Genetische Tests

Was sind DNA, Gene und Chromosomen?

Ihr Körper besteht aus Millionen von winzigen Zellen. Verschiedene Zelltypen bilden die verschiedenen Strukturen des Körpers, darunter Haut, Muskeln, Nerven und auch Organe wie die Leber und die Nieren.

DNA in der Eukaryontenzelle

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Im Zentrum (Zellkern) der meisten Zellen Ihres Körpers ist das DNA-Molekül in fadenförmige Strukturen verpackt, die Chromosomen genannt werden. Sie haben 46 Chromosomen, die in 23 Paaren angeordnet sind. Darunter befindet sich ein Paar Geschlechtschromosomen (entweder XX für Frauen oder XY für Männer). Die anderen Chromosomen, die nicht bestimmen, ob wir männlich oder weiblich sind, werden Autosomen genannt. Es gibt 22 Paare von Autosomen (nummeriert von 1 bis 22). Ein Chromosom von jedem Paar stammt von der Mutter und eines vom Vater.

Ein Gen ist die Grundeinheit deines genetischen Materials. Es besteht aus einer Sequenz (oder einem Stück) der DNA und befindet sich an einer bestimmten Stelle auf einem Chromosom. Ein Gen ist also ein kleiner Abschnitt eines Chromosoms. Jedes Gen steuert eine bestimmte Eigenschaft oder hat eine bestimmte Funktion in Ihrem Körper. Es bestimmt zum Beispiel Ihre Augen- oder Haarfarbe, stellt die verschiedenen Proteine in Ihrem Körper her usw. Jedes Gen ist Teil eines Paares. Ein Gen jedes Paares wird von deiner Mutter vererbt, das andere von deinem Vater. Jedes Chromosom trägt Hunderte von Genen. Der Mensch hat insgesamt zwischen 20.000 und 25.000 Gene. Die Gesamtheit aller Gene wird als Ihr Genom bezeichnet.

DNA steht für Desoxyribonukleinsäure. Die DNA bildet Ihr genetisches Material. Gene, die aus DNA bestehen, dienen als Anweisungen für die Herstellung von Proteinen. Beim Menschen variiert die Größe der Gene von einer sehr kleinen bis zu einer sehr großen Menge an DNA.

Proteine sind große, komplizierte Moleküle, die viele wichtige Aufgaben in Ihrem Körper erfüllen. Sie erledigen die meiste Arbeit in den Zellen und sind für die Struktur, Funktion und Regulierung der Gewebe und Organe Ihres Körpers erforderlich.

Da sich unsere Zellen ständig vermehren, müssen unsere genetischen Informationen gleich bleiben. Normalerweise gibt es hervorragende Mechanismen, die dafür sorgen, dass jede Zelle genau die gleiche Kopie der DNA erhält, also des Materials, aus dem unsere Gene bestehen. Manchmal macht der Kopiermechanismus jedoch Fehler oder es können andere Probleme mit dem genetischen Material auftreten. Probleme und Anomalien in den Genen können zu Erbkrankheiten führen.

Was sind Gentests?

Bei Gentests handelt es sich um eine Art medizinischer Untersuchung, mit der Veränderungen in Chromosomen, Genen oder Proteinen festgestellt werden. Gentests suchen nach Anomalien in der DNA, die aus dem Blut, den Körperflüssigkeiten oder dem Gewebe einer Person entnommen wird. Die Tests können nach großen Fehlern suchen, beispielsweise nach einem Gen, bei dem ein Abschnitt fehlt oder hinzugefügt wurde. Andere Tests suchen nach kleinen Veränderungen in der DNA. Zu den Fehlern, die gefunden werden können, gehören auch zu aktive Gene, ausgeschaltete Gene oder solche, die ganz verloren gegangen sind.

Gentests untersuchen die DNA einer Person auf unterschiedliche Weise. Sie sind alle darauf ausgerichtet, Unterschiede zwischen dem getesteten Gen und einer normalen Version desselben Gens festzustellen.

Es gibt verschiedene Arten von Gentests, darunter:

Molekulargenetische Tests (oder Gentests)

Dabei werden einzelne Gene oder kurze DNA-Abschnitte aus dem Blut oder anderen Körperflüssigkeiten (z. B. Speichel) einer Person untersucht, um größere Veränderungen festzustellen, wie z. B.:

• ein Gen, bei dem ein Teil davon fehlt oder ein Abschnitt hinzugefügt wurde, oder

• Kleine Veränderungen, wie z. B. ein fehlender, hinzugefügter oder veränderter Teil innerhalb des DNA-Strangs.

Ein Beispiel für eine genetische Störung, die auf diese Weise getestet wird, ist die Mukoviszidose.

Gentests haben jedoch ihre Grenzen, da sie nur dann sinnvoll sind, wenn bekannt ist, dass eine bestimmte genetische Mutation ein bestimmtes Leiden verursacht. Eine Mutation oder ein Fehler bei der Vervielfältigung der DNA führt zu einer dauerhaften Veränderung der DNA, die zu einer Reihe von Krankheiten führen kann. So ist zum Beispiel bekannt, dass eine bestimmte Genmutation die Huntington-Krankheit verursacht. Es ist daher möglich, eine Blutprobe auf das Vorhandensein oder Fehlen dieser Genmutation zu untersuchen. Bei vielen Krankheiten - z. B. Diabetes - kann eine von Hunderten oder sogar Tausenden von möglichen Mutationen in einem bestimmten Gen vorliegen. Das bedeutet, dass Gentests für diese Krankheiten praktisch unmöglich sind.

Chromosomale Gentests

Dabei werden die Merkmale der Chromosomen einer Person untersucht, einschließlich ihrer Struktur, Anzahl und Anordnung. Teile eines Chromosoms können fehlen, überzählig sein oder sogar auf einen anderen Teil eines anderen Chromosoms verschoben werden.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Chromosomentests durchzuführen. Dazu gehören:

• Karyotypisierung - dieser Test ergibt ein Bild aller Chromosomen einer Person. Damit können Veränderungen in der Chromosomenzahl festgestellt werden(z. B. das Down-Syndrom, bei dem ein zusätzliches Chromosom Nummer 21 vorhanden ist).

• Fluoreszierende In-situ-Hybridisierung (FISH) - dieser Test untersucht bestimmte Teile der Chromosomen und kann sehr kleine Chromosomenstücke aufspüren, die entweder fehlen oder überzählig sind(z. B. bei Duchenne-Muskeldystrophie).

Biochemische Tests

Bei biochemischen Tests werden die Mengen oder Aktivitäten von Schlüsselproteinen untersucht. Da Gene den DNA-Code für die Herstellung von Proteinen enthalten, können abnormale Mengen oder Aktivitäten von Proteinen auf Gene hinweisen, die nicht normal funktionieren. Diese Art von Tests wird häufig für das Neugeborenenscreening verwendet. Durch biochemisches Screening können beispielsweise Säuglinge erkannt werden, die an einer Erkrankung leiden, die eine der vielen essenziellen chemischen Reaktionen im Körper beeinträchtigt (Stoffwechselerkrankung), wie z. B. Phenylketonurie.

Arten von Gentests

Die Ergebnisse von Gentests können einen Verdacht auf eine genetische Erkrankung bestätigen oder ausschließen oder dazu beitragen, das Risiko einer Person, eine genetische Störung zu entwickeln oder weiterzugeben, zu bestimmen. Derzeit werden mehr als 2.000 Gentests eingesetzt, und es werden ständig neue entwickelt.

Gentests werden auf unterschiedliche Weise durchgeführt:

Neugeborenen-Screening

Das Neugeborenen-Screening wird direkt nach der Geburt durchgeführt, um genetische Störungen zu erkennen, die früh im Leben behandelt werden können. So wird beispielsweise jedes Baby im Vereinigten Königreich im Rahmen des Fersenstichtests auf Mukoviszidose getestet.

Diagnostische Tests

Diagnostische Tests werden eingesetzt, um eine bestimmte genetische Störung zu erkennen oder auszuschließen, wenn ein Baby oder eine Person Symptome aufweist, die auf eine bestimmte genetische Störung hindeuten (z. B. Down-Syndrom).

Prüfung von Trägern

Trägertests werden eingesetzt, um Personen zu identifizieren, die eine Kopie einer Genmutation (einer genetischen Veränderung) tragen, die, wenn sie in zwei Kopien vorliegt, eine genetische Störung verursacht(z. B. Sichelzellenkrankheit). Diese Art von Test kann nützlich sein, um Informationen über das Risiko eines Paares, ein Kind mit einer genetischen Störung zu bekommen, zu erhalten.

Pränatale Tests

Vor der Geburt (pränatal) durchgeführte Tests dienen dazu, Veränderungen in den Genen des ungeborenen Kindes festzustellen. Diese Art von Tests wird während der Schwangerschaft angeboten, wenn ein erhöhtes Risiko besteht, dass das Kind eine genetische oder chromosomale Störung haben wird. Allerdings können damit nicht alle möglichen Erbkrankheiten und Geburtsfehler festgestellt werden.

Präimplantationsdiagnostik

Für Paare, bei denen das Risiko besteht, dass sie ein Kind mit einer bestimmten genetischen oder chromosomalen Störung bekommen, z. B. Mukoviszidose, Sichelzellenanämie oder Chorea Huntington, sind genetische Präimplantationstests möglich.

Eizellen werden aus den Eierstöcken der Frau entnommen und dann mit Samenzellen außerhalb des Körpers befruchtet. Dies wird als In-vitro-Fertilisation (oder IVF) bezeichnet. Die Eizellen werden mit Samenzellen befruchtet, um Embryonen zu bilden. Die befruchteten Embryonen entwickeln sich drei Tage lang, dann werden jedem Embryo ein oder zwei Zellen entnommen.

Das genetische Material (DNA und Chromosomen) aus den Zellen wird auf die in der Familiengeschichte bekannte Störung untersucht. Ein oder zwei der nicht betroffenen Embryonen werden dann in den Mutterleib (Gebärmutter) übertragen. Wenn die Schwangerschaft erfolgreich verläuft, wird das Kind nicht von der Störung betroffen sein, auf die es getestet wurde.

Prädiktive Tests

Mit prädiktiven Tests werden genetische Mutationen aufgespürt, die mit Krankheiten in Verbindung stehen, die nach der Geburt, oft erst später im Leben, auftreten. Diese Tests können für Menschen hilfreich sein, die ein Familienmitglied mit einer genetischen Störung haben, die aber zum Zeitpunkt des Tests selbst keine Merkmale der Störung aufweisen (z. B. Brustkrebs, der mit dem BRCA1-Gen assoziiert ist). Mit prädiktiven Tests können Mutationen identifiziert werden, die das Risiko einer Person erhöhen, an einer genetisch bedingten Krankheit wie z. B. einer bestimmten Krebsart zu erkranken.

Mit Hilfe von Tests kann auch festgestellt werden, ob eine Person eine genetisch bedingte Krankheit, wie z. B. Hämochromatose, entwickeln wird, bevor irgendwelche Anzeichen oder Symptome auftreten. Menschen in Familien mit einem hohen Risiko für eine genetische Erkrankung müssen mit der Ungewissheit über ihre Zukunft und die ihrer Kinder leben.

Das Ergebnis eines Gentests, der zeigt, dass eine bekannte Genmutation, die für eine bestimmte Krankheit verantwortlich ist, bei einer Person nicht vorhanden ist, kann ein Gefühl der Erleichterung hervorrufen. Ein positives Ergebnis kann sich jedoch verheerend auf das Leben einer Person auswirken, insbesondere wenn es keine bekannte Behandlung gibt.

Bei einigen Erkrankungen kann ein positives Ergebnis jedoch dazu beitragen, dass Sie Optionen zur Vorbeugung der Erkrankung in Betracht ziehen. Frauen mit BRAC1 haben zum Beispiel ein erhöhtes Brustkrebsrisiko und können sich für eine chirurgische Entfernung der Brüste (Mastektomie) oder die Einnahme eines Medikaments namens Tamoxifen entscheiden, um das Risiko zu verringern. Weitere Informationen finden Sie in der separaten Broschüre über Brustkrebs.

Bevor Sie sich einem prädiktiven Test unterziehen, ist es daher wichtig, dass ein Facharzt mit Ihnen sorgfältig über Ihr Risiko, von der Störung betroffen zu sein, darüber, wie sich die Störung auf Sie auswirkt, und über die Vorteile und Risiken eines Gentests auf die Störung spricht. Siehe den Abschnitt über genetische Beratung weiter unten.

Forensische Prüfung

Bei forensischen Tests werden DNA-Sequenzen verwendet, um eine Person für rechtliche Zwecke zu identifizieren. Im Gegensatz zu den oben beschriebenen Tests werden forensische Tests nicht zum Nachweis von Genmutationen im Zusammenhang mit Krankheiten verwendet. Diese Art von Tests kann auch dazu verwendet werden, die Vaterschaft eines Kindes festzustellen. Forensische Tests können auch zur Identifizierung menschlicher Überreste eingesetzt werden, wenn eine Identifizierung mit anderen Mitteln nicht möglich ist - zum Beispiel nach einer Naturkatastrophe wie einem Brand oder einem Tsunami.

Wie werden Gentests durchgeführt?

Bei Gentests wird in der Regel eine Blut- oder Gewebeprobe entnommen. Bei Erwachsenen und Kindern wird dazu meist eine Blutprobe aus einer Vene entnommen. Einige Gentests können anhand von Speichelproben oder durch Entnahme einer Probe (Abstrich) aus dem Mundinneren durchgeführt werden.

In der Schwangerschaft kann dem Baby eine Probe durch Amniozentese oder Chorionzottenbiopsie entnommen werden. Bei der Amniozentese wird eine Probe der Flüssigkeit (Fruchtwasser) entnommen, die das Baby umgibt. Dazu wird eine Nadel durch den Bauch in die Gebärmutter eingeführt. Beim Chorionzotten-Test wird eine Probe eines Teils der Plazenta entnommen. Dies geschieht entweder durch Einführen einer Nadel in den Bauch wie bei der Fruchtwasseruntersuchung oder durch Einführen eines dünnen Röhrchens in den Gebärmutterhals (Zervix). Bei beiden Tests besteht ein sehr geringes Risiko, dass Sie eine Fehlgeburt erleiden. Wenn Ihnen diese Tests angeboten werden, werden die Ärzte die damit verbundenen Risiken mit Ihnen besprechen, um Ihnen die Entscheidung zu erleichtern, ob Sie den Test durchführen lassen wollen oder nicht.

In den letzten Jahren ist der Harmony-Test verfügbar geworden. Er kann während der Schwangerschaft eingesetzt werden und wird mit einer Blutprobe der Mutter durchgeführt, so dass kein Risiko einer Fehlgeburt wie bei der Amniozentese oder der Chorionzottenbiopsie besteht.

Bei Neugeborenen erfolgt ein Routine-Screening auf genetische Störungen wie Phenylketonurie im Rahmen eines Fersenstichtests, wenn das Kind etwa 5 Tage alt ist.

Nach der Entnahme der Probe wird diese zur Untersuchung an das Labor geschickt.

Wie lange dauert ein Gentest?

Es kann einige Wochen bis Monate dauern, bis die Ergebnisse aller Tests vorliegen. Das hängt von der Art des Gentests ab, den Sie gemacht haben. Ihr Arzt sollte Sie darüber informieren, wie lange es dauern wird, bis die Ergebnisse vorliegen.

Welche Risiken bergen die Heimtest-Kits?

Es gibt eine Reihe von Gentests, die einzeln gekauft werden können, viele davon inzwischen über das Internet, wobei in der Regel die Innenseite der Wange eingeschnitten wird, um einige Zellen für den Test zu gewinnen. Diese Tests werden von Ärzten nicht empfohlen. Viele testen auf genetische Störungen, für die es keine Behandlung gibt, so dass sie die Ängste verstärken können, wenn Sie positiv auf eine dieser Störungen getestet werden. Sie können auch auf Krankheiten testen, die Sie vielleicht nie entwickeln werden, wenn Sie keine anderen Risikofaktoren haben. Ein positiver Test auf das BRAC1-Gen bedeutet zum Beispiel nicht, dass Sie in Zukunft definitiv an Brustkrebs erkranken werden.

Bevor Sie sich einem dieser Tests unterziehen, sollten Sie sich fragen, ob Sie bereit sind, auf der Grundlage der Testergebnisse Ihren Lebensstil zu ändern. Wenn Sie nicht bereit sind, Maßnahmen zu ergreifen, wie z. B. mit dem Rauchen aufzuhören oder mehr Sport zu treiben, sind solche Tests möglicherweise nicht von großem Nutzen für Sie.

Viele dieser Tests sind auch unzuverlässig und können zu sehr irreführenden Ergebnissen führen. Wenn Sie sich auf eine genetische Störung testen lassen möchten, sollten Sie dies mit Ihrem Arzt genauer besprechen.

Was ist genetische Beratung?

Die durch Gentests gewonnenen Informationen können sich tiefgreifend auf Ihr Leben auswirken. Daher können Sie an einen genetischen Berater verwiesen werden. Eine genetische Beratung steht allen Personen zur Verfügung, die sich einer genetischen Untersuchung unterziehen oder dies erwägen. Genetische Beratung ist keine psychologische Therapie. Ziel ist es, Ihnen alle Informationen zu geben, die Sie benötigen, um eine Entscheidung darüber zu treffen, ob Sie sich einem Gentest unterziehen sollten.

Die genetische Beratung kann Informationen über folgende Themen umfassen:

• Die Auswirkungen eines positiven Tests auf die genetische Störung, einschließlich der psychologischen Auswirkungen und anderer Folgen.

• Informieren Sie Ihre Verwandten über Ihre Absicht, einen Test zu machen oder nicht zu machen.

• Das übliche Verlaufsmuster der Krankheit, auf die Sie getestet werden, und ihre möglichen Behandlungen.

Die Informationen werden so vermittelt, dass Sie Ihre eigene Entscheidung treffen können. Nur Sie können entscheiden, was für Sie richtig ist. Die Beratung ist wichtig, um sicherzustellen, dass Sie alle wichtigen Informationen erhalten, die Sie für Ihre Entscheidung benötigen.

Bei der Abwägung der Optionen, die ihnen zur Verfügung stehen, werden die Menschen von verschiedenen Faktoren beeinflusst:

• Das Risiko, eine Krankheit zu übertragen.

• Der Schweregrad einer Störung.

• Die Verfügbarkeit einer Diagnose vor der Geburt (pränatal).

• Moralische, soziale und religiöse Überzeugungen.

Es gibt auch eine Beratung nach dem Test, um Ihnen zu helfen, mit den Testergebnissen umzugehen.