Prädiktive genetische Testverfahren

Stand: November 2011
Ansprechpartnerin: Lisa Tambornino

Autorennachweis

I. Medizinisch-Naturwissenschaftliche Aspekte

Unter dem Begriff "genetischer Test", bzw. "genetische Untersuchung" werden Methoden zusammengefasst, die unmittelbaren Aufschluss über die genetische Ausstattung eines Organismus, auch Genom (siehe Modul Genom) genannt, geben können. Bei genetischen Untersuchungen findet eine Analyse von Genen oder Genprodukten statt. Es gibt andere Methoden, ohne DNA-Analyse, anhand derer Erkenntnisse über die genetische Konstitution eines Menschen erlangt werden können, dazu zählen bildgebende Verfahren wie Röntgen- oder Computertomografie oder auch das bloße Ansehen einer Person. Von Zysten durchsetzte Nieren lassen beispielsweise auf eine bestimmte erblich bedingte Nierenerkrankung schließen.
Gentests sind Untersuchungen zum gezielten Nachweis krankheitsverursachender (pathogener) Veränderungen, bzw. Mutationen (siehe Modul Mutationen) der Erbsubstanz. Neben diesem primären Zweck könnten genetische Untersuchungen auch genutzt werden, um Merkmale ohne jeden Krankheitswert festzustellen. In der Diskussion werden solche Untersuchungen oftmals unter dem Titel "Life-style-Tests" behandelt; praktische Umsetzungen dieser Anwendungsmöglichkeit stehen bis heute jedoch noch aus.

Postnatale prädiktive Diagnostik (siehe Modul Postnatale prädiktive genetische Testverfahren) dient der Identifizierung von Genen bzw. Gendefekten (siehe Modul Gen bzw. Gendefekt), die zur Erkrankung im späteren Leben führen oder hierzu disponieren. Genetische Tests im Kindes- und Erwachsenenalter (postnatale Untersuchungen) sind dabei von denen abzugrenzen, die vorgeburtlich (pränatal), präimplantiv (Präimplantationsdiagnostik) oder an Eizellen (Polkörperdiagnostik) durchgeführt werden, entscheidend für die jeweilige Bezeichnung ist der Untersuchungszeitpunkt.
Ein Gentest wird als prädiktiv bezeichnet, wenn die Untersuchung bei einer Person durchgeführt wird, die zum Zeitpunkt der Untersuchung noch keine Symptome einer Erkrankung zeigt.
Die genetische Diagnostik bei einer klinischen Verdachtdiagnose gehört somit nicht zu prädiktiven Testverfahren. Hierbei wird ein Gentest an einer bereits erkrankten Person durchgeführt, um eine zuvor vermutete Diagnose bestätigen oder verwerfen zu können, so kann beispielsweise bei einer unklaren kindlichen Muskelerkrankung durch die molekulargenetische Untersuchung eine spinale Muskelatrophie diagnostiziert werden. 

Anhand prädiktiver genetischer Testverfahren wird untersucht, ob eine Mutation vorliegt, welche auf die Disposition für eine Krankheit schließen lässt.
Genmutationen (siehe Modul Mutationen) sind Veränderungen der Erbinformation auf einem Abschnitt der DNA (siehe Modul DNA), der für ein bestimmtes Protein (siehe Modul Protein) codiert. Eine solche Änderung kann entweder spontan erfolgen oder durch äußere Einflüsse hervorgerufen werden. Umweltinduzierte Mutationen können durch Umweltfaktoren, wie z.B. radioaktive oder auch ultraviolette Strahlung ausgelöst werden.
Positiv getestete Personen müssen jedoch nicht zwangsläufig erkranken. Über 90% aller Mutationen wirken sich auf den Phänotyp (siehe Modul Genotyp / Phänotyp) des Lebewesens in keiner Weise aus, sie sind harmlos. Man spricht hier auch von "neutralen Mutationen", welche sich ausschließlich auf den Genotyp (siehe Modul Genotyp / Phänotyp) beziehen.
Weniger als 10% aller Mutationen haben eine mehr oder weniger starke Auswirkung auf den Phänotyp und können zu Krankheiten führen. Die Durchschlagskraft, mit der ein Merkmal im Einzelfall tatsächlich wirksam wird, bezeichnet man als Penetranz (siehe Modul Penetranz / Expressivität).           

Die verschiedenen Arten prädiktiver Testverfahren unterscheiden sich nicht durch die angewandte Untersuchungsmethode, wohl aber hinsichtlich der Aussagekraft und der Qualität der erhobenen Informationen, sowie der intendierten Zwecke.
Unterschiedliche Testarten sind:

• Die prädiktive Diagnostik im engeren Sinne (siehe Modul Prädiktive genetische Diagnostik im engeren Sinne), anhand derer das Vorliegen einer genetisch bedingten Disposition lange vor Ausbruch einer Krankheit diagnostiziert werden kann.
• Der Heterozygotentest / Screening-Programme (siehe Modul Heterozygotentest / Screening-Programme), bei dem untersucht wird, ob eine Anlageträgerschaft (Heterozygotie) vorliegt, von der auf eine autosomal-rezessive (siehe Modul Erbgänge und Begriffsdefinitionen) oder X-chromosomal-rezessive (siehe Modul Erbgänge und Begriffsdefinitionen) Vererbung einer Erkrankung geschlossen werden kann.
• Pharmakogenetische Tests (siehe Modul Pharmakogenetischer Test), welche Informationen über die individuelle Verträglichkeit von Medikamenten liefern können.
• Suszeptibilitätstest (siehe Modul Suszeptibilitätstest), womit genetisch bedingte Unverträglichkeiten gegen bestimmte Substanzen festgestellt werden können.
• Screening-Programme (siehe Modul Heterozygotentest / Screening-Programme), bei denen nicht einzelne Personen auf genetische Veränderungen hin untersucht werden, sondern größere Personengruppen (etwa bestimmte Risikogruppen) oder Gesamtpopulationen. 
  

Immer mehr (zurzeit etwa 3.300) der mittlerweile 11.000 erforschten genetischen Erkrankungen können anhand genetischer Testverfahren aufgespürt werden. Ein großer Erfolg ist kürzlich beispielsweise beim rezessiv vererbten Miller-Syndrom verzeichnet worden: die Anzahl der möglichen Verursacher-Gene konnte auf vier eingeschränkt werden.
Ein sicherer Ausbruch der Krankheit ist aber nur in wenigen Fällen vorhersagbar - zum Beispiel bei Chorea Huntington (siehe Modul Chorea Huntington), einer dominant vererbten Krankheit.
Weitere Informationen über klinische Symptome, Molekulargenetik und wissenschaftliche Publikationen zum Thema Erbkrankheiten liefert die Website des Online Mendelian Inheritance in Man (abgekürzt OMIM (siehe Modul OMIM)), eine Datenbank über die Gene des Menschen und deren bekannten Mutationen.

Zur Untersuchung kann grundsätzlich jedes Gewebe mit kernhaltigen Zellen, die DNA enthalten, verwendet werden, so zum Beispiel Blut, Sperma, Haar, Knochen oder Speichel. Pränatal können kernhaltige Zellen aus Fruchtwasser gewonnen werden, zur postnatalen molekulargenetischen Untersuchung wird meist DNA (siehe Modul DNA) aus weißen Blutkörperchen (Leukozyten) des peripheren Blutes verwendet. Häufig wird der zu untersuchende Gen-Abschnitt zunächst mittels eines speziellen Verfahrens, der Polymerase-Kettenreaktion (PCR), vervielfältigt und dann analysiert.
Im Zuge des technischen Fortschritts konnten neue Sequenzierungstechniken entwickelt werden. So kann Wissen über genetische Informationen mithilfe der sogenannten Einzelmolekül-Sequenzierung schneller, zuverlässiger und kostengünstiger erzielt werden als mit vorherigen Methoden. Ferner ermöglichen DNA-Chips die gleichzeitige Testung einer großen Menge von unterschiedlichen Merkmalen. 

Weiter: II. Rechtswissenschaftliche Aspekte