Caryotype

Un caryotype est une représentation ordonnée de l’ensemble des chromosomes (support de l’information génétique) d’une cellule. Le plus souvent, cette analyse est effectuée dans le cadre d‘un diagnostic prénatal, à l’occasion d’une amniocentèse. Dans 80% des cas, l’anomalie recherchée est la trisomie 21.

Définition et objectif d’un caryotype

Qu’est-ce qu’un caryotype ?

Un caryotype est l’étude qualitative (structure) et quantitative (nombre) des chromosomes.

Les chromosomes, constitués de morceaux d’ADN appelés gènes, sont les supports de l’information génétique, propre à chaque individu, ils sont présents dans le noyau des cellules qui composent l’organisme. Les gènes (qui composent les chromosomes) sont assimilables à des séquences codées permettant de produire les diverses protéines dont l’organisme a besoin. Chaque protéine a donc sa ou ses fonctions qui contribuent au bon fonctionnement de chaque cellule, et plus globalement du corps. Enfin, chaque individu dispose de deux exemplaires de chaque gène, l’un présent sur le chromosome en provenance de son père, l’autre sur celui qui vient de sa mère.

Toute espèce animale ou végétale possède un nombre spécifique et constant de chromosomes. Ainsi, on compte 46 chromosomes chez un individu sain. Ils sont répartis en 22 paires identiques, plus une paire de chromosomes sexuels, XX chez la femme et XY chez l’homme. Dans un caryotype, les chromosomes sont classés par paires, selon leur taille, et la position du centromère (région du chromosome reliant les deux bras de celui-ci).

L’examen est prescrit par un médecin, et réalisé dans un laboratoire spécialisé en cytogénétique. Il est pris en charge à 100% par la sécurité sociale.

Le caryotype est réalisé à partir de cellules sanguines ou fœtales prélevées par prise de sang ou amniocentèse, selon la situation. Les cellules sont déposées dans un milieu de culture contenant des éléments nutritifs, des antibiotiques (pour éviter leur contamination par des bactéries) et des substances activant la division cellulaire.

En effet, l’étude des chromosomes est réalisée sur des cellules au stade de métaphase (soit le deuxième des quatre stades du processus de division cellulaire, aussi appelée mitose). Une fois la division cellulaire enclenchée, celle-ci est bloquée grâce à une substance (la colchicine) quelques jours après. Les cellules sont ensuite soumises à un choc hypotonique pour les faire éclater et libérer les chromosomes. Ces derniers sont ensuite colorés, photographiés, identifiés puis classés.

Quel est l’objectif d’un caryotype ?

L’objectif d’un caryotype est de dépister des anomalies chromosomiques présentes dans toutes les cellules de l’organisme depuis la naissance. Dans de très rares cas (cancers, leucémies), l’analyse porte sur des anomalies chromosomiques apparues après la naissance, et à l’origine des dysfonctionnements cellulaires.

Quelles indications ?

Un caryotype peut être prescrit dans le cadre d’une amniocentèse, chez certaines femmes enceintes pour dépister une éventuelle maladie génétique du fœtus. Un prélèvement de placenta ou de liquide amniotique est nécessaire.

Les trisomies peuvent être détectées par l’analyse du caryotype fœtal. En effet, lorsqu’une paire de chromosomes est composée de 3 chromosomes identiques au lieu de 2 chromosomes identiques, on parle de trisomie. La trisomie la plus fréquente concerne la paire de chromosomes numéro 21, d’où le nom de « trisomie 21 ». Les trisomies 14 et 18 existent aussi.

À savoir ! La trisomie 21 est une maladie congénitale résultant d’une anomalie chromosomique.  Cette pathologie incurable touche près d’un enfant sur 650, avec un risque qui augmente de façon importante avec l’âge de la mère. En Europe, on compte 400 000 patients atteints de trisomie 21. En France, le nombre de naissances trisomiques est évalué à 1 sur 2000 naissances.

L’examen peut aussi être effectué chez un enfant, généralement un nouveau-né, pour lequel une maladie chromosomique est suspectée. Il est pratiqué à partir d’un prélèvement sanguin. Un caryotype peut être prescrit chez un enfant en cas de : retard mental ou du développement, de retard pubertaire important ou d’ambiguïté sexuelle.

Chez l’adulte, le caryotype est prescrit en cas de cancer ou de leucémies (maladies du sang) pour déterminer si la maladie est en rapport ou non avec une anomalie génétique ou une malformation chromosomique existant que dans certaines cellules. Dans ce cas particulier, le prélèvement cellulaire est réalisé dans la moelle osseuse, dans les ganglions ou le sang.

A noter que chez l’adulte, un caryotype peut aussi être réalisé en cas d’enfant porteur d’une anomalie génétique, de fausses couches à répétition ou de stérilité.

Résultats d’un caryotype

Une étape de culture des cellules est nécessaire, pendant 2 à 3 semaines, de façon à ce que les chromosomes puissent être observés au microscope lors de la division cellulaire (le seul moment où ils sont visibles). Ils sont ensuite classés par paires. Leur nombre, leur forme et leur structure sont analysés.

Caryotype normal

Un caryotype normal contient 46 chromosomes classés en 23 paires dont 22 paires de chromosomes identiques (deux à deux), et 1 paire de chromosomes sexuels XX ou XY.  La formule s’écrit : 46, XX pour une femme saine et 46, XY pour un homme sain.

Caryotype anormal

Une anomalie chromosomique peut être homogène (présente dans toutes les cellules du patient) ou en mosaïque (plusieurs lignées cellulaires avec différentes formules chromosomiques). Elle peut aussi être équilibrée ou déséquilibrée. Les anomalies déséquilibrées (avec perte ou gain de matériel codant) sont à l’origine de symptômes visibles comme un retard mental, une malformation, etc. Les anomalies équilibrées (sans perte ou gain de matériel codant mais avec échange de matériel entre deux chromosomes) n’engendrent généralement pas de manifestations cliniques, mais un risque de trouble de la fertilité ou de donner naissance à un enfant avec une anomalie chromosomique déséquilibrée.

Les anomalies chromosomiques peuvent concerner n’importe quel chromosome, y compris les chromosomes sexuels. Elles peuvent affecter :

• Le nombre de chromosomes ;
• La structure des chromosomes.

Les anomalies du nombre des chromosomes correspondent à la présence ou à l’absence d’une ou plusieurs copies supplémentaires d’un chromosome. Par exemple, lorsqu’il y a :

• 1 chromosome supplémentaire, on parle de trisomie. La trisomie peut toucher n’importe laquelle des 23 paires de chromosomes, mais les plus fréquentes sont la trisomie 21, la trisomie 13 et la trisomie 18 ;
• 2 chromosomes supplémentaires, c’est une tétrasomie ;
• absence d’un chromosome, on parle de monosomie.

À savoir ! Le risque qu’un fœtus ait un chromosome supplémentaire ou en moins augmente avec l’âge de la mère.

Les anomalies de structure correspondent à une altération d’un chromosome. En effet, parfois :

• Une partie ou la totalité d’un chromosome s’attache de manière anormale à un autre chromosome. On parle de translocation ;
• Lorsqu’une partie d’un chromosome est absente, c’est une délétion ;
• Enfin, il arrive parfois qu’une partie d’un chromosome soit répétée anormalement, on parle de duplication.

Certaines anomalies chromosomiques provoquent le décès de l’embryon ou du fœtus dans l’utérus. D’autres anomalies peuvent être à l’origine d’un déficit intellectuel, d’une petite taille, de crises convulsives ou de troubles cardiaques.

Charline D., Docteur en pharmacie

Sources