Molekulargenetische Diagnostik
Fragiles X-Syndrom, Fragiles-X assoziiertes Tremor/Ataxie Syndrom (FXTAS), Primäre Ovarialinsuffizienz (POI/POF)
OMIM: 300624 (FRAX), 300623 (FXTAS), 311360 (POF1), 309550 (FMR1)
Fragiles X-Syndrom
Das Fragiles X-[Fra(X)]- Syndrom ist die häufigste Form der vererbten mentalen Retardierung und nach dem Down-Syndrom die zweithäufigste Ursache von mentaler Retardierung überhaupt. Die Prävalenz für männliche Individuen beträgt bis zu 1 : 4000, für weibliche Personen 1 : 6000. Männliche Patienten weisen weiterhin charakteristische körperliche Symptome und Verhaltensmerkmale auf. Bei betroffenen weiblichen Personen findet man einen ähnlichen, meist weniger stark ausgeprägten Phänotyp. Zu den körperlichen Merkmalen des Fra(X)- Syndroms gehören u.a. ein langes schmales Gesicht, große abstehende Ohren, prominentes Kinn und Stirn sowie Makroorchie. Bei Kindern findet man häufig Gelenkinstabilität (Finger). Nach der Pubertät sind die Merkmale deutlicher, speziell das lange schmale Gesicht und die Makroorchie. Männliche Patienten mit dem Fra(X)-Syndrom weisen mentale Retardierung auf, wobei die Ausprägung von normaler bis hin zu stark eingeschränkter Intelligenz reicht. Frauen sind meist viel leichter betroffen, wobei etwa 60 - 70 % der Mutationsträgerinnen auch Retardierung aufweisen.
Die für das Fra(X)-Syndrom verantwortliche Mutation besteht in der Verlängerung des simplen repetitiven Segments im 5‘-Bereichs des FMR1- (fragile X mental retardation 1)-Gens, sie gehört zur Gruppe der sog. dynamischen Mutationen. Die Anzahl der CGG-Trinukleotide in der Normalbevölkerung liegt zwischen 6 und ~49. Blöcke mit 50 bis 59 Tripletts werden als Grauzonen-Allele bezeichnet. Bei der Prämutation finden wir ~60-199 Trinukleotidmotive und bei der Vollmutation 200 und mehr. Im Gegensatz zu Grauzonen-Allelen tendieren Prämutationen dazu, sich in der maternalen Meiose in eine Vollmutation auszudehnen. Je länger das Prämutations-Allel ist, umso größer wird das Risiko, dass eine Vollmutation an die Nachkommenschaft übertragen wird. Die Vollmutation (>200 CGG- Einheiten) ist fast immer mit Inaktivierung des FMR1-Gens verbunden.
Männliche und weibliche Träger der Prämutation sind klinisch nicht betroffen. Männliche Träger geben die Prämutation mit Ihrem X-Chromosom unverändert an alle ihre Töchter weiter. Diese Töchter sind wiederum gesund, haben aber ein Risiko, eine Vollmutation an ihre Kinder zu vererben.
Durch die genaue Bestimmung der Trinukleotid-Blocklänge und des Methylierungsstatus des FMR1-Gens können Prä- wie auch Vollmutation erkannt werden. Nicht alle Patienten mit Fra(X)-Syndrom zeigen die Trinukleotid-Expansion. In einigen wenigen von mehreren tausend untersuchten Fällen mit der charakteristischen Fra(X)-Symptomatik, bei denen sich keine Expansion der CGG-Trinukleotide nachweisen ließ, wurden verschiedene Deletionen und Punktmutationen innerhalb des FMR1-Gens gefunden.
Fragiles-X assoziiertes Tremor/Ataxie Syndrom (FXTAS)
Fragiles-X assoziiertes Tremor/Ataxie Syndrom (FXTAS) ist eine neurodegenerative Erkrankung und wird auch durch eine Trinukleotid-Verlängerung im Prämutationsbereich des FMR1-Gens verursacht, hat aber fundamental verschiedene pathophysiologische Ursachen. Eine Prämutation des FMR1-Gens hat keine Auswirkung auf die mentale Entwicklung des Trägers und führt daher nicht zu einer intellektuellen Beeinträchtigung oder anderen typischen Merkmalen des fra(X)-Syndroms. 80 % der Betroffenen zeigen Intensionstremor und/oder Gangataxie, meistens beide Symptome. Weitere mögliche Krankheitsmerkmale sind vorzeitige Demenz, psychiatrische Störungen, periphere Neuropathie, Parkinsonismus und Dysautonomie (Impotenz, Inkontinenz). FMR1-Allele ab 55 Trinukleotid-Einheiten und insbesondere prämutierte Allele werden überexprimiert. Sie können zu neurodegenerativen Veränderungen führen und so FXTAS hervorrufen. Die Prävalenz bei über 50 Jahre alten Männern liegt um 1 : 4500. Das Risiko von Frauen mit Prämutations-Allelen, an FXTAS zu erkranken, ist deutlich geringer. Unter den Männern mit Prämutations-Allelen erkranken ~15 % zwischen dem 50. und 60., 30 % zwischen dem 60. und 70., 50 % zwischen dem 70. und 80. sowie 75 % nach dem 80. Lebensjahr.
Primäre Ovarialinsuffizienz (POI/POF)
Wenn die Menopause vor dem 40. Lebensjahr eintritt, weisen betroffene Frauen eine primäre Ovarialinsuffizienz (POI) auf, die sogenannte premature ovarian failure (POF). POF führt zum Mangel an Geschlechtshormonen und Infertilität, sie tritt normalerweise nur bei ~1 % aller Frauen auf. Eine Ursache kann eine Prämutation im FMR1-Gen sein. Frauen mit Prämutationen leiden ~20 mal häufiger als andere Frauen unter POI oder POF.
FRAX-Leitlinien der Deutschen Gesellschaft für Humangenetik (AWMF online)
Indikationen für die molekulargenetische Diagnostik auf Fra(X)-Syndrom, FXTAS und POI: (Es ist hierbei zu beachten, dass Anlageträger-Diagnostik in Familien mit Fra(X)-Syndrom unvermeidbar prädiktive Gentests auf FXTAS- und POI beinhaltet.)
1.) Bei Personen beiderlei Geschlechts mit mentaler Retardierung, Entwicklungsverzögerung oder Autismus, insbesondere
a.) wenn für das Fra(X)-Syndrom charakteristische körperliche und geistige
Merkmale vorhanden sind,
b.) bei positiver Familienanamnese,
c.) bei Patienten mit FXTAS- oder POI-Phänotyp und unklarem zytogenetischen
Befund;
2.) im Rahmen von Beratungen bezüglich Kinderwunsch bei positiver Familienanamnese (bzw. bei Verdacht auf das Fra(X)-Syndrom);
3.) im Rahmen der Pränataldiagnostik bei bekannten Überträgerinnen;
4.) bei Patienten mit Fra(X)-Phänotyp mit unklarem zytogenetischen Ergebnis.
Erforderliches Probenmaterial
- 5-10 ml EDTA-Blut (2 Proben)
EDTA-Blutproben für molekulargenetische Untersuchungen können in der Regel ungekühlt mit der Post verschickt werden.
Bitte beschriften Sie alle Probengefäße eindeutig mit Namen und Geburtsdatum des Patienten. Nicht eindeutig beschriftete Proben können nicht bearbeitet werden. Bitte benutzen Sie unsere Anforderungsscheine (incl. Patienteneinverständnis-Erklärung). Hier können alle erforderlichen Angaben zur Anforderung von Untersuchungen eingetragen werden.
Schriftliche Einwilligungserklärung gemäß GenDG ist erforderlich!
Bei humangenetischen Untersuchungen ist wichtig, ob es sich um eine diagnostische Abklärung bei einem Erkrankten oder um (prädiktive) Testung einer Risikoperson auf Anlageträgerschaft für eine in der Familie bekannte Mutation handelt. Bei prädiktiven genetischen Untersuchungen ist gemäß GenDG eine vorherige genetische Beratung verpflichtend gefordert.
Methode
Aus der Blutprobe wird genomische DNA isoliert. Diese wird mittels Restriktionsenzym-Verdau (EcoRI und EagI), Agarosegel-Elektrophorese zur Auftrennung der genomischen DNA nach Fragmentgrößen, Transfer auf eine Nylonmembran übertragen. Es schließt sich die Hybridisierung an mit der markierten Sonde StB12.3. Die Signalauswertung erfolgt mit dem ImageQuant-Programm. Zusätzlich wird über die Amplifikation der Trinukleotid-Region im FMR1-Gen mittels Polymerase-Kettenreaktion (PCR) die CCG-Blocklänge bestimmt. Auf Anforderung werden zur Identifikation der selten auftretenden Mutationen im FMR1-Gen die codierenden Exons mit angrenzenden Bereichen amplifiziert und direkt sequenziert.
Dauer der Untersuchung: 3 Wochen nach Probeneingang
Kosten: auf Anfrage
Akkreditiertes Verfahren nach DIN EN ISO 15189:2014
