Zytogenetik

Indikationen für eine Chromosomenanalyse aus Chorionzottenmaterial / Fruchtwasser

• Verdacht auf eine Chromosomenstörung
• Erhöhtes Alter der Mutter
• Vorheriges Kind mit Chromosomenstörungen
• Balancierte Chromosomentranslokationen bei einem Elternteil
• Auffälliger Ultraschallbefund
• Auffälliges Ersttrimesterscreening
• Auffälliger Triple-Test

Durch die Lymphozytenkulturen können die meisten Chromosomenstörungen mit großer Sicherheit ausgeschlossen werden. Allerdings werden Strukturbesonderheiten der Chromosomen bei jeder Analyse nur im Rahmen der angegebenen Bandenauflösung erkannt. Veränderungen, deren Größe unterhalb der mikroskopischen Auflösung liegen, können daher nicht diagnostiziert werden. Für kleinere Veränderung außerhalb des lichtmikroskopischen Bereiches bieten wir noch die Microdeletions-Syndrom-Analyse an.

Die Kosten für eine Chromosomenanalyse übernehmen in der Regel die Krankenkassen.

Indikationen

• Körperliche und/oder geistige Entwicklungsverzögerung
• Dysmorphiezeichen
• Fehlbildungen, Fehlgeburten
• Totgeburten
• Fertilitätsstörungen
• Bekannte Chromosomenstörung in der Familie

Benötigtes Material
5-10 ml Blut in Lithium-Heparin Röhrchen.

Dauer der Untersuchung
ca. 10 Tage. Dringende Fälle 3-5 Tage.

Hautbiopsien können in unserer Praxis entnommen oder in sterilem Medium zugeschickt werden.
Das Medium für den Transport kann zugesandt werden.

Dauer der Untersuchung
ca. 14 Tage.

Die zytogenetische Fruchtwasseranalyse ist nach wie vor die meist verbreitete Untersuchungsmethode für die Frauen und Paare, die einen sicheren Ausschluss von Trisomien und anderen Chromosomenanomalien wünschen.

Um den Patientinnen die Wartezeit zu erleichtern, bieten wir einen Schnelltest (FISH oder PCR) an. Dieser ermöglicht innerhalb eines Arbeitstages einen verlässlichen numerischen Befund für die Chromosomen 21, 18 und 13. Zum weitest möglichen Ausschluss von Neuralrohrdefekten ist die Bestimmung von Alpha-1-Fetoprotein (AFP) und der neurospezifischen Acetylcholinesterase (AChE) aus Fruchtwasser obligatorisch.

Fruchtwasser kann auch zur gezielten Suche nach familiär bekannten genetischen Erkrankungen herangezogen werden. Da die Amnionzellen für eine DNA-Analyse zunächst noch angezüchtet werden müssen, dauert die Bearbeitung länger als bei einer DNA-Analyse aus Chorionzotten.

Die Kosten für eine Chromosomenanalyse übernehmen in der Regel die Krankenkassen.

Indikationen

• Verdacht auf eine Chromosomenstörung
• Erhöhtes Alter der Mutter
• Vorheriges Kind mit Chromosomenstörungen
• Balancierte Chromosomentranslokationen bei einem Elternteil
• Auffälliger Ultraschallbefund
• Auffälliges Ersttrimesterscreening
• Auffälliger Triple-Test

Fruchtwasserproben können ab Beginn der 14. Schwangerschaftswoche zur zytogenetischen Diagnostik eingesandt werden.

Benötigtes Material
ca. 15 ml Fruchtwasser in der Spritze belassen,
Raumtemperatur.

Probenanmeldung per Fon 0241 – 99775700 oder Fax 0241 – 99775720.

Dauer der Untersuchung
ca. 8 Tage.

Die genetische Untersuchung von Fetalblut aus der Nabelschnur ist ab der 18. Schwangerschaftswoche möglich. Sie kann notwendig sein, wenn z. B. bei einer Ultraschalluntersuchung Auffälligkeiten festgestellt wurden oder um einen kontrollbedürftigen Chromosomenbefund abzuklären, der an Fruchtwasserzellen erhoben wurde.

Benötigtes Material
1-2ml fetales Blut im Lithium-Heparin Röhrchen.

Dauer der Untersuchung
2-3 Tage.

Um eine mütterliche Kontamination auszuschließen, wird ein DNA-Test durchgeführt.

Dazu benötigen wir 5-10 ml EDTA-Blut der Mutter.

Probenanmeldung per Fon 0241 – 99775700 oder Fax 0241 – 99775720.

Die Befundmitteilung erfolgt umgehend, auf Wunsch per Telefon und Fax.

Zytogenetische Untersuchungen / Chromosomenanalysen

Postnatal aus Blut oder Fibroblasten, z. B. Haut.
Pränatal aus Fruchtwasserzellen, Chorionzotten (CVS), Nabelschnurblut,
Abortmaterial.

Die Kosten für eine Chromosomenanalyse übernehmen in aller Regel die Krankenkassen.

Im Rahmen einer pränatalen Untersuchung ist ein möglichst frühzeitig vorliegendes Ergebnis von wesentlicher Bedeutung. Dabei sind die so genannten „pränatalen Schnelltests“ an unkultivierten Fruchtwasserzellen im 2. Trimenon einer Schwangerschaft sehr sichere Untersuchungsmethode. Über 99% aller durchgeführten Untersuchungen liefern ein eindeutig interpretierbares Ergebnis. Dieser Test dient dem Nachweis bzw. Ausschluss der häufigsten autosomalen Trisomien und möglicher numerischer gonosomaler Aberrationen.

Hierfür bieten wir Ihnen zwei verschiedene Techniken an:
Zum einen die Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) und zum anderen die Polymerasekettenreaktion (PCR).
Des Weiteren bieten wir den „pränatalen Schnelltest“ auch für Nabelschnurblut an. Zum Ausschluss bzw. Nachweis einer mütterlichen Kontamination des Untersuchungsmaterials wird ein Kontaminationsausschluss durchgeführt. Dazu brauchen wir EDTA Blut
der Mutter.

Mit beiden vorgeburtlichen Schnelltests (PCR-Schnelltest und FISH-Schnelltest) können etwa 85% aller klinisch relevanten Chromosomenstörungen festgestellt werden, wobei
die häufigsten die Trisomie 21 (=Down-Syndrom), die Trisomie 18 (=Edwards-Syndrom), die Trisomie 13 (Pätau-Syndrom) sowie zahlenmäßige Veränderungen der Geschlechtschromosomen sind.

Bei Mosaiken ist die diagnostische Aussagekraft des Tests eingeschränkt. Zellmosaike der analysierten Chromosomen können in der Regel nur im FISH-basierenden Test erfasst werden. Eine Aussage über alle anderen Chromosomen sowie über Veränderungen in der Struktur der Chromosomen ist mit beiden Schnelltests nicht möglich. Deshalb muss für die endgültige Beurteilung das Ergebnis der Chromosomenanalyse aus den Fruchtwasserzellen abgewartet werden.

Indikationen

• Verdacht auf eine Chromosomenstörung
• Erhöhtes Alter der Mutter
• Vorheriges Kind mit Chromosomenstörungen
• Balancierte Chromosomentranslokationen bei einem Elternteil
• Auffälliger Ultraschallbefund
• Auffälliges Ersttrimesterscreening
• Auffälliger Triple-Test

Material
2-3 ml der Fruchtwasserprobe; 1-2 ml der Nabelschnurblutprobe.

Dauer
5 Stunden nach Eingang der Probe im Labor.

Mikrodeletionssyndrome sind genetische Erkrankungen, die durch einen minimalen DNA-Stückverlust auf einem Chromosom entstehen. Im Rahmen der konventionellen Chromosomenanalyse werden diese Fehlbildungretardierungssyndrome aufgrund ihrer geringen Größe nicht erfasst. Bei der routinemäßigen Chromosomenanalyse wird mit lichtmikroskopisch interpretierbarer Bänderung eine Auflösung von bis zu 550 Banden pro haploidem Chromosomensatz angestrebt. Das entspricht einer Auflösungsgrenze von ca. 5-7 Mb.

Bei Mikrodeletionen beträgt die Deletionsgröße 1-5 Mb, die lichtmikroskopisch meist nicht mehr darstellbar sind.
Bei der Mikrodeletionsdignostik mit FISH werden DNA-Abschnitte von 50-500 kb als Sonden eingesetzt, um chromosomale Regionen klinisch auffälliger Patienten zu diagnostizieren.
Das Auftreten von Mikrodeletionssyndromen ist sporadisch und betrifft beide Geschlechter gleichermaßen.

Das Wiederholungsrisiko beträgt bei einem Normalbefund der Eltern wegen eines Keimzellenmosaiks ca. 1 %. Durch die Einführung der High-Resolution-Techniken und der Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) können Mikrodeletionen nachgewiesen werden.

Patienten mit Mikrodeletionssyndromen sind phänotypisch auffällig, so dass in den meisten Fällen eine klinische Verdachtsdiagnose (z.B. Verdacht auf Cri-du-chat-Syndrom) besteht.

Mikrodeletionssyndrome sind oft sehr variabel in ihrer Ausprägung und Häufigkeit. Viele Mikrodeletionssyndrome werden auch als Contiguous-Gen-Syndrome bezeichnet, da die Symptome durch den Verlust mehrerer im Deletionsbereich liegender Gene verursacht wird.

In diesem Test lagern sich DNA-Sonden direkt an spezifische Regionen der zuvor genannten Chromosomen in Interphasekernen nativer kindlicher Zellen an (Hybridisierung). Der Nachweis (Detektion) der gebundenen DNA-Sonde erfolgt durch einen gekoppelten Fluoreszenzfarbstoff, welcher nach entsprechender Anregung im Fluoreszenzmikroskop als fluoreszierender Punkt (einem sogenannten Signal) sichtbar wird. Hohe diagnostische Sicherheit, schnelle Verfügbarkeit eines vorläufigen Befundes für die häufigsten numerischen Chromsomenaberrationen sind die Vorteile eines Schnelltestes (FISH). Die Anzahl aller anderen, wesentlich selteneren numerischen Chromosomenaberrationen wird in der Karyotypisierung der Langzeitkultur ermittelt, im Rahmen derer auch die strukturelle Analyse der Chromosomen erfolgt.

Der FISH-Schnelltest erfolgt daher nur in Verbindung mit der Chromosomenanalyse aus der Fruchtwasserzellkultur.

Material
2-3 ml Fruchtwasser.

Zurzeit wird der Schnelltest nur in Ausnahmefällen von den Krankenkassen übernommen. In der Regel müssen die Patientinnen Kosten in Höhe von 130 Euro tragen.

Chromosomentelomere sind DNA-Proteinkomplexe, die eine wichtige biologische Rolle innehaben und sich am Ende der Chromosomen befinden. Jedes Telomer besitzt 3 – 20 Kb repetitive DNA-Sequenzen.

Veränderungen und Imbalancen in Subtelomerregionen, wie z. B. Mikrodeletionen oder Mikroduplikationen, sind nicht zu erkennen mit konventionellen zytogenetischen Methoden (Bandenniveau 400 – 550), sind aber in 8 – 10% der Fälle Ursache für eine mentale Retardierung mit dysmorpher Symptomatik.

Unter Verwendung von Subtelomer-FISH-Proben konnte man also bei 8 – 10 % der Patienten mit mentaler Retardierung, Entwicklungsverzögerungen und angeborenen Störungen mit unbekannter Äthiologie eine Veränderung feststellen. Dies bedeutet, dass die Anomalien der Subtelomerregionen die zweithäufigste Ursache für mentale Retardierungen nach dem Down-Syndrom sind. Bei der Subtelomerdiagnostik werden alle Chromosomenbereiche auf das Vorhandensein einer partiellen Monosomie oder Trisomie untersucht. Die Subtelomerdiagnostik kann einerseits für die Abklärung einer Erkrankung bei einem Patienten wichtig sein, andererseits aber auch für die weitere Familienplanung von Eltern und auch weiterer Verwandter.

Indikationen
Die folgenden Voraussetzungen sollten bei PatientInnen für eine Subtelomeranalyse erfüllt sein: Moderate bis schwere mentale Retardierung (IQ < 70) und wenigstens zwei der folgenden Kriterien.

• Positive Familienvorgeschichte für mentale Retardierung
• Pränatale oder postnatale Wachstumsretardierung
• Postnatale Wachstums-Störungen (z. B. Mikro- oder Makrozephalus)
• Faziale Dysmorphien (z. B. Hypertelorismus, Nasen- oder Ohrenanomalien)
• Kongenitale Anomalien (z. B. Hand- oder Herzanomalien, Hypospadie oder Kryptorchismus)
• Verhaltensauffälligkeiten (Hyperaktivität, Aggression)
• Krampfanfälle

Falls Ihre Patienten o. g. Kriterien erfüllen, können Sie uns 5 – 10 ml Heparin-Blut mit dem Auftrag “Subtelomeranalyse” zuschicken. Entsprechende Heparin-Röhrchen können Ihnen zugesandt werden.

Die humangenetischen Leistungen belasten ihr Budget nicht, da sie nicht dem Kapitel 0 (Labor), sondern dem Kapitel P angehören.

Postnatale Array CGH-Diagnostik: Die Analyse des Genoms durch eine Microarray-basierte komparative genomische Hybridisierung (ARRAY-CGH) stellt eine erhebliche Erweiterung der üblichen zytogenetischen Untersuchungen dar. Verfügbar ist das Verfahren seit Ende der 90-er Jahre, eine weitere Verbreitung, sowohl der Verfügbarkeit also auch des Indikationsspektrums, erreichte es im Verlauf des letzten Jahrzehnts.

Entscheidend ist dafür zum einen die exaktere Lage- und Größenbestimmung der chromosomalen Defekte im Vergleich zur konventionellen Chromsomenanalyse und die ständig verbesserte Interpretierbarkeit der resultierenden Befunde.

Mit der Array-CGH sind chromosomale Defekte im gesamten Genom in einer Größe von etwa 50 Kb auffindbar und sie ist damit etwa 100-mal sensitiver als bisherige Methoden.

Methodischer Ablauf
Mit der Oligo-Array-CGH-Methode wird in der humangenetischen Diagnostik der menschliche Chromosomensatz mit hoher Auflösung analysiert. Es werden dabei Fragmente der Patienten- und einer Referenz-DNA auf einen Glasträger aufgebracht und mit verschiedenfarbigen Fluoreszenzfarbstoffen markiert. Von unauffälligen Befunden spricht man dann, wenn die resultierenden Farbmuster der Patienten- und der Referenz-DNA übereinstimmen.

Indikationen
Bei 20 % geistig retardierter Patienten finden sich in der Array-CGH auffällige Befunde trotz unauffälligem Karyotyp. Dies erlaubt Aussagen zum Betroffenen selbst als auch zum Wiederholungsrisiko in der Familie. Bei auffälligem Karyotyp, z. B. bei unbalancierten Translokationen, können Bruchpunkte analysiert und Konsequenzen für die Familie des Trägers klarer beschrieben werden.

Im Falle von Markerchromosomen (zusätzliches genetisches Material) kann deren Herkunft über die Array-CGH bestimmt werden. Da sich mit der Array-CGH sehr kleine chromosomale Veränderungen im Bereich von 20 Kb nachweisen lassen, erhält man Informationen darüber, welche Gene bei einem DNA-Verlust oder einem DNA-Zugewinn betroffen sind. Damit sind oftmals Aussagen zur Prognose und zum Wiederholungsrisiko und gegebenenfalls die Einleitung gezielter Fördermaßnahmen möglich. Die Analyse wird aus EDTA-Blut eines Betroffenen (Kind oder Erwachsener) immer nach erfolgter Chromosomenanalyse durchgeführt bei:

• geistiger Behinderung mit Dysmorphiezeichen
• multiplen angeborenen Fehlbildungen oder multiplen Dysmorphiezeichen
• Intelligenzminderung bei einem Kleinkind (IQ <70)
• Autismus

Welche Untersuchungen sollten vorausgehen?
Eine konventionelle Chromosomenanalyse ist stets als erste Methode bei den genannten Indikationen vorzunehmen, da geringgradige Mosaike und balancierte Translokationen durch eine Array-CGH nicht erfasst werden.

Sicherheit der Array-CGH?
Die Sicherheit der Methode selbst ist als sehr hoch einzustufen. Die Befunde bedürfen der Interpretation durch erfahrene Genetiker mithilfe weltweiter Datenbanken.

Die derzeitige Datenlage ist noch nicht für alle feststellbaren Chromosomenveränderungen durchgängig ausreichend. Gelegentlich werden daher Auffälligkeiten gefunden, für die nicht sicher eine krankheitsverursachende Bedeutung beschrieben werden kann. In diesen Fällen muss eine sorgfältige genetische Beratung und Analyse der Eltern bzw. der Familie erfolgen, bevor eine endgültige Aussage zur Pathogenität gemacht werden kann.

Pränatale Array-CGH-Diagnostik
Die Array-CGH-Diagnostik ist keine Regelleistung der gesetzlichen Krankenkasse im Rahmen der pränatalen Diagnostik. Sie wird lediglich in besonderen Fällen vorgeburtlich an Chorionzottenmaterial, Fruchtwasserzellen oder Nabelschnurblut durchgeführt:

• Wenn die Ultraschallkontrolle trotz unauffälliger Chromosomenanalyse Hinweise auf eine Chromosomenanomalie liefert.
• Wenn im Karyogramm eine neu entstandene Chromosomenanomalie gefunden wird.

Vorher muss eine ausführliche genetische Beratung stattfinden, die sowohl der oben beschriebenen eingeschränkten Interpretierbarkeit von Befunden als auch den möglichen Konsequenzen für die Schwangerschaft und die Familie Rechnung trägt.

Erforderliches Material für die Array-CGH-Diagnostik
5 ml EDTA-Blut (Pränatal nach Absprache: Zellkultur aus Chorionzottenbiopsiematerial, Fruchtwasser oder Nabelschnurblut), ggf. auch DNA.

Anforderung
Array-CGH mit Angabe der Indikation und weiteren klinischen Angaben, schriftliche Patienteneinwilligungserklärung gemäß Gendiagnostikgesetz. Für die Diagnostik sollte eine Dauer von zwei Wochen eingeplant werden.