Gentechnik: Bluttest für Down-Syndrom vorgestellt

Wissenschaftlern zufolge könnte ein Bluttest, der auf Sequenzierungstechnologien der nächsten Generation basiert, eines Tages invasivere Methoden in der Pränataldiagnostik bei Down-Syndrom und anderen Chromosomenanomalien ersetzen.

Der Test wurde bislang nur bei wenigen Patienten eingesetzt und ist Jahre von einer täglichen Anwendung in der Klinik entfernt. Er ist jedoch nur eins der ersten Beispiele für den Einsatz kürzlich entwickelter Methoden in der klinischen Diagnostik. "Ich gehe davon aus, dass es in den nächsten Jahren noch sehr viel mehr geben wird", sagt Stephan Quake, Bioingenieur an der Stanford University in Kalifornien, der die Studie leitete.

Der Test basiert auf der Auffindung kleinster Mengen fetaler DNA, die im Blut der Mutter zirkulieren. Wissenschaftler arbeiteten eifrig an derartigen Methoden, da sie invasivere Methoden wie Amnionzentesen - bei denen Fruchtwasser mit einer Punktionsnadel entnommen wird - oder Biopsien der Chorionzotten - Teile der Plazenta -, die mit einem Fehlgeburtsrisiko einhergehen, ersetzen könnten.

Zirkulierende fetale DNA wird gelegentlich genutzt, um das Geschlecht des Babys zu bestimmen oder um auf genetische Erkrankungen zu testen, die an das Geschlecht gebunden sind. Einen Test zu entwickeln, der überzählige Chromosomen aufspürt, wie beim Down-Syndrom, hat sich jedoch als größere Herausforderung erwiesen. Fetale DNA kommt nur in sehr geringen Mengen im mütterlichen Blut vor. Die meisten Labortechniken sind nicht sensitiv genug, um Veränderungen in der zirkulierenden fetalen DNA aufzudecken, da sie von der mütterlichen DNA überlagert werden.

Alternative Ansätze

Sequenom, ein Biotechnologieunternehmen mit Sitz in San Diego, Kalifornien, hat bereits einen Test entwickelt, der Unterscheide im Verhältnis von mütterlichen und väterlichen Sequenzen in der fetalen RNA, die im mütterlichen Blut zirkuliert, aufdeckt. Enthält das Blut doppelt soviel RNA des Chromosoms 21 von einem der Elternteile, deutete das darauf hin, dass der Fetus über eine zusätzliche Kopie des Chromosoms 21 verfügt, wodurch das Down-Syndrom entsteht.

Das Unternehmen testete die Methode an mehr als 400 Patientinnen und plant weitere tausend Tests bis Juni nächsten Jahres.

Sequenoms Methode basiert darauf, bekannte Sequenzunterschiede für eine Population durchzusieben, um Marker zu finden, die Chromosomen, die von der Mutter ererbt wurden, von denen zu unterscheiden, die vom Vater ererbt wurden. Sequenom sagt, dass seine Analyse für mehr als 93% der US-Population funktioniert.

Diese Sequenzen variieren jedoch häufig bei unterschiedlichen Populationen, so dass der Test bei Menschen anderer ethnischer Herkunft möglicherweise nicht funktioniert, so Quake. "Wir entschieden, keine Auswahl zu treffen", sagt er. "Es ist besser, alles zu sequenzieren."

Quake und seine Kollegen sequenzierten daher die zirkulierende DNA en masse. Letztlich sequenzierten sie nicht das gesamte Genom, sondern identifizierten Sequenzen, die etwa 4% des Genoms eines Patienten ausmachen.

Das reichte jedoch aus, um bei einer Gruppe von 18 Frauen zu ermitteln, welcher Fetus ein zusätzliches Chromosom trug. Die Ergebnisse wurden in Proceedings of the National Academy of Sciences USA veröffentlicht (1).

Diagnostik der nächsten Generation

Sequenzierung der nächsten Generation wird immer noch eine neue und teure Technik sein, meint Harry Stylli von Sequenom. "Sequenzierung ist noch ziemlich abgefahren", sagt er. "Es ist wie das Raumschiff Enterprise aus der Perspektive der Diagnostik."

Quake, der auch bei einem weiteren Unternehmen, das an Sequenzierungen der nächsten Generation arbeitet, unter Vertrag war, widerspricht jedoch. "Jeder geht davon aus, dass Kliniken in nicht allzu langer Zeit Sequenzierer beschäftigen werden", sagt er. "Die Frage ist wann, nicht ob."

(1) Fan, H. C. , Blumenfeld, Y. J. , Chitkara, U. , Hudgins, L. & Quake, S. R. doi:10.1073/pnas.0808319105 (2008)

Dieser Artikel wurde erstmals am 6.10.2008 bei news@nature.com veröffentlicht. doi: 10.1038/news.2008.1152. Übersetzung: Sonja Hinte. © 2007, Macmillan Publishers Ltd

Heidi Ledford