Gentest

Als Gentest (Synonyme: DNA-Analyse, auch DNA-Test, DNS-Analyse, DNS-Test, Genanalyse, Genomanalyse) werden molekularbiologische Verfahren bezeichnet, welche die DNA (deutsche Abkürzung DNS: Desoxyribonukleinsäure) untersuchen, um Rückschlüsse auf verschiedene genetische Aspekte eines Individuums ziehen zu können.

Inzwischen sind mehr als 3.000 monogenetische Krankheiten (monogene Erkrankungen, „Ein-Gen-Krankheit“) molekular charakterisiert, die mittels DNA-Analyse untersuchbar sind. Charakteristisch für monogene Krankheiten (monogenetische Krankheiten) ist, dass sie in ihrem Vererbungsmuster in der Regel den Mendelschen Regeln folgen. Zahlreiche genetische Krankheiten beruhen auf einem Zusammenspiel mehrerer defekter Gene. Diese werden als polygene Krankheiten (polygenetische Krankheiten) bezeichnet.

Während bei einer Genomanalyse das gesamte Genom analysiert wird, wird bei einem Gentest auf Grundlage eines SNP (s. u.) oder STR (s. u.) ein Risiko für eine einzelne Krankheit (= Prädisposition für eine Krankheit) bzw. Eigenschaft nachgewiesen.

Des Weiteren können damit Verwandtschaftsbeziehungen zwischen zwei Individuen festgestellt werden sowie bestimmte Eigenschaften (z. B. wird nach dem Verzehr von Spargel ein charakteristischer Geruch des Urins wahrgenommen). 

Falls bei einer Genomanalyse nur potentiell kodierende Gene analysiert werden, spricht man von einer Exom-Analyse.

Früher stand bei Verdacht auf genetisch bedingte Erkrankungen nur die Chromosomenanalyse zur Verfügung. Dabei handelt es sich um die Anfertigung eines sogenannten Karyogramms. Dies ist die geordnete Darstellung der einzelnen durch ein Mikroskop fotografierten Chromosomen einer Zelle. Sortiert werden alle Chromosomen einer Zelle nach morphologischen Gesichtspunkten (Größe, Zentromerlage, Bandenmuster).

Die Chromosomen enthalten das genetische Material eines Menschen. Der Mensch hat 46 Chromosomen. Die Chromosomenpaare 1-22 sind die Autosomen, das 23. Chromosomenpaar sind die Geschlechtschromosome (Gonosomen; XY beim Mann und XX bei der Frau).

Die Gesamtheit der materiellen Träger der vererbbaren Informationen einer Zelle werden als Genom bezeichnet.

Auf den Chromosomen befinden sich die Gene, diese stellen einen Abschnitt auf der DNA (Desoxyribonukleinsäure) dar. Deren physische Position wird als Genlokus (Genlocus) bezeichnet. Spezifische Gene haben bestimmte Aufgaben.

Jeder Mensch besitzt die gleichen Gene, doch was ihn letztlich unterschiedlich macht, sind die unterschiedlichen Variationen von Basenpaaren, welche als SNPs (Einzelnukleotid-Polymorphismus; engl.: single nucleotide polymorphism; s. u. SNPedia) bezeichnet werden. So hat zwar auch jeder Mensch die gleichen SNPs, doch deren „Nukleinbasen“ (und letztlich Basenpaare) in einem DNA-Strang können unterschiedlich sein. So sind die möglichen Nukleinbasen in der DNA: Adenin, Guanin, Thymin und Cytosin, welche mit A, G, T und C abgekürzt werden. Bei einem Gentest/DNA-Test kommt es zu einer Genotypisierung der SNPs, bei der die individuell unterschiedlichen Nukleinbasen bestimmt werden. 

In den Chromosomen 1-21 gibt es immer zwei Variationen von Nukleinbasen, eine von der Mutter und eine vom Vater. Frauen haben, da sie zwei X-Chromosome haben, auch zwei Variationen von Nukleinbasen in SNPs des X-Chromosoms. Da Männer ein X- und ein Y-Chromosom besitzen, haben sie sowohl bei SNPs im X-Chromosom als auch bei SNPs im Y-Chromosom jeweils nur eine Nukleinbase.

Einige DNA-Tests z. B. FTDNA (Family Tree DNA) testen jedoch nicht die SNPs, sondern die sogenannten STRs (Short tandem repeat). Dabei wird auf bestimmte Wiederholungsmuster bezüglich der Basenpaare in einem DNA-Strang geachtet. Dieses ist besonders hilfreich, wo Muster eine große Rolle spielen. Dieses wird beispielsweise bei der Bestimmung der Vorfahren-Komposition, der mitochondrialen Haplogruppe und Y-Haplogruppe eingesetzt. Eine STRs-Analyse bietet sich allerdings nicht für die Bestimmung von Krankheitsrisiken an. Hier muss der SNP bzw. die SNPs analysiert werden, der/die mit dem Krankheitsrisiko assoziiert ist/sind.

Risikoassoziierte und präventive SNPs sind – soweit vorhanden – zu finden in DocMedicus unter Krankheiten/Pathogenese – Ätiologie/Biographische Ursachen/Genetische Belastungen bzw. Krankheiten/Prävention.

Heute werden vermehrt zur genetischen Diagnostik die Genomanalyse bzw. Genteste eingesetzt.

Gentests werden beispielsweise zum Nachweis folgender genetischer Erkrankungen eingesetzt: Mukoviszidose (CFTR-Gen), das hereditäre kolorektale Karzinom ohne Polyposis (Auftreten zahlreicher Polypen) (HNPCC-Gen) und das Mammakarzinom (Brustkrebs; BRCA-Gene).

Test auf beispielsweise BRCA1/2 werden in den USA zunehmend durch Paneltests ersetzt; dabei werden teilweise bis zu 90 krebs- und brustkrebsassoziierte Genvarianten untersucht.

Beispiele für Gentests, die in Deutschland erhältlich sind:

• 23andme (ein Test mit ungefähr 600.000 SNPs, der u. a. einen Überblick über die Vorfahrenzusammensetzung gibt.
• AncestryDNA (Bezieht sich auf gesundheitliche Aspekte)
• MyHeritage DNA (preiswertester DNA-Test mit genealogischer Analyse)
• iGenea (DNA-Test mit genealogischer Analyse)
• Living DNA (DNA-Test mit detaillierter genealogischer Analyse)
• FTDNA (DNA-Test für Genealogie, der je nach Version viele Informationen über die mitochondriale DNA und über das Y-Chromosom bietet)