Pänatale Array-CGH-Diagnostik

Dr. med. Karl Mehnert
Neben der klassischen Chromosomenanalyse nimmt die Bedeutung einer pränatalen Array-CGH kontinuierlich zu. Gerade bei bestimmten Indikationen kommt diese vielversprechende Diagnostik zum Zuge. Beispielsweise dann, wenn beim Fetus sonographische Auffälligkeiten vorliegen und die konventionelle Chromosomenanalyse keine weiteren Hinweise liefert oder wenn die weitere Abklärung eines auffälligen Chromosomenbefundes indiziert ist.
Die Array-CGH ist eine molekulargenetische Untersuchungsmethode, mit der das gesamte Genom auf das Vorliegen von Veränderungen hin untersucht werden kann. Im Vergleich zur Chromosomenanalyse wird mit der Array-CGH eine etwa 100-fach höhere Auflösung erzielt. Die lichtmikroskopische Chromosomenanalyse und die FISH-Untersuchungen sind Standard in der pränatalen Diagnostik chromosomaler Störungen. Dabei wird das Genom auf strukturelle Veränderungen hin untersucht bzw. es werden bestimmte Bereiche, wie auch im Rahmen der FISH-Untersuchung, genauer betrachtet. Die Array-CGH verbindet diese beiden Techniken, indem mit sehr hoher Auflösung alle Chromosomen auf Veränderungen in der Gendosis, also der Menge an genetischem Material, untersucht werden. Vereinfacht ausgedrückt, bringt die Array-CGH-Diagnostik die Information von tausenden von FISH-Tests gleichzeitig. In Verbindung mit der parallel durchzuführenden herkömmlichen Chromosomenanalyse bietet die Array-CGH die aktuell bestmögliche Information über den Chromosomenzustand.


Indikationen zur Array-CGH

Die Array-CGH kann bei sonographischen Auffälligkeiten des Fetus oder bei einem auffälligen Chromosomenbefund zur weiteren Abklärung indiziert sein. Wenn etwa bei einem Elternteil eine balancierte Chromosomenveränderung vorliegt, können durch die Array-CGH Unregelmäßigkeiten der Gendosis im Bereich der Bruchpunkte nachgewiesen werden.

Kleine Deletionen und Duplikationen, welche die Ursache von mentaler Retardierung und/oder genetischen Fehlbildungssyndromen sein können, sind mit der Array-CGH diagnostizierbar. Die erweiterte pränatale Diagnostik soll den werdenden Eltern und den betreuenden Ärzten weitere Informationen über chromosomale Auffälligkeiten geben und sie dadurch in die Lage versetzen, die richtigen Entscheidungen über den weiteren Verlauf der Schwangerschaft zu treffen.

Schwierigkeiten bei der Array-CGH

Bei der Befundung und Interpretation der Ergebnisse einer Array-CGH können in bestimmten Fällen Probleme auftreten. Dies kann vorkommen, wenn z. B. Deletionen oder Duplikationen im Genom gefunden werden, die in der Literatur bisher noch nicht beschrieben sind. In diesen Fällen kann es schwierig sein zu beurteilen, ob die Veränderung von Bedeutung ist. In der Regel werden bei Auffälligkeiten im Array auch die Eltern untersucht um festzustellen, ob die Deletion oder Duplikation neu entstanden ist oder ob bereits ein Elternteil diese chromosomale Veränderung trägt.

Array-CGH und genetische Beratung

Solche Situationen machen deutlich, wie wichtig eine genetische Beratung und die intensive Auseinandersetzung mit der individuellen Situation sind. Es können nur „Zugewinne“ oder „Verluste“ von genetischem Material erkannt werden. Balancierte Translokationen oder Inversionen können nicht entdeckt werden. Auch Punktmutationen oder Basenveränderungen, die Ursache von vielen monogenen Erkrankungen, wie z. B. Mukoviszidose oder Skelettdysplasien, sind, können mit der Array-CGH nicht entdeckt werden. Bestimmte Mosaike oder weibliche Triploidien können ebenfalls nicht erkannt werden.

So funktioniert die Array-CGH

Auf einem Glasobjektträger befinden sich definierte DNA-Fragmente, die das menschliche Genom gleichmäßig abdecken. An diese binden die zugehörigen Abschnitte der zu untersuchenden DNA, die mit einer genomischen Referenz-DNA verglichen wird. Beide DNA-Proben werden mit unterschiedlichen Fluoreszenzfarbstoffen markiert und binden anschließend auf dem Array. Mit Hilfe eines Scanners werden die Fluoreszenzsignale detektiert. Je nach Stärke des Fluoreszenzsignals kann man feststellen, ob beide DNAs in gleicher Menge gebunden wurden. Dadurch lassen sich Deletionen oder auch Duplikationen über das gesamte Genom feststellen. Man spricht daher auch von molekularer Karyotypisierung oder von einer vergleichenden Genomhybridisierung.