Zytogenetik und molekulare Zytogenetik (Chromosomendiagnostik)

Diese Begriffe bezeichnen das Teilgebiet der Humangenetik, welches sich mit mikroskopisch erkennbaren Erbgutanomalien und ihren Folgen für die Gesundheit des Trägers befaßt. Etwas vereinfachend kann man „Zytogenetik“ mit Chromo­somen­diagnostik übersetzen.

Die Chromosomen sind die nur bei starker mikroskopischer Vergrößerung erkenn­baren Träger der Erbanlagen. Sie befinden sich im Kern unserer Körperzellen. Die normale Chromosomenzahl des Menschen beträgt 46. Es handelt sich um 23 Chromosomenpaare, wovon die Paare 1 bis 22 bei Frau und Mann identisch sind. Einen Geschlechtsunterschied gibt es beim 23. Paar – hier findet man bei einer Frau zwei X-Chromosomen, beim Mann ein X- und ein Y-Chromosom.

Abweichungen von der normalen Chromosomenzahl haben oft nach­teilige Folgen für die Entwicklung. Das wohl bekannteste Beispiel stellt die Trisomie 21 (drei Chromosomen 21) dar, welche das Down-Syndrom verursacht.

Es gibt auch vielfältige Abweichungen im Bau der Chromosomen – sog. Struktur­aberrationen. Beispielsweise können Chromosomenabschnitte verloren­gehen („Deletion“), gedoppelt werden („Duplikation“) oder entgegen ihrer normalen Orientierung eingefügt sein („Inversion“). Von besonderer Bedeutung in der Familienplanung sind „Translokationen“, worunter man Stückaustausche oder Verschmelzungen zwischen zwei Chromosomen versteht. Translokationen findet man häufig bei gesunden Menschen. Hier kann sich die Chromosomen­anomalie aber durch Probleme in der Familienplanung bemerkbar machen, z.B. durch Unfruchtbarkeit, wiederholte Fehlgeburten oder die Geburt eines aus chromosomaler Ursache gesundheitlich geschädigten Kindes.

Üblicherweise erfolgt eine Chromosomenuntersuchung, die auch als Karyotypisierung bezeichnet wird, an einer Blutprobe. Auch vorgeburtlich kann man den Chromosomensatz bestimmen. Hier greift man meist auf eine Fruchtwasserprobe zurück.

Blut- und andere Zellen lassen ihre Chromosomen unter normalen Umständen nicht erkennen. Nur während einer bestimmten Phase der Zellteilung werden die Erbträger sichtbar. Daher ist vor einer Untersuchung der Chromosomen in der Regel eine Zellkultur („Anzüchtung“) erforderlich. Außerdem müssen die Details der Erbträger erst mit Spezialfärbungen erkennbar gemacht werden. Dies wie auch die Tatsache, daß die Chromosomendiagnostik nicht automatisierbar ist und nach wie vor aufwendige Handarbeit erfordert, bedingt eine bis zu vierwöchige Bearbeitungszeit.

Eine Weiterentwicklung der Zytogenetik stellt die molekulare Zytogenetik dar. Sie arbeitet ebenfalls an Zellen und mit mikroskopischer Methodik. Was sie von der „klassischen“ Zytogenetik abhebt, ist der Einsatz von im Mikroskop aufleuchtenden Markierungen, die mit Hilfe sog. FISH-Sonden (FISH = Fluoreszenz-in situ-Hybridisierung) auf die Chromosomen aufgebracht werden. Sie heben bestimmte, diagnostisch wichtige Chromosomeneigenschaften hervor oder lassen diese überhaupt erst erkennbar werden. Mit Hilfe der molekularen Zytogenetik lassen sich bestimmte krankheitsauslösende Erbgutveränderungen erkennen, die in der klassischen Zytogenetik dem Nachweis entgehen würden. Auch kann die FISH-Technik dazu nützlich sein, besonders rasch Resultate zu liefern – z.B. im sog. „FISH-Schnelltest“ an Fruchtwasserzellen – oder Zellen zu untersuchen, die sonst nicht für diagnostische Zwecke nutzbar gemacht werden könnten.