Karyotypisierung: Klinische und Forschungsanwendungen
Ein Karyotyp ist ein geordnetes visuelles Profil der Chromosomen eines Organismus — Anzahl, Größe, Bandierungsmuster und Zentromerposition. Er wird aus metaphase-arrestierten Zellen hergestellt (Blutlymphozyten, Amniozyten, Knochenmark).
Primäre klinische Anwendungen
- Konstitutionelle Zytogenetik:
- Aneuploidie diagnostizieren: Down-Syndrom (47,XX,+21), Turner-Syndrom (45,X), Klinefelter-Syndrom (47,XXY), Trisomie 18/13.
- Strukturelle Varianten: Translokationen (balanciert/robertsonisch), Inversionen, Deletionen, Insertionen, Ringe, Isochromosome.
- Wiederkehrende Fehlgeburten (elterliche balancierte Umordnung).
- Ambigue Genitalien / Unterschiede in der Geschlechtsentwicklung (DSD)-Evaluierung.
- Onkologie (erworbene Abnormalitäten):
- Hämatologische Malignome: t(9;22) bei CML, t(15;17) bei APL, t(8;21) bei AML, -5/-7 bei MDS.
- Solide Tumoren: charakteristische Translokationen (EWSR1-FLI1 beim Ewing-Sarkom, SS18-SSX beim synovialen Sarkom).
- Klonale Evolution, Therapieansprechen und minimaler Restkrankheit überwachen.
- Geschlechtsbestimmung: XX vs. XY (und Varianten: XXY, XO, XX/XY-Mosaikismus).
- Reproduktionsgenetik: Präimplantationsgenetische Testung (PGT-SR) für Translokations-Träger.
Forschungsanwendungen
- Vergleichende Genomik: Chromosomenmalerei (Zoo-FISH) offenbart evolutionäre Umordnungen.
- Phylogenetik: Karyotyp-Konservierung und -Divergenz über Taxa hinweg.
- Spezationsstudien: Chromosomale Speziationsmodelle.
- Strahlenbiologie: Dikentrische und Ringe als Biodosimeter.
Einschränkungen und moderne Ergänzungen
- Auflösung ~5–10 Mb (verpasst Mikrodeletionen/Duplikationen).
- Chromosomales Mikroarray (CMA): Erstlinientest bei Entwicklungsstörungen (erkennt CNVs <100 kb).
- FISH: Gezielt, schnell, Interphasenanalyse (keine Kultur erforderlich).
- Genomsequenzierung (GS/WES): Basenpaarauflösung; erkennt SNVs, CNVs und strukturelle Varianten.
Karyotypisierung bleibt essenziell für balancierte Umordnungen, Aneuploidiebestätigung und Klassifikation hämatologischer Malignome.
