A-1304
M E D I Z I N
(40) Deutsches Ärzteblatt 95,Heft 21, 22. Mai 1998 twa jedes 200. Kind kommt
mit einer Chromosomenstö- rung zur Welt. Grundsätzlich können diese Störungen im Rahmen einer pränatalen Diagnostik erkannt werden, jedoch werden die diagnosti- schen Möglichkeiten a priori nicht je- der Schwangeren, sondern nur be- stimmten Risikogruppen angeboten.
Gründe für die Pränataldiagnostik können beispielsweise sein: erhöhtes maternales Alter, auffällige Serum- screening-Untersuchung (Triple-Test) und Schwangerschaften mit einem auf- fälligen Ultraschallbefund. Anderer- seits wird die Pränataldiagnostik kei- ner Frau grundsätzlich verwehrt: Bei gegebener „psychischer Indikation“
kann auch eine Ratsuchende ohne er- höhtes Risiko für eine Chromosomen- aberration des Kindes je nach seeli- scher Befindlichkeit die Untersuchung einleiten lassen (5, 16). Zur sicheren Diagnostik werden invasive Verfahren wie Amniozentese (eingriffsbedingtes Fehlgeburtenrisiko: 0,5 bis 1 Prozent) und Chorionzottenbiopsie (eingriffs- bedingtes Fehlgeburtenrisiko: 2 bis 3
Prozent) eingesetzt (10, 11, 17). Ge- wöhnlich werden die entsprechenden Zellen dafür über längere Zeit kulti- viert. Eine Ausnahme bildet hier die zusätzliche Kurzzeitkultivierung von Choriongewebe, welche nach einem Tag ein erstes Ergebnis liefert, jedoch wegen möglicher Diskrepanzen zwi- schen Embryoblast und Trophoblast obligat von einer Langzeitkultivierung begleitet sein muß, da sonst eine nicht zu unterschätzende Gefahr der Fehl- diagnosen besteht (1–4, 6–7, 9, 13–15).
Da der gesamte Chromosomensatz nur in einer bestimmten Phase des Zellzyklus (der Metaphase) zytogene- tisch vollständig analysiert werden kann, werden die gewonnenen Zellen
nach entsprechender Vermehrung durch ein „Spindelgift“ (Colcemid) ar- retiert. Deswegen vergehen in der Re- gel nach der zumeist angewandten Amniozentese zwei bis drei Wochen, bis ein endgültiges Karyotyp-Ergebnis vorliegt. Diese Zeit wird oft als sehr verunsichernd empfunden, insbeson- dere in Fällen mit auffälligem Ultra- schallbefund, wo meist dringender Handlungsbedarf besteht, oder bei Schwangeren mit einem auffälligen Triple-Testergebnis, die sehr häufig ex- trem beunruhigt sind.
Direkte Analyse unkultivierter Zellen
Durch Fortschritte in der Mole- kulargenetik gibt es seit einiger Zeit unter Humangenetikern kontrovers diskutierte Ansätze (12, 18), die es er- möglichen, eine direkte Analyse an unkultivierten Zellen (in der Regel aus Amnionzellen) vorzunehmen (8) – also ohne vorherige Kultivierung in der Interphase des Zellzyklus. Bei KURZBERICHT
Die Fluoreszenz-in-situ- Hybridisierung (FISH)
an unkultivierten Amnionzellen
Ein neuer Schnelltest zur Diagnostik von Chromosomenstörungen Bernd Eiben
1, 2Wilhelm Hammans
1Richard Goebel
3Jörg T. Epplen
2Stichwörter: Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung, Frucht- wasserzellen, Chromosomenaberration
Ein 24-h-Schnelltest für numerische Chromosomenaber- rationen der Chromosomen 13, 18, 21, X und Y über Flu- oreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) wird an unkulti- vierten Fruchtwasserzellen evaluiert. In 650 von 708 Fällen konnten > 50 Zellen untersucht werden. Es fanden sich 27 Trisomien 21, zehn Trisomien 18 sowie sechs Triploidien.
In fünf Fällen lagen Veränderungen vor, welche durch
die FISH-Methode nicht zu erfassen sind. Über FISH-Schnelltests sind
zwar die meisten, jedoch methodenbedingt nicht alle Chro- mosomenstörungen erkennbar. Der Schnelltest ersetzt kei- ne konventionellen Chromosomenanalysen. Dieses parallel durchzuführende Verfahren hat nach genetischer Beratung in speziellen Fällen mit gegebener Indikation zeitliche Vor- teile. Unter anderem werden medizinische und psychische Konsequenzen des Schnelltests diskutiert.
ZUSAMMENFASSUNG
Key words: Fluorescence-in-situ-hybridisation, amniotic fluid cells, chromosomal aberration
We evaluate a 24h test for detecting numerical chromosomal aberrations of chromosomes 13, 18, 21, X, and Y using fluorescence-in-situ-hybridisation (FISH) onto native am- niotic fluid cells. In 650 of 708 cases, > 50 cells were examined. 27 cases of trisomy 21, ten of trisomy 18, and six of triploidy were observed. In five cases, aberrations not
diagnosed by the FISH probes were detected.
Hence, current FISH tests can detect most, but
not all chromosomal aberrations. Therefore, FISH tests do not replace conventional chromosome analyses. FISH tests are performed as an adjunct to conventional cytogenetic analyses after genetic counselling in specific cases and offer the advantage of time saving. Medical, psychological, and other implications of the test are discussed.
SUMMARY
E
1 Institut für klinische Genetik (Leitung: Dr.
med. Wilhelm Hammans/Priv.-Doz. Dr. rer.
nat. Bernd Eiben) am Evangelischen Kran- kenhaus Oberhausen
2 Molekulare Humangenetik (Lehrstuhlinha- ber: Prof. Dr. med. Jörg T. Epplen), Ruhr-Uni- versität Bochum
3 Frauenklinik (Leitung: Prof. Dr. med. Richard Goebel) am Evangelischen Krankenhaus Oberhausen
diesem Verfahren werden fluores- zenzmarkierte, chromosomenspezi- fische DNA-Sonden mit nativen Fruchtwasserzellen hybridisiert (Fluo- reszenz-in-situ-Hybridisierung, FISH) und mikroskopisch analysiert. In der Auswertung wird die Anzahl der Si- gnale für die jeweils verwendete chro- mosomenspezifische Sonde im Kern ausgezählt: Sind in einem Zellkern zwei homologe Chromosomen vor- handen, so findet man zwei Fluores- zenzsignale im Kern. Sind jedoch drei homologe Chromosomen vorhanden (beispielsweise bei Trisomie 21), wer- den drei Signale festgestellt. Da sich auch bei einem „Normal-
fall“ in einzelnen Zellker- nen drei Signale oder in ei- nem klaren Trisomiefall Zellkerne mit nur zwei Sig- nalen finden (jeweils in < 6 Prozent der Kerne), reicht es für die Diagnosestellung nicht aus, einzelne Zellker- ne isoliert auszuwerten. Die Untersuchung sollte sich nach unseren Erfahrungen auf mindestens 50 Kerne pro Sonde stützten. Wel- cher Anteil von Zellen mit aberrantem Signalmuster im spezifischen Fall tole- riert werden kann, ohne die
diagnostische Aussagesicherheit zu gefährden, muß durch qualitätssi- chernde Maßnahmen kontrolliert werden.
Die bislang größte klinische FISH-Studie an unkultivierten Am- nionzellen in Deutschland wurde im Evangelischen Krankenhaus in Oberhausen durchgeführt. Parallel zur herkömmlichen Amnionzellkul- tur wurde die FISH-Diagnostik mit chromosomenspezifischen Genson- den für die Chromosomen 13, 18, 21, X und Y erstellt. Mit diesem Verfah- ren kann der größte Teil aller zu er- wartenden numerischen Chromoso- menstörungen innerhalb von 24 Stunden erkannt werden. Insgesamt wurde diese neue Methode an 708 Fruchtwasserproben zwischen der 12. und 35. Schwangerschaftswoche durchgeführt. In über 98 Prozent verlief die Hybridisierung erfolg- reich. In 91,8 Prozent konnte eine Diagnostik, die sich auf mindestens 50 ausgewertete Zellkerne gründete,
erfolgreich durchgeführt werden. In etwa sieben Prozent standen für die Hybridisierung mit einer oder meh- reren Sonden nur 10 bis 49 Zellkerne zur Beurteilung zur Verfügung. In diesen Fällen erfolgte eine einge- schränkte Befundmitteilung. In le- diglich 1,3 Prozent der Fälle konnte wegen fehlender Hybridisierung in- itial kein FISH-Befund erhoben wer- den.
Unter den 650 erfolgreich durch- geführten FISH-Analysen fanden sich 62 über eine konventionelle zy- togenetische Auswertung gesichtete Chromosomenaberrationen, darun-
ter 27 Trisomien 21, zehn Trisomie- 18-Fälle sowie sechs Triploidien. Alle über die angewandten Sonden er- kennbaren Aberrationen wurden auch diagnostiziert. In fünf Fällen la- gen chromosomale Veränderungen (Strukturaberration, Markerchromo- somen) vor, welche durch die FISH- Methode nicht zu erfassen waren, da sie andere Chromosomen betrafen.
Diese fünf FISH-Analysen wurden daher als nicht auffällig eingestuft.
Diese Befunde belegen insgesamt, daß über den FISH-Schnelltest zwar der größte Teil, jedoch methodenbe- dingt nicht alle Chromosomen- störungen erkennbar sind. Viele Strukturaberrationen, seltene Triso- mien und bestimmte Markerchromo- somen sind mit der hier vorgestellten Sondenzusammenstellung nicht dia- gnostizierbar. Derartige Störungen machen zirka 10 bis 15 Prozent aus.
Zusammenfassend kann jedoch fest- gestellt werden, daß in dieser Pilot- studie alle über den FISH-Schnelltest
erfaßbaren Veränderungen auch er- kannt worden sind. Es ergaben sich weder falsch positive noch falsch ne- gative Befunde.
Etablierung von Diagnosestandards
Grundsätzlich ist anzumerken, daß die hier vorgestellten Ergebnisse und die allgemeine Praktikabilität des Testsystems in einer groß ange- legten Multizenterstudie bestätigt werden müssen. Jedoch wird mittler- weile die FISH-Diagnostik an unkul- tivierten Amnionzellen von einigen Labors unter großem Werbeaufwand an- geboten. Soll es hierbei nicht zu einer unkontrol- lierbaren Situation kom- men, muß ein Experten- gremium Richtlinien für einzuhaltende Standards herausgeben. Des weiteren kann die FISH-Diagnostik an unkultivierten Am- nionzellen in der momen- tanen gesundheitspoliti- schen Situation nicht allge- meiner Bestandteil der vorgeburtlichen Diagno- stik sein, sondern nur unter besonderer Indikationsstellung er- folgen. Hierunter fallen nach unserer Auffassung Schwangerschaften mit einem auffälligen Ultraschallbefund, Schwangere mit erhöhtem Risiko nach Serumscreening (Triple-Test) und einige Schwangere aus späten Schwangerschaftswochen, gegebe- nenfalls zur Vermeidung einer Na- belschnurpunktion. Der hier vorge- stellte Schnelltest kann die konven- tionelle Chromosomenanalyse nicht ersetzen, sondern ist als parallel durchzuführendes Verfahren anzuse- hen, das in den Fällen mit gegebener Indikation einen großen zeitlichen Vorteil bietet. Vor jedem invasiven pränatalen Eingriff sollte eine gene- tische Beratung der Schwangeren er- folgen. Dieses Vorgehen ist beson- ders bei einer FISH-Diagnostik zu fordern, um hier Mißverständnisse hinsichtlich der Aussagekraft der Diagnostik zu vermeiden.
Welche Schlüsse sind für die Pra- xis aus den aufgezeigten Möglichkei- A-1305
M E D I Z I N
Deutsches Ärzteblatt 95,Heft 21, 22. Mai 1998 (41) KURZBERICHT
Tabelle
Schnelltest durch FISH-Diagnostik*
Anzahl Erfolgsquote (%)
Untersuchte Fruchtwasserproben 708 (100) Erfolgreiche FISH-Analyse mit
>50 Zellkernen 650 91,8
Problematische FISH-Analyse
mit < 50 Zellkernen 49 6,9
Keine Hybridisierung 9 1,3
* Anzahl der untersuchten Fruchtwasserproben und Erfolgsquote
A-1306
M E D I Z I N
(42) Deutsches Ärzteblatt 95,Heft 21, 22. Mai 1998 ten der neuen FISH-Diagnostik zu
ziehen? Trotz unserer positiven Er- fahrungen sollte bis zum Vorlie- gen weiterer umfangreicher Studien sehr vorsichtig vorgegangen werden.
Grundsätzlich wird der Test nur nach intensiver Beratung der Schwangeren durchgeführt, um hier im Vorfeld schon auf die Aussagekraft und die sich hieraus ergebenden möglichen Konsequenzen hinzuweisen. Nach un- serer Auffassung ist folgendes Proze- dere in der täglichen Routine anzu- wenden:
¿ Bei aberrantem FISH-Be- fund und unauffälligem Ultraschall- befund ist stets die Absicherung über die herkömmliche zytogenetische Auswertung abzuwarten, bevor irre- versible Eingriffe durchgeführt wer- den. Falls größere Studien zeigen sollten, daß der Schnelltest eine ähn- liche Zuverlässigkeit bietet wie die konventionelle Karyotypisierung, kann dieser Punkt erneut überdacht werden.
À Bei einem aberranten FISH- Befund bei gleichzeitig entsprechend auffälligem Ultraschallbefund ist die Zeit bis zur abschließenden Karyoty- pisierung für die betroffene Frau oft nicht hinnehmbar.
In diesen Fällen kann unseres Erachtens nach intensiver Beratung ein Schwangerschaftsabbruch durch- geführt werden. In unserer Klinik wurden bei solchen eindeutigen Fäl- len (Trisomie 21, Trisomie 18, Triploi- dien und Monosomien X) mit multi- plen sonographischen Auffälligkei- ten entsprechende Eingriffe durchge- führt.
Á In den meisten Fällen ist je- doch das FISH-Ergebnis unauffällig.
Solche Befunde führen nach unserer Erfahrung zu einer weitgehenden Be- ruhigung der Schwangeren, insbeson- dere nach auffälligen Triple-Tests.
Zwei bis drei Wochen der Unge- wißheit und des Wartens werden auf diese Weise verhindert, was sich auch positiv auf die sich entwickelnde Mut- ter-Kind-Beziehung auswirkt.
Aufgrund der geschilderten Ein- schränkungen ist die zeitsparende FISH-Analytik von Amnionzellen auf absehbare Zeit keinesfalls als Routi- neverfahren im Großlabormaßstab anzuwenden. Nach wie vor kann auf die konventionelle zytogenetische
KURZBERICHT/FÜR SIE REFERIERT
Auswertung nicht verzichtet werden, um die etwa 10 bis 15 Prozent klinisch relevanten Störungen zu erfassen, welche über den Schnelltest nicht er- kennbar sind.
Wir plädieren keinesfalls für ei- nen allgemeinen Einsatz dieser neu- en Methode, sondern für einen ge- zielten Einsatz unter bestimmten In- dikationen, da die FISH-Diagnostik entscheidende Zeitvorteile bietet, auf welche in speziellen Fällen zum Wohle der Schwangeren in Ergän- zung zur konventionellen Karyotypi- sierung nicht verzichtet werden soll- te.
Zitierweise dieses Beitrags:
Dt Ärztebl 1998; 95: A-1304–1306 [Heft 21]
Die Zahlen in Klammern beziehen sich auf das Literaturverzeichnis, das über den Son- derdruck beim Verfasser und über die Inter- netseiten (unter http://www.aerzteblatt.de) erhältlich ist.
Anschrift für die Verfasser
Priv.-Doz. Dr. rer. nat. Bernd Eiben Institut für klinische Genetik am Evangelischen Krankenhaus Virchowstraße 20
46047 Oberhausen
Im Gegensatz zu Tabakkonsum scheint mäßiger Alkoholgenuß le- bensverlängernd zu wirken. In einer großen prospektiven Mortalitätsstu- die der American Cancer Society in Atlanta wurden an 490 000 Männern und Frauen, mit einem Durchschnitts- alter von 56 Jahren, Risikofaktoren unter Einbeziehung des Alkohol- und Nikotinkonsums während einer neun- jährigen Verlaufsperiode ermittelt.
Im Beobachtungszeitraum verstarben 46 000 Personen. Die direkt mit dem Alkoholkonsum assoziierten Todes- ursachen waren unter anderem Le- berzirrhose, Karzinome im Mundbe- reich, Ösophagus, Brustkrebs sowie bei Männern im alkoholisierten Zu- stand erlittene Verletzungen. Die Mortalität an Brustkrebs war bei Frauen, die mehr als einen Drink täg-
lich zu sich nahmen, um 30 Prozent höher als bei nichttrinkenden Frauen.
Die Mortalität aufgrund kardiovas- kulärer Erkrankungen dagegen war bei Männern mit täglichem Konsum von einem Drink um 30 bis 40 Prozent geringer als bei Nichttrinkern. Am niedrigsten lag die Gesamtmortalität bei Männern und Frauen, die täglich einen Drink zu sich nahmen, Rauchen verdoppelte das Mortalitätsrisiko. Ein höherer Alkoholkonsum führte hin- gegen zu einem deutlichen Anstieg
der Mortalitätsrate. w
Thun MJ, Peto R, Lopez AD et al.: Al- cohol consumption and mortality among middle-aged and elderly U.S.
adults. N Engl J Med 1997; 337:
1705–1714.
Epidemiology and Surveillance Research, American Cancer Society, 1599 Clifton Ro- ad, NE, Atlanta, GA 30329–4251, USA.
Gelenk-, Augen- und Hautver- änderungen bei Colitis ulcerosa sind geläufig, desgleichen eine Neigung zu Venenthrombose und Lungenembo- lie. Die Autoren weisen darauf hin, daß sich nicht selten auch eine Störung der Lungenfunktion nach- weisen läßt, auch wenn es sich um Nichtraucher handelt. Bei 55 Pa- tienten mit florider Colitis ulcerosa wurde eine Lungenfunktionsanalyse durchgeführt.
Ein pathologischer Befund konnte bei 30 (55 Prozent) festgestellt werden. Bei 15 Patienten fand sich
das Bild einer obstruktiven Ventilati- onsstörung, bei 19 eine pathologische Diffusion und in einem Fall eine Re- striktion. Ob diesen pathologischen Befunden bei der Lungenfunktions- analyse auch ein morphologisches Substrat zugrunde liegt, wurde nicht
untersucht. w
Godet PG, Cowie R, Woodmann RC, Sutherland LR: Pulmonary function ab- normalities in patients with ulcerative colitis. Am J Gastroenterol 1997; 92:
1154–1157.
Gastrointestinal and Immunology Re- search Groups, University of Calgary, Alberta, Kanada.
