Molekularcytogenetischer Schnelltest zur pränatalen Diagnostik der häufigsten chromosomalen Aberrationen

Neue Perspektiven in der humangenetischen Pränataldiagnostik

Die moderne Geburtsmedizin verfügt heute über hochspezialisierte Verfahren mittels derer eine große Zahl embryofetaler Fehlbildungen bereits vor der Geburt sicher erkannt werden kann. Hierzu haben die technischen und wissenschaftlichen Weiterentwicklungen der Ultraschalltechnik einen entscheidenden Beitrag geleistet. Darüber hinaus ist die vorgeburtliche Chromosomendiagnostik heute fester Bestandteil der Routinediagnostik, die insbesondere allen Frauen mit Risikoschwangerschaften angeboten werden kann. Als Indikationen für eine Amniocentese sind neben dem maternalem Altersrisiko besonders auch auffällige Ultraschallbefunde und Serummarker (Triple-Test) von Bedeutung. Die zeitaufwendige Kultivierung der Amnionzellen und die damit verbundene Wartezeit bis zur Befundübermittlung stellt jedoch oft eine erhebliche belastende Situation für die Schwangere dar. Dies trifft im besonderen Maße dann zu, wenn die Patientin a priori kein erhöhtes Risiko aufweist, aber durch die Ultraschalluntersuchung erkannte embryofetale Auffälligkeiten oder auffällige Serummarker einer weiteren Klärung bedürfen.

Die Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) an unkultivierten Amnionzellen als neue Methode der molekularen Cytogenetik ermöglicht einen Ausweg aus diesem Dilemma, da hierdurch innerhalb von 24 Stunden die häufigsten chromosomalen Aberrationen mit hoher Sicherheit ausgeschlossen werden können (z.B. Trisomie 13, 18, 21, Turner-Syndrom). Nach der Validierung eines neu entwickelten Testsystems wird das nachfolgend erläuterte Verfahren bei uns ab sofort im Rahmen der cytogenetischen Routinediagnostik angeboten werden.

Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) an unkultivierten Amniocyten

Zur Durchführung der FISH-Analyse werden von der Fruchtwasserprobe ca. 3 ml abgenommen und die darin enthaltenen Amnionzellen für die Durchführung des Schnelltestes präpariert. Die übrige Probe wird für die konventionelle cytogenetische Analyse nach Langzeitkultivierung verwendet. Das Prinzip der Methode basiert auf der Anlagerung von fluoreszenzfarbstoffgekoppelten DNA-Sonden an die spezifischen Chromosomenregionen. Markiert werden Regionen auf den langen Armen der Chromosomen 13 und 21 sowie die Centromerbereiche der Chromosomen 18, X und Y. Bei der sich anschließenden fluoreszenzmikroskopischen Auswertung wird die Anzahl der Signale in den Zellkernen ermittelt. Sind zwei homologe Chromosomen vorhanden, finden sich jeweils zwei Signale. Zellen mit einer Aneuploidie weisen ein entprechend verändertes Signalmuster auf (z. B. drei Signale bei Trisomie).

Da einzelne Zellkerne aufgrund unspezifischer Markierungen auch im Normalfall ein aberrantes Signalmuster aufweisen können, muß das Ergebnis über eine statistisch relevante Anzahl an ausgewerteten Interphasekernen abgesichert werden. Die weltweit durchgeführten klinischen Studien zur Evaluierung haben gezeigt, daß durch die Auswertung von 50 Zellkernen eine hohe diagnostische Sicherheit erzielt wird.

Möglichkeiten und Grenzen der FISH-Diagnostik

Wenngleich die diagnostische Zuverlässigkeit des Schnelltestes gewährleistet ist, so liegen bislang noch keine umfangreichen Erfahrungen im Vergleich mit der herkömmlichen Karyotypisierung vor. Die derzeitigen Empfehlungen hinsichtlich möglicher Konsequenzen bei aberranten FISH-Befunden gehen dahin, daß irreversible Eingriffe nur dann eingeleitet werden sollten, wenn gleichzeitig ein pathologischer sonographischer Befund vorliegt. Andernfalls sollte zur endgültigen Klärung das Ergebnis der konventionellen Chromosomenanalyse abgewartet werden.

Spezielle Indikationen für den pränatalen Schnelltest

Der hier vorgestellte Schnelltest an unkultivierten Amnionzellen kommt als Ergänzung zur konventionellen pränatalen Chromosomenanalyse in speziellen Situationen in Frage, in denen ein dringender Verdacht auf eine fetale Chromosomenanomalie gegeben ist, wie z. B. bei pathologischem Ultraschallbefund oder auffälligen Serummarkern [4].

Untersuchungsanforderung und Befundübermittlung

Die Anforderung des FISH-Schnelltestes muß auf unserem Begleitformular für Fruchtwasseruntersuchungen jeweils gesondert vermerkt werden. Eine Vorabmitteilung des Ergebnisses aus dem Schnelltest kann Ihnen nach Absprache am Nachmittag des darauf folgenden Tages per Fax oder telefonsich mitgeteilt werden. Bei Eingang der Probe am Freitag liegt das Ergebnis am Montag vor.

Bei weiteren Fragen steht Ihnen Dr. Arps (sarps@fennerlabor.de) jederzeit gerne zur Verfügung.

Literatur:
Ward et al.: Rapid prenatal diagnosis of chromosomal aneuploidies by fluorescence in situ hybridization: Clinical experience with 4500 specimens. Am J Hum Genet 52:854-865 (1993).
Eiben et al.: Schnelltest zur pränatalen Diagnostik der häufigsten chromosomalen Aberrationen über Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) und ihr Einsatz in der klinischen Routine. Der Frauenarzt 11:1542-1546 (1997).
Nuß et al.: Maternal cell contamination in amniotic fluid samples as a consequence of the sampling technique. Hum Genet 93:121-124 (1994).
Murken et al.: Stellungnahme des Berufsverbandes Medizinische Genetik zum "pränatalen Schnelltest" zum Ausschluß numerischer Chromosomenanomalien mittels FISH. Med. Genetik 3:489 (1997).

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