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Zytogenetik

Zytogenetische Diagnostik

Die Zytogenetik befasst sich mit der Untersuchung der humanen Chromosomen (Anzahl, Gestalt, Struktur und Funktion).

In der kernhaltigen Körperzelle eines Menschen liegen normalerweise 46 Chromosomen (22 Autosomenpaare sowie die Geschlechtschromosomen) vor. Dadurch ergibt bei einem Mann der Karyotyp „46,XY“ und bei einer Frau der Karyotyp „46,XX“

Klassische Zytogenetik

Mit der konventionellen Karyotypisierung können zahlenmäßige und strukturelle Veränderungen (z.B. Deletionen, Duplikationen, Inversionen, Translokationen) von Chromosomen ab 5-10 Megabasen detektiert werden. Hierfür werden kernhaltige, teilungsfähige Zellen mittels der Giemsa-Bänderungsmethode (GTG-Färbung) gefärbt und das für jedes Chromosom charakteristische Bandenmuster unter dem Lichtmikroskop ausgewertet. Die Beschreibung der Karyotypen erfolgt nach der international gültigen Nomenklatur (ISCN 2016).

Die klassische Zytogenetik kommt sowohl pränatal als auch postnatal zur Anwendung. Für die pränatale Untersuchung werden Amnionzellen, Chorionzotten oder Nabelschnurblut verwendet, für die postnatale Analyse wird in der Regel heparinisiertes Blut verwendet.

Molekulare Zytogenetik

Die Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) stellt eine Verbindung zwischen dem klassisch zytogenetischen und dem molekulargenetischen Ansatz dar, bei welchem fluoreszenzmarkierte DNA-Sonden an die jeweils komplementären Chromosomenabschnitte hybridisiert und anschließend mittels Fluoreszenzmikroskopie analysiert werden. Die Hybridisierung erfolgt in-situ, d.h. direkt auf den Chromosomen der PatientInnen.

Neben der klassischen FISH-Analyse, welche in der Regel 2 Wochen dauert, wird die FISH-Untersuchung bei uns hauptsächlich im Rahmen des pränatalen FISH-Schnelltests angewandt. Hierbei kann innerhalb von 24 Stunden bis einiger weniger Tage  eine vorläufige Aussage über den Ploidiegrad der Chromosomen 13, 18, 21 sowie der Geschlechtschromosomen und über bekannte Mikrodeletionssyndrome (u.a. DiGeorge) getroffen werden. Zudem werden in unserem Labor auch spezielle FISH-Untersuchungen zum Nachweis von Inversionen und Translokationen angeboten.

Die Array-CGH-Analyse ist eine hochauflösende genomweite Analyse zum Nachweis von Zugewinnen bzw. Verlusten im Genom. Hierbei wird die DNA an Millionen fluoreszenzmarkierten Sonden, welche auf einem Chip aufgebracht sind, hybridisiert und in einem Scanner analysiert. Bei dieser Untersuchung werden nicht nur zahlenmäßige und strukturelle Chromosomenstörungen erfasst, sondern auch die bekannten Mikrodeletionssyndrome. Kleine Deletionen bzw. Duplikationen oder Repeatexpansionen können mit dieser Analyse allerdings nicht untersucht werden; diese Abklärung erfolgt mithilfe der Sanger Sequenzierung bzw. Fragmentanalyse. Identifizierte Zugewinne bzw. Verluste können mittels MLPA oder qPCR bestätigt werden.

Die Array-CGH-Analyse findet bei uns vor allem dann Anwendung, wenn pränatal die klassische Chromosomenanalyse ein unauffälliges Ergebnis lieferte bzw. postnatal zur Abklärung syndromaler Auffälligkeiten. Zudem kann die Analyse im Rahmen der Abortdiagnostik angewendet werden, wenn keine teilungsfähigen Zellen zur Verfügung stehen und eine klassische Chromosomenanalyse somit nicht durchgeführt werden kann.