Laboratorium Diagnostiek  

De onderzoeksmogelijkheden naar de oorzaken van erfelijke ziekten zijn in de afgelopen jaren sterk toegenomen. Toch blijft er een vrij groot aantal patiënten bij wie het niet mogelijk is om een juiste diagnose te stellen door laboratoriumonderzoek. Wanneer in het laboratorium geen afwijking wordt gevonden, betekent dat daarom niet dat er geen erfelijke afwijking bestaat. De belangrijkste laboratorium onderzoeken naar erfelijke ziekten zijn:

Chromosomen onderzoek
Chromosomen kunnen uit cellen van bloed, huid, vruchtwater of vlokken gehaald worden en onder de microscoop zichtbaar gemaakt worden.

DNA onderzoek
De genen, waaruit ons DNA bestaat zijn te klein om onder de microscoop te zien, maar worden bestudeerd in het laboratorium door middel van moleculaire technieken.

Biochemisch onderzoek
Biochemisch onderzoek om stofwisselingsziekten op te sporen kan gebeuren op bloed, urine en huid.

Alpha-foetoproteine(AFP) bepaling
Na een vruchtwaterpunctie kan in vruchtwater de hoeveelheid AFP bepaald worden om na te gaan of de foetus een neuraal buis defect heeft.

Maternale screening
Tijdens de zwangerschap kan er bloed van de moeder worden geprikt om het risico op Down syndroom te bepalen.



Chromosomen onderzoek

Voor chromosomenonderzoek worden meestal bloed gebruikt. De witte bloedcellen bevatten chromosomen en DNA.


Bloed in een laboratoriumbuis. Het bloed ziet rood door de aanwezigheid van de rode bloedcellen, die de zuurstof transporteren. Deze cellen bevatten echter geen celkern, en dus ook geen chromosomen of DNA. Deze laatste worden geisoleerd uit de witte bloedcellen die wel een celkern bevatten.
Bloed in een laboratoriumbuis. Het bloed ziet rood door de aanwezigheid van de rode bloedcellen, die de zuurstof transporteren. Deze cellen bevatten echter geen celkern, en dus ook geen chromosomen of DNA. Deze laatste worden geisoleerd uit de witte bloedcellen die wel een celkern bevatten.


Soms wordt een stukje huid afgenomen(huidbioptie) om huidcellen te kweken in het laboratorium. Ook deze huidcellen, die fibroblasten worden genoemd, kunnen gebruikt worden om chromosomen en DNA te isoleren. De witte bloedcellen of de fibroblasten worden in het laboratorium stuk gemaakt zodat de chromosomen uit de cellen vrijkomen. Nadien worden de chromosomen op microscoopglaasjes gebracht en gekleurd. Daarna kunnen met een microscoop foto's worden gemaakt om het chromosomenpatroon in beeld te brengen. De chromosomen worden vervolgens gerangschikt volgens grootte en vorm. Nadien worden ze genummerd van 1(grootste chromosoom) naar 22(kleinste chromosoom). Deze 2 sets(één van vader, en één van moeder) van 22 chromosomen worden autosomen genoemd. De mens heeft dus 44 autosomen(22 van vader, en 22 van moeder). Additioneel aan de 44 autosomen heeft de mens ook 2 geslachtschromosomen: een man heeft een X- en een Y-chromosoom en een vrouw heeft 2 X-chromosomen. De gerangschikte chromosomenkaart wordt een karyotype genoemd. Het karyotype van een vrouw is 46,XX en dat van een man 46,XY.


Bij een huidbioptie wordt een klein stukje huid afgenomen meestal uit de bovenarm. Met een rond mesje gemonteerd op het groene potloodje wordt een stukje huid met een doorsnee van enkele millimeter onder lokale verdoving uit de huid gedraaid. De huidbioptie wordt in kleine stukjes gesneden, en de huidcellen worden in flessen overgebracht. Deze worden in broeikasten geplaatsts waar de fibroblasten groeien tot er voldoende zijn om verder te onderzoeken. Hierboven ziet men de langwerpige fibroblasten door de microscoop op de bodem van de fles.
Bij een huidbioptie wordt een klein stukje huid afgenomen meestal uit de bovenarm. Met een rond mesje gemonteerd op het groene potloodje wordt een stukje huid met een doorsnee van enkele millimeter onder lokale verdoving uit de huid gedraaid. De huidbioptie wordt in kleine stukjes gesneden, en de huidcellen worden in flessen overgebracht. Deze worden in broeikasten geplaatsts waar de fibroblasten groeien tot er voldoende zijn om verder te onderzoeken. Hierboven ziet men de langwerpige fibroblasten door de microscoop op de bodem van de fles.


Deze foto toont enkele grote intacte celkernen(de ronde bollen), met één celkern die opengebarsten is waarbij de chromosomen vrijkomen(boven links). Karyogram met chromosomen gerangschikt van 1(boven links) tot 22(beneden): dit zijn de autosomen. Beneden rechts staan de geslachtschromosomen: in dit geval XY. Het karyotype is dus 46, XY. Het betreft dus een man.
Deze foto toont enkele grote intacte celkernen(de ronde bollen), met één celkern die opengebarsten is waarbij de chromosomen vrijkomen(boven links). Karyogram met chromosomen gerangschikt van 1(boven links) tot 22(beneden): dit zijn de autosomen. Beneden rechts staan de geslachtschromosomen: in dit geval XY. Het karyotype is dus 46, XY. Het betreft dus een man.




DNA-onderzoek

Met DNA-onderzoek worden de genen zelf onderzocht. Het is uiteraard onmogelijk alle 30.000 genen van een mens te onderzoeken. Het DNA-onderzoek zal zich richten op één of enkele genen, waarvan men vermoedt dat ze een afwijking hebben die de erfelijke ziekte veroorzaakt. Van een toenemend aantal ziekten hebben onderzoekers door intensief onderzoek het betrokken gen geidentificeerd. Men weet dus in vele gevallen in welk gen men de afwijking van de patient moet zoeken : deze erfelijke genafwijking wordt mutatie genoemd. Voor vele erfelijke ziekten kan men momenteel de precieze afwijking in het gen die de ziekte veroorzaakt, de mutatie dus, opsporen. We weten nu dat allerlei verschillende mutaties in een gen dezelfde erfelijke ziekte kunnen veroorzaken. Om die reden komt het vaak voor dat voor elke familie met een bepaalde erfelijke ziekte afzonderlijk de mutatie moet worden opgespoord. Dit kan een tijdrovend onderzoek zijn. Daarom is DNA-onderzoek moeilijk, en duur, en moet men vaak lang op de uitslag wachten.
Met DNA-onderzoek tracht men de mutatie te vinden in het gen waarvan men vermoedt dat het de ziekte bij de patient veroorzaakt. Hiertoe zal dus de DNA-sequentie van dat gen moeten worden bepaald.

De bedoeling van diagnostisch DNA onderzoek is de DNA sequentie( base volgorde) van het gen dat men wil onder zoeken te bepalen. Zo kan men in het laboratorium de mutatie(s) ontdekken die de erfelijke ziekte veroorzaken.
De bedoeling van diagnostisch DNA onderzoek is de DNA sequentie( base volgorde) van het gen dat men wil onder zoeken te bepalen. Zo kan men in het laboratorium de mutatie(s) ontdekken die de erfelijke ziekte veroorzaken.


Er bestaan zeer verschillende technieken om mutaties in DNA op te sporen. In figuur wordt DNA afgebeeld dat geanalyseerd wordt door gel electroforese, een techniek om de grootte van stukjes erfelijk materiaal(op de foto in het roze) te bepalen.


Gelelectroforese scheidt de verschillende DNA fragmenten(in het roze) volgens hun grootte.
Gelelectroforese scheidt de verschillende DNA fragmenten(in het roze) volgens hun grootte.


De belangrijkste techniek om mutaties te vinden is de analyse van de sequentie van het gen. Sequentieanalyse gebeurt tegenwoordig met automatische toestellen.


Op de machine rechts in beeld(ABI Prism) wordt de DNA sequentie bepaald,die links op de monitor verschijnt. Een verschil tussen de normale sequentie en die van de patient geeft de mutatie aan. Dit is een DNA sequentie : de gekleurde piekjes geven de 4 verschillende basen aan: blauw is C, zwart is G, groen is A en rood is T. De sequentie is dus CGGGGATCCTCTAGAGT enzovoort.
Op de machine rechts in beeld(ABI Prism) wordt de DNA sequentie bepaald,die links op de monitor verschijnt. Een verschil tussen de normale sequentie en die van de patient geeft de mutatie aan. Dit is een DNA sequentie : de gekleurde piekjes geven de 4 verschillende basen aan: blauw is C, zwart is G, groen is A en rood is T. De sequentie is dus CGGGGATCCTCTAGAGT enzovoort.




Biochemisch onderzoek

Terwijl men met chromosomen onderzoek en DNA analyse een erfelijke ziekte op DNA niveau bestudeert, kan men voor sommige ziekten ook het eiwit dat gevormd wordt door het desbetreffende gen bestuderen. Dit onderzoek wordt biochemisch onderzoek genoemd. Bij sommige erfelijke ziekten bestaat er een tekort aan een welbepaald eiwit: deze ziekten worden stofwisselingsziekten genoemd.
Om een stofwisselingsziekte uit te sluiten kan men niet alleen de hoeveelheid van dat specifieke eiwit of enzyme bepalen(dit onderzoek wordt daarom enzym-bepaling genoemd), maar eveneens de hoeveelheid van de producten die door de eiwitten gevormd worden(deze worden metabolieten genoemd). Wanneer men een stofwisselingziekte vermoedt, wordt urine en bloed van de patient verzameld om een abnormaal gehalte aan eiwit of metabolieten op te sporen. Naast bloed en urine kunnen hiervoor ook huidcellen(fibroblasten) worden gebruikt. Een fibroblasten kweek kan niet alleen voor stofwisselingsonderzoek worden gebruikt, maar ook voor chromosomen of DNA onderzoek, en dit tot vele jaren na afname van de huidbioptie.


Bij de hielprik enkele dagen na de geboorte wordt een beetje bloed(rode cirkels) van de baby op een ponskaartje(witte vierkant) gebracht. Dit ponskaartje wordt in het laboratorium onderzocht op een aantal erfelijke ziekten. Deze test wordt de Guthrie test genoemd. De verschillende metabolieten kunnen in het laboratorium onderzocht worden, bv door chromatografie, zoals afgebeeld.
Bij de hielprik enkele dagen na de geboorte wordt een beetje bloed(rode cirkels) van de baby op een ponskaartje(witte vierkant) gebracht. Dit ponskaartje wordt in het laboratorium onderzocht op een aantal erfelijke ziekten. Deze test wordt de Guthrie test genoemd. De verschillende metabolieten kunnen in het laboratorium onderzocht worden, bv door chromatografie, zoals afgebeeld.




Alpha-foetoproteine(AFP) bepaling in vruchtwater

Eén van de meest verrichte genetische tests is de bepaling van alpha foeto proteine (AFP). AFP is een eiwit dat in hoge concentratie door de foetus gemaakt wordt en in het vruchtwater terecht komt. De AFP waarde in vruchtwater is verhoogd bij een foetus met een defect van de buik(gastroschisis) of de rug(open ruggetje, ook spina bifida of neuraalbuis defect genoemd). Het foetale AFP zal in dat geval in grote hoeveelheden in het vruchtwater lekken. Wanneer men in vruchtwater dus een verhoogd AFP vindt, betekent dit dat de fetus waarschijnlijk een aangeboren afwijking heeft. In de meeste gevallen gaat het om een open ruggetje, en zal men bijgevolg echografie verrichten.


Baby met een spina bifida: de ruggegraat is zichtbaar door een defect in de huid.
Baby met een spina bifida: de ruggegraat is zichtbaar door een defect in de huid.




Maternale screening

Voor meer informatie rond maternale screening(downscreening) verwijzen wij u graag door naar downscreening.be




Naar de homepage van de webdesigner


Home | Inleiding | Erfelijkheid Algemeen | Erfelijke Ziekten | Laboratorium Diagnostiek | Prenatale Diagnostiek | Genetisch Advies | Afspraak voor Genetisch Advies | Contact | Vragen | Links
Bekijk de statistieken volgens Extreme Tracking