Die herkömmliche Chromosomenanalyse kann strukturelle Chromosomenaberrationen nur oberhalb eine Größe von ca. 5 - 10 Millionen Basenpaare erkennen. Viele krankheitsverursachende Veränderungen, Mikrodeletionen oder -duplikationen, liegen in ihrer Ausdehnung unterhalb der Auflösungsgrenze der Chromosomenanalyse und werden nicht erkannt. Auch die Subtelomeruntersuchung führt nur in ca. 2,5% der Fälle zur Klärung der Ursache eines Fehlbildungs-Retardierungssyndroms (Ravnan et al. J Med Genet 2006).
In den letzten Jahren hat die Genomforschung die Herstellung von Genchips, den so genannten Microarrays, ermöglicht. Die meist verwendete Technik ist die vergleichende Genomhybridisierung (CGH). Hierbei wird DNA der Testperson mit einem (grün) und DNA einer Kontrollperson mit einem anderen Fluoreszenzfarbstoff (rot) markiert und zusammen auf einen Genchip (Microarray) hybridisiert. Auf diesem ist jede Region des Erbguts (Genom) durch mehrere Sonden repräsentiert. Je mehr Sonden pro Genom, desto größer die Auflösung, also desto kleiner die erkennbare Veränderung.
Dort, wo die Testperson im Vergleich zur Kontrolle eine Deletion trägt, also ein Stück fehlt, leuchtet später grün auf, wo ein Stück zuviel vorliegt (Duplikation) rot.
Nach Daten des Instituts für Humangenetik der Universität Nijmegen/ Niederlande (Konferenzbeitrag Koolen DA et al., Tagung der European Society of Human Genetics, Nizza 2007) wurden bei ca. 30% von Patienten mit einem unklaren Retardierungssyndrom, welches klinisch nicht eindeutig zugeordnet werden konnte, ursächliche Veränderungen mit der Array CGH-Technik gefunden. Etwa 1/3 der Veränderungen war kleiner als 1 Millionen Basenpaare. Häufige, durch Chromosomenanalyse übersehene Veränderungen sind z.B. eine Duplikation auf Chromosom Xq28 inklusive des MECP2-Gens, Größe ca. 2 Millionen Basenpaare, oder eine Deletion auf Chromosom 17q21 inklusive des MAPT-Gens, Größe 0,6 Millionen Basenpaare.
Wir verwenden das Agilent System mit 180000 Oligo CGH Arrays (180k Array) mit einer maximalen Auflösung von ca. 17 kb, also ca. 200 mal höher als die Chromosomenanalyse. Wenn wir nicht eindeutig krankheitsverursachende Veränderungen feststellen, führen wir eine Validierung dieser Veränderungen mit quantitativer Real Time PCR (Taqman) durch.
