Molekulare Zytogenetik

Die Technik der "Fluoreszenz in situ Hybridisierung" (FISH) ermöglicht es, die Anzahl bestimmter DNA-Abschnitte in einzelnen Zellen und deren Position innerhalb der Chromosomen sichtbar zu machen. Damit lassen sich numerische und strukturelle Chromosomenaberrationen näher definieren. 

FISH bei numerischen Chromosomenaberrationen

Pränataler FISH-Schnelltest bei Amniozentese

Hierbei werden einzelne Chromosomen in unkultivierten Interphasezellkernen in ihrer Anzahl bestimmt. Für Details zur Methode siehe Amniozentese.

Diagnostik an Mundschleimhautzellen

Mit der Fluoreszenz in situ Hybridisierung an Zellkernen aus Mundschleimhautzellen ist die Untersuchung eines, neben Blutlymphozyten einfach zu gewinnenden, zweiten Zelltyps möglich. Dies dient hauptsächlich zur Abklärung von numerischen Aberrationen der Geschlechtschromosomen bei Verdacht auf ein 
Zellmosaik. 
Für die Entnahme fordern Sie bitte vorgefertigte Versandröhrchen im Labor an.
Der Versand ins Labor sollte möglichst rasch erfolgen (bitte nicht vor Wochenenden oder Feiertagen verschicken und vor Wärme schützen).

FISH an Urothelzellen zur Diagnostik des Harnblasenkarzinoms (UroVysion™-Test)

Der Verlust oder Zugewinn ganzer Chromosomen und auch die Deletion oder Duplikation bestimmter Gene ist ein charakteristisches Merkmal von Tumorzellen. In frühen Stadien des Harnblasenkarzinoms lassen sich gehäuft Deletionen in der Chromosomenregion 9p21 nachweisen. Hierbei kommt es zu einem Verlust zweier Tumorsuppressor-Gene p16/INK4a und ARF, die eine wichtige Rolle bei der Regulation des Zellzyklus spielen. Besonders häufig findet man bei Harnblasenkarzinomen auch zusätzliche Chromosomen 3, 7 und 17. 
Der UroVysion™ FISH-Test (Abbott) enthält DNA-Sonden, die Aneuploidien der Chromosomen 3, 7 und 17 und den Verlust des 9p21-Locus auf einfache Weise an unkultivierten Urothelzellen aus dem Urin der Patienten erkennen lassen.
Indikationen sind: 

>   weitere Abklärung auffälliger zytologischer Befunde mit Verdacht auf ein Harnblasenkarzinom und 
>   Überwachung von Patienten mit Blasenkarzinom zur frühzeitigen Diagnose von Rezidiven.

Material: 50 ml Urin (keinen Morgenurin) in Spezialbehälter mit Konservierungsflüssigkeit (bitte im Labor anfordern). 
Zur Erhöhung der Zellzahl im Urin empfiehlt sich körperliche Bewegung vor Entleeren der Blase. Ein möglichst rascher Versand ins Labor sollte gewährleistet sein (bitte nicht vor Wochenenden oder Feiertagen verschicken und vor Wärme schützen).

FISH bei strukturellen Chromosomenaberrationen

Mikrodeletion (submikroskopische Deletionen)

Hierbei gelingt der Nachweis kleinster chromosomaler Deletionen (Stückverluste) bei definierten Syndromen (übergeordneten Krankheitsbildern), die auf konventionelle zytogenetische Weise nicht erkennbar sind.

Die Mikrodeletion 1p36 ist gekennzeichnet durch eine mehr oder weniger stark ausgeprägte Entwicklungsverzögerung. Die motorische Entwicklung ist dabei häufig weniger beeinträchtigt als die Sprachentwicklung. Darüber hinaus haben viele Patienten u. a. eine Mikrozephalie und Brachyzephalie, faziale Auffälligkeiten (Ohrmuscheldysplasien, tief angesetzte Ohren, tief liegende Augen, Lippen- Kiefer- Gaumenspalten, spitzes Kinn, breite und flache Nasenwurzel), Minderwuchs, Herzfehler, Nierenfehlbildungen, Genitalfehlbildungen sowie Seh- und Hörstörungen. 
Bisher konnte keine eindeutige Korrelation zwischen dem Ausmaß der jeweiligen Deletion und dem Auftreten einzelner Symptome gefunden werden, so dass eine Prognose für die Entwicklung eines Patienten nur eingeschränkt möglich ist.

Williams-Beuren-Syndrom (Mikrodeletion 7q11.23; OMIM #194050)

Bei dem Williams-Beuren-Syndrom handelt es sich um ein „Contiguous gene“- Syndrom, bei dem unterschiedliche, dem Elastin-Gen benachbarte Gene, in die Mikrodeletion 7q11.23 einbezogen sind. Neben dem häufig zu findenden Herzfehler (typisch Aortenstenose) finden sich ein Minderwuchs, eine Muskelhypoto-
nie, sowie eine typische Gesichtsdysmorphie. Mit einer Einschränkung der geistigen Entwicklung muss in der Regel gerechnet werden. Die Sprachentwicklung ist verzögert, die Betroffenen sind jedoch verbal sehr gewandt und kontaktfreudig. Es besteht eine Empfindlichkeit gegenüber lauten Geräuschen, wobei die Betroffenen häufig sehr musikliebend sind. 
Die Inzidenz des Williams-Beuren-Syndroms wird auf 1:30.000 geschätzt.

Smith-Magenis-Syndrom (Mikrodeletion 17p11.2; OMIM #182290) 

Zu den klinischen Merkmalen des Smith-Magenis-Syndroms (SMS) gehören Brachyzephalie, Mittelgesichtshypoplasie, Prognathie, eine rauhe Stimme, mentale Retardierung, eine Sprachentwicklungsverzögerung mit oder ohne Hörstörungen, Hyperaktivität und ein stereotypes autoaggressives Verhalten. Bei einem Teil der Patienten werden Zeichen einer peripheren Neuropathie sowie signifikante 
Schlafstörungen beobachtet. Das Smith-Magenis-Syndrom wird durch eine Deletion von 2 bis 9 Megabasen in 17p11.2 verursacht. Das RAI1-Gen innerhalb der kritischen Region scheint dabei für einen Hauptteil der Symptomatik verantwortlich zu sei, da Punktmutationen innerhalb von RAI1 zu einem Smith-Magenis ähnlichen Phänotyp führen können. 
Die Inzidenz für SMS liegt bei ca. 1:25 000 Geburten. 

Miller-Dieker-Syndrom (Mikrodeletion 17p13.3; OMIM #247200)

Infolge einer Entwicklungsstörung der Großhirnrinde findet man bei allen Patienten mit einem Miller- Dieker- Syndrom eine Lissenzephalie (fehlende oder zumindest unvollständig ausgebildete Hirnwindungen) in Kombination mit typischen fazialen Anomalien (hohe Stirn, bitemporale Eindellungen, prominente Oberlippe). Die Patienten haben eine schwerwiegende mentale Retardierung und leiden häufig an epileptischen Anfällen. Zusätzlich können auch Fehlbildungen des Herzens, der Nieren und des Gastrointestinaltraktes voliegen. Das Miller-Dieker-Syndrom wird durch eine Mikrodeletion in 17p13.3 verursacht. In mehr als 90% der Fälle ist 
ein Verlust des LIS1-Gens (PAFAH1B1= Platelet-activating factor acetylhydrolase, isoform 1B, alpha subunit 1 nachweisbar.

22q11.2-Deletions-Syndrom (Mikrodeletion 22q11.2; OMIM #188400, #192430)

Bei der Verdachtsdiagnose eines 22q11.2-Deletions Syndroms (CATCH22-Syndrom, Velo-Cardio-Faciales Syndrom, Di-George Syndrom) kann eine Mikrodeletion innerhalb der für dieses Syndrom kritischen Chromosomenregion (22q11.2) mit Hilfe einer spezifischen DNA-Sonde (TUPLE 1) nachgewiesen werden. Es handelt sich um eine Mikrodeletion, die unterschiedliche Genabschnitte umfasst. Daher ist die klinische Symptomatik sehr variabel. Symptome des 22q11.2-Deletions-Syndroms können unter anderem eine Sprachentwicklungsverzögerung, charakteristische Gesichtszüge, angeborene Herzfehler (Ventrikel- Septum Defekt, Fallot‘sche Tetralogie u. a.), ein hoher Gaumen, Lippen-Kiefer-Gaumenspalte, eine mehr oder weniger stark ausgeprägte mentale Retardierung, eine Immunschwäche unter Umständen aufgrund einer Thymusaplasie sein. Da das Krankheitsbild auch innerhalb einer Familie sehr variabel sein kann, wird zum Beispiel bei familiär vorliegenden Herzfehlern die Ausschlussdiagnose eines 22q11.2-Deletions-Syndroms empfohlen.

Die Abklärung weiterer Mikrodeletionssyndrome kann individuell nach telefonischer Rücksprache erfolgen.

Translokationen

Zur Abklärung einer Translokation (Stückaustausch zweier Chromosomen) können spezielle fluoreszenz-markierte Sonden zytogenetisch eingesetzt werden.

Derivative Chromosomen

Wird bei der Chromosomenanalyse ein auffälliges Chromosom gefunden, dessen Herkunft mit konventionellen zytogenetischen Methoden nicht eindeutig geklärt werden kann, dann stehen in unserem Labor sogenannte "whole chromosome painting" (wcp) Sonden für alle Chromosomen zur Verfügung, mit Hilfe derer auch kleinere Translokationen nachgewiesen und identifiziert werden können. Weitere Untersuchungsmöglichkeiten ergeben sich mit spezifischen DNA-Sonden für die Subtelomerregionen der Chromosomen.  Mit diesen Subtelomer-Sonden lassen sich Veränderungen an den Chromosomenenden nachweisen.

Balanzierte reziproke Translokationen

Bei Vorliegen einer augenscheinscheinlich balanzierten Translokation wird zum Ausschluss eines komplexeren chromosomalen Umbaus ein "painting" der an der Translokation beteiligten Chromosomen durchgeführt.