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Fluoreszenz-in situ-Hybridisierung (FISH)

Die Routine-Chromosomenanalyse kann bei speziellen Fragestellungen durch Fluoreszenz-in situ-Hybridisierung (FISH) ergänzt werden. Dabei werden klassische cytogenetische Untersuchungsmethoden mit spezifischen molekulargenetischen Gensonden kombiniert.

Die Fluoreszenz-in situ-Hybridisierung eignet sich sehr gut zur Identifizierung kleiner Chromosomen unbekannter Herkunft (sog. Marker-Chromosomen) sowie für die Darstellung zusammengesetzter Chromosomen bei Translokationen.

Man unterscheidet neben der Identifizierung von Chromosomen vor allem die folgenden Untersuchungen:

  1. Trisomie-Nachweis durch  locusspezifische Gensonden (z.B. Trisomie 21)
  2. Mikrodeletionsausschluss durch locusspezifische Gensonden (z.B. DiGeorge-Syndrom)
  3. Subtelomerdeletionsausschluss durch Gensonden der Subtelomerregionen (z. B. bei Entwicklungsverzögerung unklarer Ursache). 

Locusspezifische Diagnostik

Trisomie-Nachweis durch locusspezifische Gensonden (z. B. Trisomie 21)

Beispielsweise kann bei Verdacht auf ein Down-Syndrom durch Trisomie 21 eine Gensonde eingesetzt werden, die spezifisch am sog. Down-Syndrom-Genort auf dem Chromosom 21 bindet. Mit ihr stellt man fest, wie oft der Down-Syndrom-Genort im gesamten Chromosomensatz vorhanden ist.

Bei drei Chromosomen 21 (Trisomie 21) findet man im Fluoreszenz-Mikroskop drei leuchtende Signale in den Zellkernen, während es normalerweise nur zwei sind.

Mikrodeletionen

Mikrodeletionsausschluss durch locusspezifische Gensonden (z. B. DiGeorge-Syndrom)

Verluste kleinerer Chromosomenabschnitte, die im Mikroskop bei der Routine-Analyse nicht zu erkennen sind und spezieller Nachweismethoden bedürfen, nennt man Mikrodeletionen. 

Häufig führen sie zu charakteristischen Krankheitsbildern, die als Mikrodeletionssyndrome bezeichnet werden. Hierzu gehört u. a. das DiGeorge-Syndrom mit einer Mikrodeletion im langen Arm eines Chromosoms 22.

Subtelomerdiagnostik

Subtelomerdeletionsausschluss durch Gensonden der Subtelomerregionen (z. B. bei Entwicklungsverzögerung unklarer Ursache)

Mit Hilfe spezieller Gensonden für die endständigen Chromosomenabschnitte am oberen und unteren Ende der Chromosomen lässt sich die sog. Subtelomerregion jedes einzelnen Chromosoms beurteilen.

 

Sehr kleine Anomalien (z. B. Deletionen) im Subtelomerbereich lassen sich cytogenetisch nur mit diesen Gensonden darstellen. Bei Patienten mit Entwicklungsstörung und geistiger Behinderung aus unklarer Ursache findet man in manchen Fällen bei der Subtelomeruntersuchung kleinere Deletionen, die man im Mikroskop bei der Routine-Chromosomenanalyse nicht hätte sehen können. Da Veränderungen im Subtelomerbereich auch in balancierter Form vorkommen können, sind Familienuntersuchungen sinnvoll, um das Wiederholungsrisiko für Nachkommen mit unbalancierten Subtelomeranomalien zu erkennen.