Рождение ребенка с хромосомной патологией или врожденными пороками развития остается серьезной социально-экономической проблемой, как для отдельной семьи, так и для общества в целом. Основной составляющей частью спектра хромосомных нарушений у новорожденных является синдром Дауна, или трисомия по 21-й хромосоме; в Украине ежегодно рождаются до 400 таких детей. Выявление хромосомной аномалии у младенца с пороками развития в кратчайший срок после рождения является одной из основных проблем консультирования семьи генетиком, хирургом и другими специалистами. Иногда для характеристики хромосомного набора (кариотипа) новорожденного нужно исследование кариотипов родителей и применение дополнительных молекулярно-цитогенетических методов. Определение нормального кариотипа или определенной хромосомной патологии позволяет решить вопрос о предоставлении специализированной помощи и спрогнозировать осложнения.

История анализа хромосомного набора в разных тканях насчитывает свыше полувека. За последние десятилетия возможности исследования хромосом значительно выросли за счет развития рынка технического обеспечения цитогенетических лабораторий. При условии соответствующего финансирования, каждый этап исследования — от получения материала до выдачи результата — максимально упрощен и адаптирован к нынешним методикам анализа набора хромосом.

Основным методом исследования хромосом человека после рождения является полумикрометод, при котором анализируют лимфоциты периферической крови после предварительного культивирования. Как известно, получение достоверного результата любого исследования возможно только при условии правильного забора материала. Для цитогенетического исследования особенно важной является стерильность, достигаемая с помощью пункции вены новорожденного адаптированной вакуумной системой (S-monovette), которая содержит нужную для исследования концентрацию гепарина и дает возможность транспортировать образец крови из роддома или больницы сразу после получения. Контейнер открывается для закладки культуры крови в стерильных условиях в ламинарном шкафу с вертикальным потоком 0,4 м/с и НЕРА-фильтром для избежания контаминации культуры крови на питательной среде микроорганизмами. Смесь среды и реагентов для кариотипирования (РВ-mах) имеет все необходимые компоненты для обеспечения нормального деления лимфоцитов (получение высокого митотического индекса), что значительно упрощает этап культивирования и делает ненужным тестирование каждой партии реактивов, как это было ранее. В начале использования культуральной смеси в лаборатории определяют оптимальный объем смеси РB-mах и образца крови, при которых можно достичь нужного для исследования митотического индекса. Поскольку культуры крови разных пациентов находятся в одинаковых стартовых условиях, конечный рост клеток зависит от индивидуальных особенностей иммунитета (количества Т-лимфоцитов). Культуру крови каждого пациента дублируют в два или три флакона, поскольку может возникнуть потребность в дополнительных исследованиях или получения большего количества препаратов, а при закладке культуры на следующий после получения образца день или позже значительно снижается митотический индекс.

Культивирование происходит в специальном инкубаторе, который обеспечивает постоянные условия для культуры крови (37°С, 5% С02) в течение 50 или 69 часов (срок первого и второго митотических разделений соответственно). Более консервативным остается этап фиксации культуры, на котором разрушается веретено деления на стадии метафазы, проводится гипотоническая обработка клеток, фиксация метанолом и уксусной кислотой и приготовление препаратов, на предметных стеклах. Осуществление этого этапа больше зависит от опыта лаборанта и соблюдения методики, чем от технических средств, хотя использование центрифуги с электронным управлением скоростью и таймером его упрощает. Предварительный анализ препаратов перед дифференциальной окраской проводят с помощью микроскопа при увеличении х100 и опущенном конденсоре, что дает возможность оценить митотический индекс образца и при необходимости провести дополнительную обработку спиртами разной концентрации или дополнительно подсушить. Анализ полученных препаратов обычно проводят в светлом поле на микроскопах рабочего или исследовательского класса. Сначала на увеличении х100 оценивают качество препарата и проводят поиск метафазных пластинок, которые могут подойти для анализа. Анализ проводят на увеличении х1000 с использованием масляной иммерсии. Сравнивают, кроме количества хромосом в каждой метафазной пластинке, соответствующие сегменты на парных хромосомах, что дает возможность определить структурные аномалии (анеусомии, транслокации, инверсии и тому подобное). Новейшим направлением цитогенетических исследований является анализ хромосом с помощью компьютерных программ (специализированное рабочее место цитогенетика, например «Видеотест Карио-3.1»), предназначенных для захвата, сравнения и сохранения изображений хромосомного набора. Такие программы значительно ускоряют исследование и улучшают его качество, помогают сформировать цитогенетическое заключение с изображением метафазной пластинки, кариограммы, текстового объяснения и рекомендаций. При достаточном качестве препаратов программа самостоятельно идентифицирует пары хромосом, а в сложных случаях хромосомной патологии дает возможность сравнивать хромосомный материал неизвестного происхождения с частями других хромосом и определять участки разрывов или сопоставлять его с идеограммами. База данных такой программы (альбом) делает возможным сохранение достаточного количества изображений, а также архивацию и сохранение результатов исследований вне компьютера. Важным является и то, что можно «научить» программу распознавать препараты хромосом, полученные в разных цитогенетических лабораториях, если качество распознавания не удовлетворяет специалиста. Кроме того, можно сформировать бланки выводов для выдачи результатов с нужной текстовой и графической информацией для разных случаев, что также упрощает этап выдачи и интерпретации результатов. Включение в такой бланк изображения идентифицированных хромосом (кариограмм) и метафазной пластинки соответствующего качества делает возможным для других специалистов-цитогенетиков анализ хромосомного набора без пересмотра препаратов, особенно в тех случаях, когда такой возможности нет. Определение любой хромосомной патологии или хромосомного варианта у ребенка является поводом для определения кариотипа у его родителей и сибсов пробанда с целью прогноза для семьи, особенно относительно будущих беременностей. В отдельных случаях при патологическом кариотипе и врожденных пороках развития избирают соответствующую тактику хирургического вмешательства. Поэтому чрезвычайно важно правильно установить кариотип младенца в более сжатые сроки после рождения.