Durch eine zytogenetische Diagnostik werden die Chromosomen, die Träger der Gene, durch eine mikroskopische Untersuchung dargestellt. Die Gesamtheit der Chromosomen wird als Karyotyp bezeichnet. Der Karyotyp eines chromosomal unauffälligen Menschen umfasst 46 Chromosomen: 22 Autosomenpaare und zwei Geschlechtschromosomen (Gonosomen) (weiblicher Karyotyp: 46,XX, männlicher Karyotyp: 46,XY). Jeweils ein Chromosom eines Paares stammt von der Mutter und eins vom Vater. Chromosomen bestehen hauptsächlich aus DNA, d.h. sie sind Träger der Gene und damit der Erbinformation in Form von ungefähr 3 Milliarden Basenpaaren. Durch eine lichtmikroskopische Analyse der Chromosomen werden Veränderungen in der Zahl und der Struktur der Chromosomen untersucht.
Eine Darstellung der Chromosomen ist nur während der Zellteilung in der Metaphase möglich, da sie sich nur dann in ausreichend kondensiertem Zustand befinden. Für eine Chromosomenanalyse werden also teilungsfähige Zellen benötigt. Untersuchungsmaterial sind entweder Lymphozyten des Blutes (Postnatal-Diagnostik) oder Amnion-, Chorionzotten- oder fetale Blutzellen (Pränatal-Diagnostik). Auch eine Darstellung aus fetalem Abortgewebe ist möglich. Bei speziellen Fragestellungen kann auch eine Analyse von Fibroblasten z.B. aus einer Hautbiopsie erfolgen.
Um die Chromosomen analysieren zu können, werden die Zellen erst in Kultur gebracht und nach Präparation für die Karyotypisierung gefärbt (z.B. GTG-Bänderung). Die Untersuchung erfolgt lichtmikroskopisch. Mindestens zehn Metaphasen werden numerisch ausgewertet, aus mindestens fünf Metaphasen werden sog. Karyogramme (schematische Anordnung der Chromosomen) angefertigt, so dass die Chromosomen auch strukturell begutachtet werden können.
Numerische Veränderungen der Chromosomen liegen meist als sogenannte Aneuploidien vor, bei denen einzelne Chromosomen fehlen oder zusätzlich vorliegen. Liegt ein Chromosom dreifach vor, spricht man von einer Trisomie. Bei Monosomien liegt nur ein Chromosom eines Paares vor.
Beispiele für lebensfähige Aneuploidien sind: Trisomie 21 (Down-Syndrom), Trisomie 13 (Pätau-Syndrom), Trisomie 18 (Edwards-Syndrom), der Karyotyp 47,XXY (Klinefelter-Syndrom) und der Karyotyp 45,X (Ullrich-Turner-Syndrom).
Bei einer Triploidie oder Tetraploidie liegt der komplette Chromosomensatz drei- bzw. vierfach vor.
Strukturelle Veränderungen der Chromosomen sind Veränderungen im Chromosomenbau innerhalb eines Chromosom (z. B. Inversion, Deletion, Duplikation) oder zwischen verschiedenen Chromosomen (z. B. Translokation). Inversionen und Translokationen sind in der Regel sog. balancierte Veränderungen, bei denen kein genetisch aktives Material verloren geht oder hinzugewonnen wird. Sie haben daher in der Regel keine Auswirkung auf den Träger. Sie können jedoch z.B. zu unerfülltem Kinderwunsch oder gehäuften Spontanaborten führen. Bei Duplikationen (zusätzlich vorliegendes genetisches Material) und Deletionen (fehlendes genetisches Material) liegt eine unbalancierte Chromosomenstörung vor, die in der Regel Auswirkung auf den Phänotyp des Trägers selbst hat. Durch eine Chromosomenanalyse können in Abhängigkeit von der Auflösung Zugewinne oder Verluste in einer Größe von ca. 5 - 10 Millionen Basenpaaren (5 - 10 Megabasen, Mb) nachgewiesen werden.
Kleinere Veränderungen der Chromosomen können durch die Chromosomenanalyse nicht erfasst werden. Bei Verdacht können solche sogenannten Mikrodeletionen und Mikroduplikationen gezielt durch Fluoreszenz-in situ-Hybridisierung / FISH abgeklärt werden. Bei unspezifischem Verdacht auf eine unbalancierte Chromosomenstörung kann bei bestimmten Fragestellungen eine hochauflösende molekulare Karyotypisierung (DNA-Array-Diagnostik) auf Mikrodeletionen und Mikroduplikationen durchgeführt werden.
Unsere zytogenetischen Laborleistungen umfassen pränatale (vorgeburtliche) und postnatale Chromosomenanalyse, molekularzytogenetische Untersuchungen (FISH) und molekulare Karyotypisierung (Array-CGH).
Am Institut für Humangenetik / Genetisches MVZ Lübeck Kiel Fachbereich Humangenetik betreiben wir seit vielen Jahren ein umfassendes Qualitätsmanagementsystem, das bereits seit 2009 nach der Norm DIN EN ISO 15189:2014 „Medizinische Laboratorien - besondere Anforderungen an die Qualität und Kompetenz“ akkreditiert ist. Die Akkreditierung gilt nur für den in der aktuellen Liste der akkreditierten Untersuchungsverfahren im flexiblen Geltungsbereich aufgeführten Umfang (D-ML-13314-03-00). (siehe Qualitätsmanagement).