Effizienteres Screening auf Träger des fragilen X-Syndroms

Eine aktuelle Studie ebnet den Weg für bevölkerungsbasiertes Screening auf monogene Autismus-Spektrum-Störung: Die Autoren beschreiben einen neuen Nanopore-Sequenzierungstest zur Identifizierung des fragilen X-Syndroms (FXS).

FSX ist die häufigste Ursache für monogen bedingte Autismus-Spektrum-Störungen und vererbte geistige Behinderungen. FXS betrifft weltweit etwa eine von 7000 Frauen und einen von 4000 Männern. Zu den gemeinsamen Merkmalen gehören eine leichte bis schwere geistige Behinderung, Entwicklungsverzögerungen bei Sprache und Motorik, Verhaltensauffälligkeiten und soziale Probleme wie ADHS-ähnliche Symptome und Autismus-Spektrum-Störungen, sensorische Empfindlichkeiten und manchmal auch charakteristische körperliche Merkmale.

Die im „Journal of Molecular Diagnostics“ veröffentlichte Studie befasst sich mit dem dringenden Bedarf an einem Screening-Instrument zur Identifizierung von Trägern des FXS, das im Vergleich zu den derzeitigen Methoden umfassender, schneller, effizienter und kostengünstiger ist und eine besser informierte genetische Beratung ermöglicht.

„Obwohl die Prävalenz von FXS-Trägern hoch ist und alle wichtigen ethnischen Gruppen und Ethnien für FXS anfällig sind, ist ein breit angelegtes FXS-Trägerscreening für die Allgemeinbevölkerung nach wie vor umstritten. Auf der Grundlage früherer Forschungen hat sich das klinische Interesse von der Frage, ob man ein bevölkerungsbezogenes FXS-Trägerscreening durchführen sollte, auf die Frage, wie man es durchführen sollte, verlagert“, umriss Der leitende Forscher Qiwei Guo, PhD, aus Xiamen (China) in einer Medienmitteilung die Hintergründe der aktuellen Studie. Er erklärte weiter: „Allerdings fehlte bisher ein genauer, schneller, erschwinglicher und effektiver Test zum Screening von Trägerinnen, mit dem eine große Anzahl von Proben weiblicher Personen untersucht werden kann. In dieser Studie haben wir eine zuverlässige und benutzerfreundliche Software entwickelt, um die Sequenzierungsdaten zu analysieren und die Ergebnisse auszugeben.“

Das für FXS verantwortliche Gen ist das Fragile-X-Messenger-Ribonukleoprotein1 (FMR1), ein X-chromosomal dominantes Gen mit voller Penetranz bei allen Männern und vielen Frauen. Es spielt eine entscheidende Rolle bei der Synapsenbildung und der normalen Dendritenentwicklung. Die Anzahl der CGG-Wiederholungen ist ein Schlüsselindikator dafür, ob jemand ein normales FMR1-Gen hat, eine Vormutation oder die vollständige Mutation trägt.

Co-Investor Yulin Zhou, PhD, Xiamen (China) fasst die Studienergebnisse zusammen: „Wir haben gezeigt, dass der Nanopore-Sequenzierungstest das gesamte Spektrum der FMR1-Prämutationsallele genau identifizieren kann. Außerdem konnten wir zeigen, dass der Test das gesamte Spektrum der FMR1-Prämutationsallele, die die Mehrheit der FXS-Träger ausmachen, genau identifizieren kann. Darüber hinaus haben wir gezeigt, dass der Nanopore-Sequenzierungstest in der Lage ist, CGG-Wiederholungen und AGG-Unterbrechungen zuverlässig zu quantifizieren, zwei spezifische DNA-Sequenzvariationen, die für die Bestimmung des Risikos einer vollständigen Mutationsexpansion bei Trägern entscheidend sind. Damit erleichtert der Test die genetische Beratung für das Trägerscreening.“

Durch die Verwendung von Identifizierungssequenzen konnte das Team um Guo, mehrere Proben in einem einzigen Assay zu testen. So konnten die Testkapazität drastisch erhöht und die Kosten gesenkt werden. Laut Studie kann der Nanopore-Sequenzierungstest in einem Standardlabor für Molekulardiagnostik in kurzer Zeit durchgeführt werden (etwa zwei Tage für einen Test, bei dem 100 Proben gleichzeitig untersucht werden). Im Vergleich zu anderen häufig verwendeten Techniken ist die Ausrüstung für Nanopore-Sequenzierungstests leichter zugänglich und tragbar und könnte daher leichter und in größerem Umfang eingesetzt werden, insbesondere in unterentwickelten Regionen der Welt, so die Einschätzung der Studienautoren.

„Wir konzentrieren uns auf die Kontrolle menschlicher genetischer Krankheiten und die Reduzierung von Geburtsfehlern. Angesichts der hohen Morbidität von FXS und des Mangels an wirksamen Behandlungen ist eine pränatale Diagnose und Intervention gerechtfertigt. Unsere Ergebnisse zeigen, dass dieser neuartige Nanopore-Sequenzierungstest die wichtigsten Einschränkungen bestehender Methoden für das FXS-Trägerscreening überwindet und letztlich den Weg für eine verbesserte genetische Beratung und eine breitere Anwendung weltweit ebnet“, bewertet Guo seine Studienergebnisse.