگاهی است. هدف از بررسی ناهنجاری عددی تشخیص اختلالاتی مانند سندروم داون و سندروم ترنر می باشد. در حالیکه در بررسی ساختاری حذف، جابجایی، واژگونی و مضاعف شدن کروموزوم ها مورد بررسی قرار می گیرد.

بخوانید: طیف سنجی آزمایشگاهی چیست؟

آشنایی با نمونه ‌های مناسب برای کشت کروموزوم

انتخاب نمونه مناسب برای اجرای آزمایش کشت کروموزوم وابسته به هدف از اجرای آزمایش و سن بیمار است. رایج ترین نمونه های مورد استفاده برای اجرای این فرایند نمونه های حاصل از مغز استخوان برای بررسی انواع سرطان های خون و مایع آمنیوتیک برای تشخیص انواع ناهنجاری های ژنتیکی پیش از تولد می باشند. البته در برخی از شرایط نیز مشاهده می شود که برای بررسی ژنتیکی جنین در هفته های اول بارداری از پرزهای کوریونی نیز به عنوان استفاده می نمایند.

آماده ‌سازی محیط کشت و ملزومات کشت کروموزوم

برای تسلط در آموزش کشت کروموزوم در سیتوژنتیک نیاز است تا متخصصان در ابتدا با ملزومات مورد نیاز برای اجرای این فرایند آشنا شوند. محیط کشت پایه یکی از اولین و اصولی ترین ابزارهای مورد نیاز برای اجرای این فرایند است.

محیط های کشت مورد استفاده برای فرایند کشت کروموزوم عموما حاوی مواد مغذی و ضروری برای رشد سلول ها هستند. این مواد شامل اسیدهای آمینه و ویتامین ها می باشند. در نهایت برای تامین فاکتورهای رشد سلولی ما نیاز به استفاده از سرم های جنین گاوی داریم. افزودن ماده ای به نام میتوژن به محیط کشت، زمینه ورود سلول ها به چرخه تقسیم سلولی را فراهم خواهد نمود.

همچنین کاربر باید نسبت به افزودن آنتی بیوتیک ها به محیط کشت دقت نماید. افزودن آنتی بیوتیک هایی مانند پنی سیلین به محیط کشت برای جلوگیری از رشد باکتریایی الزامی است. در پایان نیز متخصص با قرار دادن نمونه ها در دستگاه انکوباتور شرایط محیطی تقسیم سلولی را برای آنها فراهم می کند.

مراحل گام‌ به‌ گام انجام کشت کروموزوم در آزمایشگاه

مراحل کشت کروموزوم به صورت گام به گام شامل کشت، انکوباسیون، توقف تقسیم سلولی، شوک هیپوتونیک، تثبیت و رنگ آمیزی نمونه ها می باشد. مرحله اول یا همان کشت شامل افزودن نمونه ها به محیط کشت است. در نهایت متخصص با قرار دادن نمونه ها در محیط مناسب شرایط تقسیم سلولی را برای آنها محقق می نماید. در ادامه متخصص با افزودن مواد خاص مانند کول شیسن به محیط نمونه ها را وادار به ورود به مرحله متافاز می نماید. در نهایت نیز با افزودن محلول های خاص به محیط زمینه جداسازی کروموزوم ها و بررسی آنها را فراهم می کند.

خطاهای رایج در کشت کروموزوم و راهکارهای کاهش آن ‌ها

کشت کروموزوم را می توانیم به عنوان یک فرایند بسیار حساس و دقیق معرفی نماییم. در نهایت کوچکترین خطا در زمان اجرای این فرایند می تواند منجر به عدم رشد سلول ها در محیط کشت شود. اولین عاملی که می تواند آزمایش ما را تحت تاثیر قرار دهد آلودگی محیط کشت به وسیله قارچ ها و باکتری ها است.

در نتیجه برای جلوگیری از بروز این مشکل بهتر است تا فرایند انتقال نمونه ها به محیط کشت در زیر دستگاه هود لامینار کلاس II اجرایی شود. همچنین در زمان قرار دادن نمونه ها در دستگاه انکوباتور باید نسبت به تنظیم دقیق دما توجه داشته باشیم. زیرا رشد سلول ها در دمای نامناسب بدون شک متوقف خواهد شد. در نهایت تاخیر در ارسال نمونه ها به محیط آزمایشگاه نیز می تواند فرایند کشت را با مشکل مواجه نماید.

نکات مهم در برداشت متافاز برای آنالیز بعد از کشت کروموزوم

در اجرای فرایند کشت کروموزوم رعایت برخی نکات بسیار حیاتی است. برای مثال مهمترین مرحله در این فرایند برداشت نمونه خواهد بود که باید به صورت دقیق انجام شود. همچنین در زمان اجرای فرایندهای فوق در امر کشت، باید به زمان توجه نمود. برای مثال بی توجهی نسبت به زمان مصرف کولسمید می تواند باعث فشردگی کروموزوم ها و کاهش کیفیت فرایند باندینگ گردد. همچنین متخصصان در زمان بررسی نمونه بهتر است از لام های با کیفیت و کاربردی استفاده نمایند تا نتایج دقیق تری حاصل شود.

نقش کشت کروموزوم در سیتوژنتیک بالینی و ژنتیک انسانی

کشت کروموزوم را می توانیم به عنوان یک پل ارتباطی بین دانش بیولوژی سلولی و پزشکی بالینی در نظر بگیریم. در واقع پزشکان می توانند از داده های حاصل از فرایند کشت به منظور بررسی دلایل اصلی سقط مکرر جنین، ناتوانی ذهنی و حرکتی نوزادان پس از تولد، بررسی دلایل بروز ناباروری و بسیاری عوامل دیگر بهره ببرند.

همچنین در آنکولوژی، شناسایی مسیر و علت جابجایی کروموزوم ها برای تعیین پروتکل های درمانی الزامی می باشد. در نتیجه می توان گفت که کشت کروموزوم توانسته به درمان و تشخیص در علم پزشکی کمک شایانی نماید.

بخوانید: QF-PCR چیست؟

اهمیت شرکت در کارگاه‌ های کشت کروموزوم برای مهارت ‌آموزی عملی

کشت کروموزوم را می توانیم به عنوان یکی از تاثیرگذارترین فرایندهای آزمایشگاهی معرفی نماییم که اجرای آن به مهارت و دانش نیاز دارد. شرکت در دوره های تخصصی و کارگاه های آموزشی کشت می تواند به متخصصان در این زمینه کمک نماید تا با فرایندهای تکنیکی مانند لام گیری و عیب یابی بیشتر آشنا شوند. در نتیجه توصیه بر این است تا کارشناسان علوم آزمایشگاهی و ژنتیک با حضور در این دوره ها سطح توانمندی خود را ارتقا دهند.

 جمع‌بندی

کشت کروموزوم فرایندی زمان بر و ارزشمند می باشد که به متخصص امکان بررسی نقشه ژنتیکی فرد را می دهد. با شناخت روش اجرا و تحلیل داده ها، کشت کروموزوم می تواند به موفقیت در مسیر تشخیص سیتوژنتیک کمک نماید. همچنین متخصصان با افزایش توانمندی فردی خود در این دانش می توانند زمینه تشخیص و درمان بسیاری از مشکلات را در بلند مدت فراهم نمایند. در نهایت توسعه این روش می تواند در آینده نه چندان دور زمینه بروز ژن درمانی در بسیاری از ناهنجاری ها را فراهم نماید.