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Die Revolution der Gen-Microarray-Technologie: Wie können versteckte genetische Probleme aufgedeckt werden?
Bei der Diagnose und Analyse genetischer Erkrankungen erlangt das 22q13-Deletionssyndrom (Phelan-McDermid-Syndrom, PMS) als bedeutende genetische Erkrankung immer mehr Aufmerksamkeit. Diese Erkrankung wird durch eine Deletion oder Neuanordnung am Ende des langen Arms des Chromosoms 22 verursacht und führt bei den Patienten im Allgemeinen zu einer Reihe äußerst komplexer medizinischer und verhaltensbezogener Probleme. Durch die Fortschritte in der Gen-Microarray-Technologie haben wir neue Einblicke in versteckte genetische Probleme gewonnen und können für Patienten präzisere Diagnosen stellen.
Frühe Studien konzentrierten sich hauptsächlich auf die Erklärung von Erkrankungen, die auf einem einzigen Gen beruhen, doch mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie deuten immer mehr Hinweise darauf hin, dass das 22q13-Deletionssyndrom das Zusammenwirken mehrerer Gene, insbesondere der Mutationen des SHANK3-Gens, beinhaltet.
Anzeichen und Symptome
Personen mit PMS weisen häufig eine Reihe medizinischer und verhaltensbezogener Merkmale auf, darunter allgemeine Entwicklungsverzögerungen, geistige Behinderung, Sprachstörungen, autistisches Verhaltensspektrum, Hypotonie und leichte dysmorphe Merkmale. Das Muster dieser Symptome ist von Individuum zu Individuum unterschiedlich und spiegelt die Vielfalt der klinischen Manifestationen von Gendeletionen wider.
Weitere Studien haben gezeigt, dass PMS-Patienten unterschiedliche klinische Symptome aufweisen, darunter eine verzögerte Sprachentwicklung und einen niedrigen Muskeltonus, die aufgrund unterschiedlicher Proben in verschiedenen Studien variieren können.
Pathogener Mechanismus
Derzeit sind die genetischen Mutationen, die als Ursache für PMS bekannt sind, hauptsächlich am Ende des langen Arms des Chromosoms 22 konzentriert. Die Varianten betrafen nicht weniger als 190 Gene, wobei den Varianten im SHANK3-Gen die meiste Aufmerksamkeit zuteil wurde, da diese nachweislich mit Autismus-Spektrum-Störungen und Schizophrenie in Verbindung stehen.
Einige SHANK3-Mutationen ähneln denen des 22q13-Deletionssyndroms und neuere Studien haben gezeigt, dass die spezifische Größe der Deletion für die Korrelation klinischer Merkmale wichtig ist.
Diagnose und Behandlung
Der erste Schritt zur Diagnose von PMS ist eine genetische Untersuchung. Obwohl durch Karyotypanalyse typische 22q13-Deletionen erkannt werden können, sind viele kleine Deletionen und Insertionsvarianten mit dieser Methode nicht erkennbar. Daher ist die Gen-Microarray-Technologie heutzutage das wichtigste Mittel zur Diagnose von Krankheiten. Angesichts sinkender Sequenzierungskosten könnten Exom- und Genom-Gesamttests die herkömmliche Gen-Microarray-Technologie ersetzen und gleichzeitig die Erkennungsrate potenzieller genetischer Probleme verbessern.
EpidemiologieKinder, die Entwicklungsverzögerungen oder Autismus aufweisen, sollten so bald wie möglich einem Chromosomen-Microarray-Test unterzogen werden, um die Chancen einer Frühdiagnose zu erhöhen.
Die tatsächliche Häufigkeit von PMS ist nicht bekannt. Laut der Phelan-McDermid Syndrome Foundation sind derzeit weltweit mehr als 1.200 Fälle bekannt. Aufgrund des Mangels an geeigneten genetischen Tests und unklarer klinischer Merkmale ist es jedoch wahrscheinlich dass viele Patienten eine Fehldiagnose erleiden.
Forschungsgeschichte
Die erste Fallbeschreibung von PMS stammt aus dem Jahr 1985. Da derzeit mehrere wichtige Studien durchgeführt werden, haben Wissenschaftler ein tieferes Verständnis des genetischen Hintergrunds und der klinischen Erscheinungsformen der Krankheit gewonnen. Allerdings besteht in der wissenschaftlichen Gemeinschaft weiterhin Uneinigkeit über die genaue Definition des 22q13-Deletionssyndroms, was zu weiteren Forschungen und Diskussionen geführt hat.
Angesichts der Entwicklung der Gen-Microarray-Technologie müssen wir uns fragen, ob sie für uns zu einem Schlüsselinstrument wird, um weitere versteckte Probleme genetischer Erkrankungen zu lösen.
