In der pränatalen Microarray-Diagnostik (Chromosomen-Microarray-Analyse, CMA oder molekulare Karyotypisierung) werden moderne molekularbiologische Verfahren angewendet, die über die DNA des ungeborenen Kindes eine hochauflösende Chromosomenanalyse ermöglichen. Die Chromosomen-Microarray-Analyse, CMA ist eine Chip-basierte Karyotypisierung, die aus genomischer DNA durchgeführt wird und keine Metaphasenchromosomen erfordert. Die Auflösung der Untersuchung ist etwa Tausend mal höher als die der konventionellen Chromosomenanalyse, so dass unbalancierte Chromosomenveränderungen festgestellt werden können, die nur wenige Kilobasen groß sind. Im MGZ wird ein SNP-basierter Microarray-Chip verwendet (CytoSNP 850K).
Eine aktuelle Studie belegt die diagnostische Überlegenheit der pränatalen Microarray-Diagnostik gegenüber der konventionellen Chromosomenanalyse und des NIPT (Vogel et al., Ultrasound Obstet Gynecol, 2018). Vor allem in der Gruppe mit moderat erhöhtem Risiko (1:50 bis 1:300) nach kombiniertem Ersttrimester-Test wären die überwiegende Mehrheit der Chromosomenveränderungen weder mit NIPT oder der Chromosomenanalyse erkannt worden.
Ähnliche Daten wurden von Vogel et al. für die Gruppe mit auffälligem Ultraschall erhoben. 36 % der Feten zeigten numerische Chromosomenveränderungen, die mit der konventionellen Analyse festgestellt wurden, 58 % zeigten chromosomale Veränderungen, die nur mit der Microarray-Analyse festgestellt wurden. In lediglich 1 % lagen Ergebnisse vor, die nicht eindeutig klassifiziert werden konnten, in 5 % wurden Zufallsbefunde erhoben, die nicht in Zusammenhang mit dem auffälligen Ultraschall stehen (Abbildung 1).
Vorteile der Pränatalen Microarray-Diagnostik
- Objektive, hochauflösende Darstellung des fetalen Karyotyps
- Auflösung bis zu 1000x höher als lichtmikroskopische Analyse
- Erkennung einer Kontamination mit z.B. mütterlichem Gewebe
- Gleichzeitige Untersuchung aller Mikrodeletionssyndrome
- Signifikanter diagnostischer Zuwachs im Vergleich zur lichtmikroskopischen Analyse
- Erkennen von genomischen Dosisveränderungen auf Genebene
Stellenwert der Pränatalen Microarray-Diagnostik
Während international die Microarray-Diagnostik längst die alleinige Untersuchungsmethode zur Bestimmung der fetalen Chromosomen ist, findet in Deutschland – vor dem Hintergrund der Abrechnungsregularien – immer noch die lichtmikroskopische Chromosomenanalyse breite Anwendung.Eine lichtmikroskopische Chromosomenanalyse ist meistens dann ausreichend, wenn aufgrund von Ultraschall, ETS (Ersttrimesterscreening) oder NIPT (Nicht-Invasive Pränatal-testung) von einem hohen Risiko für eine numerische Chromosomenaberration (z.B. Trisomie 21) auszugehen ist.
Indikationen für eine pränatale Microarray-Diagnostik
Eine lichtmikroskopisch festgestellte Chromosomenveränderung, die nicht eindeutig charakterisiert werden kann: In diesen Fällen sollte eine ergänzende Microarray-Analyse zur differenzierten Untersuchung von strukturellen Chromosomenveränderungen empfohlen werden.
Nicht selten liegen fetale Auffälligkeiten vor, die keiner numerischen Chromosomenstörung zuzuordnen sind, oder die mit kleinen strukturellen Chromosomenveränderungen assoziiert sein können, die mit der konventionellen zytogenetischen Analyse nicht erkannt werden.
Daten aus internationalen Studien zeigen, dass gerade bei Frauen, die aufgrund einer nicht-invasiven Diagnostik (erhöhte Nackentransparenz, auffälliges Serumscreening) einem mittleren Risikobereich zugeordnet werden, eine invasive Diagnostik und pränatale Microarray die beste diagnostische Option darstellt.
Grenzen der pränatalen Microarray-Diagnostik
Trotz ihrer wesentlich besseren Aussagekraft können auch durch die pränatale Microarray-Diagnostik nicht alle Ursachen genetischer Erkrankungen erfasst werden. So lässt sich keine Aussage über monogen bedingte Erkrankungen treffen, welche durch eine pathologische Sequenzveränderung einzelner Gene verursacht werden. Bei entsprechendem Verdacht aus den Untersuchungsbefunden oder aus der Familiengeschichte ist eine gezielte molekulargenetische Untersuchung notwendig.
Kosten der Untersuchung
Eine pränatale Microarray-Diagnostik ist keine Leistung der gesetzlichen Krankenkassen, sie ist als individuelle Gesundheitsleistung (IGeL) möglich.