Un aperçu du caryotypage

Un caryotype est, littéralement, une photographie des chromosomes qui existent dans une cellule. Un médecin peut prescrire un caryotype pendant la grossesse pour dépister les malformations congénitales courantes.Il est également parfois utilisé pour confirmer un diagnostic de leucémie.Plus rarement, un caryotype est utilisé pour dépister les parents avant qu’ils ne conçoivent s’ils risquent de transmettre une maladie génétique à leur bébé. Selon l’objectif du test, la procédure peut impliquer une analyse de sang, une aspiration de 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 filiformes du noyau des cellules dont nous héritons de nos parents et qui transportent notre information génétique 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 possèdent généralement 46 chromosomes, dont 23 sont hérités respectivement de notre mère et de notre père. Les 22 premières paires sont appelées autosomes et déterminent nos caractéristiques biologiques et physiologiques uniques. La 23ème paire est composée de chromosomes sexuels (appelés X ou Y), qui indiquent si nous sommes une femme ou un homme.

Toute erreur dans le 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 déficience physique ou intellectuelle. Un caryotype permet aux prestataires de soins de détecter ces erreurs.

Les anomalies chromosomiques surviennent lorsqu’une cellule se divise au cours du développement fœtal. Toute division se produisant dans les organes reproducteurs est appelée méiose. Toute division se produisant 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 :

• 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 lequel une partie d’un chromosome s’est retournée dans la direction opposée
• Duplications, dans quelle partie d’un chromosome est accidentellement copiée

Anomalies numériques

Certaines personnes naissent avec un chromosome supplémentaire ou manquant. S’il y a plus de deux chromosomes alors qu’il ne devrait y en avoir que deux, on parle de trisomie. S’il y a un chromosome manquant ou endommagé, il s’agit d’une monosomie.

Parmi certaines des anomalies numériques qu’un caryotype peut détecter figurent :

• Syndrome de Down (trisomie 21), dans lequel un chromosome 21 supplémentaire provoque des traits du visage distinctifs et des déficiences intellectuelles.
• Syndrome d’Edward (trisomie 18), dans lequel le chromosome 18 supplémentaire se traduit par un risque élevé de décès avant le premier anniversaire.
• Syndrome de Patau (trisomie 13), dans lequel un chromosome 18 supplémentaire augmente le risque de problèmes cardiaques, de déficience intellectuelle 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, un risque accru d’infertilité et un risque accru de problèmes cardiaques.
• Syndrome de Klinefelter (syndrome XXY), dans lequel un chromosome X supplémentaire chez les garçons peut provoquer l’infertilité, des troubles d’apprentissage et un sous-développement des organes génitaux.

Anomalies structurelles

Les anomalies structurelles ne sont pas aussi fréquemment observées ou identifiées que les trisomies ou les monosomies, mais elles peuvent être tout aussi graves.Les exemples incluent :

• Maladie de Charcot-Marie-Tooth, causée par une duplication du chromosome 17, entraînant une réduction de la taille musculaire, une faiblesse musculaire et des difficultés motrices et d’équilibre.
• Inversion du chromosome 9, associée à une déficience intellectuelle, à des malformations du visage et du crâne, à l’infertilité et à des fausses couches récurrentes.
• Cri-du-Chat syndrome, dans lequel la suppression du chromosome 5 entraîne un retard de développement, une petite taille de tête, des troubles d’apprentissage et des traits du visage distinctifs.
• Chromosome de Philadelphie, provoquée par la translocation réciproque des chromosomes 9 et 22, entraînant un risque élevé de leucémie myéloïde chronique.
• Le syndrome de Williams, dans lequel la translocation du chromosome 7 provoque une déficience intellectuelle, des problèmes cardiaques, des traits du visage distinctifs et des personnalités extraverties et engageantes.

L’expression des anomalies chromosomiques structurelles est vaste. Par exemple, environ 3 % des cas de syndrome de Down sont causés par une translocation sur le chromosome 21.Cependant, toutes les anomalies chromosomiques ne conduisent pas à une maladie. Certains, en fait, pourraient s’avérer bénéfiques.

Un tel exemple est la drépanocytose (SCD) causée par un défaut sur le chromosome 11. Même si l’héritage de deux de ces chromosomes entraînera la SCD, n’en avoir qu’un seul peut vous protéger contre le paludisme. On pense que d’autres défauts fournissent une protection contre le VIH, en stimulant la production d’anticorps anti-VIH largement neutralisants (BnAbs) chez un sous-ensemble rare de personnes infectées.

Indications

Pendant la grossesse, un test de caryotype peut être effectué pour aider à détecter des conditions génétiques chez le fœtus.Les caryotypes sont parfois utilisés pour le dépistage préconceptionnel dans des conditions spécifiques, à savoir :

• Pour les couples ayant une histoire ancestrale commune de maladie génétique
• Lorsqu’un partenaire a une maladie génétique
• Lorsqu’on sait qu’un partenaire est porteur d’une mutation autosomique récessive (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 préconceptionnel de routine mais plutôt pour les couples dont le risque est considéré comme élevé. Les exemples incluent les couples juifs ashkanzi 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 victimes de fausses couches à répétition 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 Philadelphie à elle seule ne peut pas confirmer le diagnostic de cancer.)

Comment ils sont exécutés

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

• Amniocentèseest utilisé pour obtenir un échantillon d’un fœtus. Il s’agit de l’insertion d’une aiguille dans l’abdomen pour extraire une petite quantité de liquide amniotique de l’utérus ; elle est réalisée sous la direction d’une échographie pour éviter tout dommage au fœtus. L’intervention est réalisée entre la 15e et la 20e semaine de grossesse. Bien que relativement sûre, l’amniocentèse est associée à un très faible risque de fausse couche (environ 1 sur 900).
• Prélèvement de villosités choriales (CVS)est également utilisé pour obtenir un échantillon d’un fœtus. Pour ce test, une aiguille abdominale ou vaginale est utilisée pour extraire un échantillon de cellules des tissus placentaires. Le CVS est généralement effectué entre les semaines 10 et 13 de la grossesse. Elle comporte un risque de fausse couche légèrement plus élevé que l’amniocentèse.
• Phlébotomieest le terme médical désignant une prise de sang. Ce test est utilisé pour obtenir un échantillon auprès d’un enfant ou d’un adulte. L’échantillon de sang est généralement prélevé dans une veine de votre bras, qui est ensuite exposée au chlorure d’ammoniac pour isoler les leucocytes (globules blancs) pour le caryotypage. Des douleurs, un gonflement et une infection au site d’injection sont possibles.
• Aspiration de moelle osseusepeut être utilisé pour faciliter le diagnostic de la leucémie myéloïde chronique chez les enfants ou les adultes. Elle est généralement réalisée en insérant une aiguille au centre de l’os de la hanche et se fait sous anesthésie locale dans le cabinet d’un professionnel de la santé. La douleur, les saignements et les infections font partie des 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 d’identifier le stade de la mitose dans lequel les chromosomes se distinguent le plus.

Les cellules sont ensuite placées sur une lame, colorées avec un colorant fluorescent et positionnées sous la lentille d’un microscope électronique. Le cytogénéticien prend ensuite des microphotographies des chromosomes et réorganise les images comme un puzzle pour faire correspondre correctement les 22 paires de chromosomes autosomiques et les 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 motifs de bandes sur les chromosomes ne correspondent pas ou sont manquants, soit parce que la longueur d’un « bras » chromosomique est plus longue ou plus courte qu’un autre.

Résultats

Toute anomalie sera répertoriée sur un rapport de caryotype par chromosome concerné 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 le peuvent pas.

Les résultats d’un caryotype prénatal prennent entre 10 et 14 jours. D’autres sont généralement prêts dans un délai de trois à sept jours. Bien que votre médecin examine généralement les résultats avec vous, un conseiller en génétique peut être à votre disposition pour vous aider à mieux comprendre ce que signifient et ne signifient pas les résultats. Ceci est particulièrement important si une maladie congénitale est détectée ou si un dépistage préconceptionnel révèle un risque accru de maladie héréditaire si vous avez un bébé.