I. technique pour établir le caryotype

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1 2 LE CARYOTYPE Le caryotype est une photographie de l'ensemble des chromosomes d'une cellule. Les chromosomes sont rangés par paires en fonction de leur forme, leur taille et de la position des bandes de couleur qu'ils portent. On réalise un caryotype pour détecter des anomalies de nombre ou de forme des chromosomes d'un individu. On doit photographier le chromosome à un moment où il est le mieux visible (dans la vie de la cellule, c'est quand le chromosome est métaphasique) : Rappel : Les chromosomes se trouvent dans le noyau de la cellule, ils sont constitués d'adn I. technique pour établir le caryotype 1. récupération de cellules Selon l'individu chez qui on veut faire le caryotype, on ne prélève pas les mêmes cellules : Si l'individu est un enfant ou un adulte, le caryotype peut être réalisé sur n'importe quel prélèvement tissulaire, mais le plus souvent, on prend des cellules sanguines : les lymphocytes, obtenus grâce à une prise de sang. Si on veut connaître le caryotype d'un fœtus (diagnostic prénatal), il faut prélever des cellules foetales sans mettre la vie du foetus en danger. On préfère prendre des cellules qui se sont décrochées du foetus et qui flottent dans le liquide qui l'entoure. Ce liquide s'appelle le liquide amniotique. La technique la plus sûre (0,5% d'échec), consiste à prélever un peu de ce liquide sous échographie, à partir de 14 semaines de grossesse. Cette technique s'appelle l'amniocentèse. Le médecin enfonce une aiguille jusqu'au liquide amniotique et prélève des cellules foetales. 1

2 2. observation et classement des chromosomes Les cellules, peu nombreuses, sont mises en culture in-vitro dans des flacons contenant un milieu nutritif pour qu'elles se multiplient. Les cellules se fixent au fond du flacon et se divisent. On peut suivre leur croissance au microscope. Lorsqu'il y a suffisamment de cellules, on ajoute au milieu culture de la colchicine qui bloque les cellules en métaphase de la mitose. Les étapes suivantes permettent de faire éclater les cellules et d'étaler les chromosomes sur une lame de verre, c'est ce que l'on appelle un étalement chromosomique. La lame est ensuite colorée avec un colorant appelé le Giemsa. Ce colorant fait apparaître des bandes sombres et claires alternées sur les chromosomes. Le technicien peut les observer au microscope. Les chromosomes sont alors photographiés, puis, on découpe les photos pour classer les chromosomes par paire d'après leur taille, la position des centromères et des bandes colorées, c'est ce qu'on appelle faire le caryotype. remarque : les deux chromosomes d'une même paire présentent les mêmes bandes, ce qui rend plus facile le classement deux par deux. 2

3 II. caryotype humain normal et formule chromosomique Un caryotype normal comprend 2n = 46 chromosomes, soit n = 23 paires. Chaque paire comporte un chromosome d'origine paternelle et un chromosome d'origine maternelle. Sur les 23 paires, il y a : 22 paires de chromosomes dits autosomes ou somatiques numérotés de 1 à 22 1 paire de chromosomes dits gonosomes ou sexuels qui sont identiques chez la femme, on les nomme XX alors que chez l'homme, ils sont différents, on les nomme XY. Y a une forme de X mais est tout petit. caryotype normal féminin caryotype normal masculin L'étude du caryotype permet de donner la formule chromosomique de l'individu. La règle pour écrire la formule chromosomique est la suivante :..., à ajouter s'il y a des chromosomes anormaux en plus et dire lesquels nombre de «dont» gonosomes présents chromosomes total Exemple : chez un homme à caryotype normal, la formule chromosomique est (46, XY) ; chez une femme à caryotype normal, la formule chromosomique est (46, XX). 3

4 III.aberrations ou anomalies chromosomiques On distingue : 1. les anomalies du nombre de chromosomes -les polyploïdies, chez des embryons non viables, 3n = 69 chromosomes(triploïdie), plus rarement 4n = 92 chromosomes... -les aneuploïdies, il s'agit d'une anomalie de nombre portant sur une seule paire de chromosomes. On parle de monosomie s'il manque un chromosome à une paire et de trisomie quand il y en a un de trop à une paire. Cette anomalie provient le plus souvent d'un défaut de fabrication de gamète d'un des deux parents. Dans 95% des cas, c'est le gamète femelle qui était anormal, surtout si la mère a plus de 40 ans. A la naissance de l'enfant, toutes ses cellules portent l'anomalie. La plupart des aneuploïdies donnent des individus non viables, mais il y a des exceptions : aneuploïdies portant sur les autosomes, les personnes présentent divers degrés de dysmorphie et de retard intellectuel; c'est le cas de la trisomie 21 ou syndrome de Down, dont la formule chromosomique est 47,XY+21, c'est la plus fréquente des trisomies (1 naissance sur 800) ; les trisomies 13 et 18 sont possibles mais plus rares : 4

5 . aneuploïdies portant sur les gonosomes, elles concernent 1 naissance sur 500. Les symptômes sont moins apparents. - chez l'homme, on trouve le syndrome de Klinefelter 47,XXY qui entraîne uniquement une stérilité. Remarque : On trouve aussi des individus 47,XYY sans symptômes. - chez la femme, on rencontre le syndrome de Turner 45,X. C'est la seule monosomie viable. Les personnes atteintes ont une vie normale mais présentent les caractéristiques suivantes : petite taille, stérilité mais pas toujours, possibilité d'arrieration mentale. On trouve aussi des 47,XXX (triplex), sans symptômes. 5

6 2. les anomalies de structure des chromosomes Les chromosomes peuvent échanger des bras chromosomiques lors de la formation des gamètes. Ainsi, on peut observer des translocations : échange de bras chromosomiques entre chromosomes non homologues. Elles sont sans conséquences. Ex : translocation 12/17 Parfois, on observe une délétion c'est une anomalie bien plus grave, qui s'accompagne le plus souvent de manifestations cliniques importantes. Elle peut concerner un seul chromosome ou plusieurs. Exemple : la maladie du cri du chat, c'est une délétion du bras court du chromosome 5. Il en résulte une microcéphalie et un retard intellectuel important. Courte espérance de vie. 3. indication de caryotype Le médecin prescrit un caryotype à un patient lorsqu'il a un retard mental, antécédents familiaux d'anomalie touchant les chromosomes, une malformation congénitale, dans le diagnostic ou le suivi de certains cancers.. Il peut le demander chez un nouveau né chez qui on n'arrive pas à déterminer le sexe, chez une jeune femme qui n'a toujours pas ses règles vers 17 ou 18 ans (aménorrhée primaire), chez une femme qui fait des fausses couches à répétition. Mais l'indication majeure concerne le diagnostic prénatal. On recherche alors des aberrations chromosomiques. Un caryotype anormal entraîne l'éventualité d'une interruption volontaire de grossesse (IVG). Il s'agit ici d'une IVG thérapeutique, tolérée par la loi mais pas obligatoire. 80% des prescription de caryotype concernent un diagnostic de trisomie 21. 6