Pränatale Tests auf Erbkrankheiten und Geburtsfehler

VonJeffrey S. Dungan, MD, Northwestern University, Feinberg School of Medicine
Überprüft/überarbeitet Feb. 2024
DIE AUSGABE FÜR MEDIZINISCHE FACHKREISE ANSEHEN

Im Rahmen der pränatalen Tests auf Erbkrankheiten und Geburtsfehler wird eine schwangere Frau oder ihr Fötus vor der Geburt (pränatal) untersucht, um zu bestimmen, ob der Fötus bestimmte Anomalien, darunter bestimmte erbliche oder spontane Gendefekte, aufweist. Nichtinvasive Screening-Tests (wie Ultraschall oder Bluttests) werden häufig zuerst durchgeführt, und wenn die Ergebnisse auffällig sind, kann eine schwangere Frau entscheiden, ob sie sich einem invasiven Test unterziehen möchte. Bei invasiven Tests, wie Chorionzottenbiopsie, Amniozentese und die Nabelschnurpunktion wird eine Probe der Desoxyribonukleinsäure (DNA) des Fötus entnommen. Daher sind diese Tests genauer. Sie können jedoch ein gewisses Risiko für den Verlust der Schwangerschaft oder für eine Schädigung des Fötus mit sich bringen.

Eine Ultraschalluntersuchung ist häufig Teil der routinemäßigen Schwangerschaftsvorsorge. Bei anderen nichtinvasiven oder invasiven Tests auf Gendefekte des Fötus oder Geburtsfehler sollten werdende Eltern die Genauigkeit des Tests und etwaige Risiken mit ihrem Arzt besprechen. Nichtinvasive Tests, wie z. B. eine Ultraschalluntersuchung, haben in der Regel keine direkten Risiken. Aber wenn das Ergebnis falsch-positiv ist (das Testergebnis ist auffällig, aber das Baby hat gar keine Anomalien), könnten die Eltern weitere invasive Tests wünschen, die ein gewisses Risiko darstellen.

Eltern sollten die Risiken und Vorteile eines Tests, mit dem sie erfahren können, ob ihr Baby eine Anomalie hat, gegeneinander abwägen. Sie sollten beispielsweise darüber nachdenken, ob die Tatsache, die Testergebnisse nicht zu kennen, Ängste hervorrufen würde. Sie sollten darüber nachdenken, wie sie die Informationen nutzen würden, wenn sie herausfinden, dass ihr Baby eine Anomalie hat. Sie sollten überlegen, ob sie einen Schwangerschaftsabbruch vornehmen würden. Sollte dies nicht der Fall sein, sollten sie überlegen, ob sie vor der Geburt von einer Fehlbildung erfahren möchten (z. B., um sich psychisch darauf vorzubereiten) oder ob das Wissen nur eine Besorgnis verursachen würde. Bei einigen Eltern wiegen die Risiken schwerer als die Vorteile, zu wissen, dass ihr Baby eine Chromosomenanomalie hat, sodass sie sich entscheiden, sich nicht testen zu lassen.

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Nichtinvasive pränatale Tests auf Genanomalien

Es wurden verschiedene Arten von nichtinvasiven Tests entwickelt, um bestimmte Anomalien beim Fötus festzustellen. Mit aktuellen Tests oder Kombinationen von Tests lässt sich Folgendes beurteilen:

Manchmal muss mehr als 1 Art von Test durchgeführt werden, da nicht alle Tests sowohl Chromosomenanomalien als auch Neuralrohrdefekte nachweisen.

Nichtinvasive pränatale Tests sind Screening-Tests, was bedeutet, dass ein auffälliges Ergebnis auf eine mögliche Anomalie eines Fötus hinweist. Es liefert jedoch keine definitiven Informationen. Wenn ein Test auffällig ist, entscheiden sich werdende Eltern für einen invasiven pränatalen Test, um sicher zu bestimmen, ob ein Fötus eine Anomalie hat. Nichtinvasive Tests bergen kein Risiko für den Fötus oder die Schwangerschaft. Diese sind unter anderem:

  • Bluttest (mit dem Blut der Mutter) auf fötale DNA

  • Bluttests (mit dem Blut der Mutter) auf bestimmte Substanzen (sogenannte Serummarker), wie Alphafetoprotein oder humanes Choriongonadotropin

  • Ultraschalluntersuchung, um einen mit Flüssigkeit gefüllten Bereich auf der Rückseite des Nackens des Fötus (sogenannte Nackentransparenz) zu messen

Während der Schwangerschaft werden einige Substanzen vom Fötus auf die Mutter übertragen und können durch Bluttests an der Mutter untersucht werden. Dazu gehören einige fötale DNA-Tests. Bei bestimmten fötalen Anomalien produziert der Fötus auch abnorme Spiegel bestimmter Serummarker.

Ärzte bieten in der Regel an, Marker im Rahmen einer pränatalen Routinediagnostik anhand von Bluttests zu messen. Manche werdende Eltern entscheiden sich jedoch gegen diese Tests.

Manchmal entscheiden sich werdende Eltern dafür, diese nichtinvasiven Tests zu überspringen und direkt zu einem invasiven pränatalen Gentest (wie Chorionzottenbiopsie oder Amniozentese) überzugehen, insbesondere, wenn das Risiko für ein Kind mit einer Genanomalie erhöht ist.

Wenn die Schwangerschaft durch In-vitro-Fertilisation herbeigeführt wird, können Gendefekte manchmal diagnostiziert werden, bevor die befruchtete Eizelle aus der Kultur in die Gebärmutter übertragen wird (sogenannte genetische Präimplantationsdiagnostik). (Siehe auch Übersicht über Chromosom- und Gendefekte und Überblick über Geburtsfehler.)

Werdende Eltern sollten bedenken, dass die Screening-Tests nicht immer genau sind. Möglicherweise werden Anomalien übersehen oder sie werden angezeigt, wenn gar keine Anomalien vorhanden sind.

Zellfreie fetale DNA-Screening

Eine häufige Methode zur Untersuchung auf fötale Chromosomenanomalien, einschließlich Down-Syndrom, Trisomie 18 und Trisomie 13, ist die Analyse der zellfreien fetalen DNA (cfDNA) im Blut der Mutter, die bereits in der 10. Schwangerschaftswoche durchgeführt werden kann. Dafür werden kleine Fragmente der DNA des Fötus, die in sehr geringen Mengen im Blut der Schwangeren zu finden ist, untersucht. Die Erkennungsraten mit dieser Technologie sind höher als bei den meisten anderen nichtinvasiven Methoden.

Serummarker-Screening

Mit Serummarker-Tests kann das Blut der Mutter auf Chromosomenanomalien, Neuralrohrdefekte oder beides untersucht werden.

Die Wahl, welcher Serummarker-Test verwendet werden soll, kann vom Zeitpunkt abhängen (Testergebnisse in der frühen Schwangerschaft), von anderen Präferenzen der werdenden Eltern oder von Tests, die normalerweise in einer Klinik oder im Krankenhaus durchgeführt werden. Zu den wichtigen Markern gehören:

  • Alphafetoprotein: Ein vom Fötus produziertes Protein

  • Schwangerschafts-assoziiertes Plasmaprotein A (PAPP-A): Ein von der Plazenta produziertes Protein

  • Estriol: Ein Hormon, das aus vom Fötus produzierten Substanzen geformt wird

  • Humanes Choriongonadotropin: Ein von der Plazenta produziertes Hormon

  • Inhibin A: Ein von der Plazenta produziertes Hormon

Das Serummarker-Screening kann aus verschiedenen Kombinationen von Tests bestehen. Die Marker werden normalerweise in der 10. bis 13. Schwangerschaftswoche gemessen (Ersttrimester-Screening). Andere Marker werden in der 16. bis 18. Schwangerschaftswoche gemessen (Zweittrimester-Screening).

Manchmal werden Serumtests zusammen mit einem Test durchgeführt, bei dem die fötale Nackentransparenz gemessen wird. Bei diesem Test wird ein mit Flüssigkeit gefüllter Bereich im Nackenbereich des Fötus mittels Ultraschall untersucht.

Untersuchung auf Neuralrohrdefekte

Der Alphafetoprotein-Spiegel im Blut wird in der Regel bei allen schwangeren Frauen gemessen, wenn dieser Marker in anderen Tests nicht enthalten ist (z. B. einige Serummarker im Ersttrimester, Chorionzottenbiopsie oder Amniozentese). Ein hoher Wert kann ein Indikator sein, das ein höheres Risiko besteht für:

Der Alphafetoproteinspiegel kann auch aus anderen Gründen erhöht sein, u. a.:

Eine Ultraschalluntersuchung wird durchgeführt, wenn Bluttests einen auffälligen Alphafetoprotein-Spiegel bei einer schwangeren Frau zeigen.

Eine Amniozentese ist ein invasiver Test und wird durchgeführt, wenn weitere Tests erforderlich sind. Dadurch kann der Alphafetoprotein-Spiegel in der Flüssigkeit, die den Fötus umgibt (Fruchtwasser), gemessen werden, um die Chromosomen des Fötus zu analysieren und um festzustellen, ob das Fruchtwasser ein Enzym namens Azetylcholinesterase enthält. Wenn der Alphafetoprotein-Spiegel bekannt ist und man weiß, ob Azetylcholinesterase vorliegt, kann der Arzt das Risiko für einen Neuralrohrdefekt oder eine andere Anomalie besser bewerten.

Ein hoher Alphafetoprotein-Spiegel oder das Vorliegen von Azetylcholinesterase im Fruchtwasser deutet auf Folgendes hin:

  • Ein Neuralrohrdefekt

  • Eine Auffälligkeit in einer anderen Struktur, wie der Speiseröhre, den Nieren oder der Bauchwand

Ein hoher Alphafetoprotein-Spiegel plus das Vorliegen von Azetylcholinesterase im Fruchtwasser deuten auf ein hohes Risiko für Folgendes hin:

Ultraschall

Ultraschalluntersuchung: Sie wird häufig als Routinetest während der Schwangerschaft durchgeführt. Sie birgt keinerlei Risiken für die Frau oder den Fötus. Mit dem Ultraschall kann:

  • Festgestellt werden, ob der Fötus am Leben ist

  • Bestimmt werden, ob mehr als ein Fötus vorhanden ist

  • Bestätigt werden, wie alt der Fötus ist (Gestationsalter)

  • Die Plazenta lokalisiert werden

  • Im zweiten Trimester werden bestimmte sichtbare anatomische Geburtsfehler festgestellt, einschließlich jener des Gehirns, des Rückenmarks, des Herzens, der Nieren, des Magens, der Bauchdecke und der Knochen, von denen einige auf ein erhöhtes Risiko für eine Chromosomenanomalie beim Fötus hindeuten können.

Wenn eine schwangere Frau auffällige Ergebnisse bei einem pränatalen Bluttest oder eine Familiengeschichte mit Geburtsfehlern hat (wie z. B. Geburtsfehler am Herzen oder Lippen- und Gaumenspalte), kann eine Ultraschalluntersuchung zur Beurteilung des Fötus vorgenommen werden. Normale Ergebnisse garantieren jedoch nicht, dass der Fötus keine Anomalien aufweist, da nicht alle Anomalien erkannt werden können. Bestimmte Erkrankungen, wie Neuralrohrdefekte, sind immer noch möglich. Die Ergebnisse des Ultraschalls deuten möglicherweise auf Chromosomenanomalien beim Fötus hin, aber mit dem Ultraschall lässt sich nicht feststellen, um welches Problem genau es sich handelt. In solchen Fällen kann eine Amniozentese empfohlen werden.

Ein gezielter Ultraschall mit hochauflösenden Geräten kann in einigen Fachkliniken durchgeführt werden. Er liefert mehr Details und ist möglicherweise genauer als eine Standard-Ultraschalluntersuchung, insbesondere bei kleinen Geburtsfehlern. Eine gezielte Ultraschalluntersuchung während des Zweittrimesters der Schwangerschaft kann dazu beitragen, das Risiko für eine Chromosomenanomalie besser einschätzen zu können. Ein gezielter Ultraschall zielt darauf ab, bestimmte strukturelle Geburtsfehler festzustellen, die auf ein erhöhtes Risiko einer Chromosomenanomalie hinweisen. Mithilfe dieses Tests lassen sich auch bestimmte Abweichungen in Organen feststellen, welche die Funktion nicht beeinträchtigen, aber auf ein erhöhtes Risiko einer Chromosomenanomalie hinweisen. Allerdings bedeuten normale Ergebnisse nicht zwingend, dass kein Risiko einer Chromosomenanomalie besteht.

Pränataldiagnostische invasive Tests

Verschiedene Verfahren können verwendet werden, um das genetische Material des Fötus direkt auf genetische und chromosomale Anomalien zu untersuchen. Alle Verfahren sind invasiv (d. h. das Einführen eines Instruments in den Körper ist notwendig) und es besteht ein leichtes Risiko für eine Fehlgeburt oder Schädigung des Fötus.

Amniozentese

Die Fruchtwasserentnahme (Amniozentese) zählt zu den häufigsten Verfahren zur Ermittlung von Fehlbildungen vor der Geburt. Sie wird häufig Frauen ab einem Alter von 35 Jahren angeboten, da bei ihnen das Risiko eines Fötus mit Chromosomenanomalien höher ist als bei jüngeren Frauen. Allerdings bieten viele Ärzte allen schwangeren Frauen diesen Test an und jede Schwangere kann ihn verlangen, auch wenn das Risiko nicht erhöht ist.

Bei diesem Verfahren wird eine Probe der Flüssigkeit, die den Fötus umgibt (Fruchtwasser), entnommen und analysiert. Die Amniozentese wird normalerweise in der 15. Schwangerschaftswoche oder später durchgeführt. Die Flüssigkeit enthält Zellen, die vom Fötus abgestoßen wurden. Diese Zellen werden in einem Labor gezüchtet, sodass die darin enthaltenen Chromosomen analysiert werden können. Mithilfe der Amniozentese können Ärzte den Alphafetoprotein-Spiegel (ein vom Fötus produziertes Protein) aus dem Fruchtwasser bestimmen. Diese Messung lässt zuverlässiger auf eine mögliche Gehirn- oder Rückenmarkfehlbildung schließen als der Wert im Blut der Frau.

Ermittlung von Fehlbildungen vor der Geburt

Durch die Chorionzottenbiopsie und Amniozentese können Fehlbildungen beim Ungeborenen entdeckt werden. Beide Verfahren werden unter Ultraschallsicht durchgeführt.

Bei der Chorionzottenbiopsie werden Chorionzotten (Teile der Plazenta) durch eine von zwei Methoden entnommen. Bei der transzervikalen Methode führt der Arzt einen biegsamen Katheter durch Scheide und Gebärmutterhals zur Plazenta. Bei der transabdominalen Methode sticht der Arzt mit einer Kanüle durch die Bauchdecke in die Plazenta. Bei beiden Methoden wird eine Probe der Plazenta mit einer Spritze abgesaugt und analysiert.

Bei einer Amniozentese wird eine Kanüle durch die Bauchdecke ins Fruchtwasser geschoben. Eine Fruchtwasserprobe wird zur Analyse entnommen.

Vor dem Verfahren wird ein Ultraschall durchgeführt, um das Herz des Fötus zu untersuchen, die Länge der Schwangerschaft zu bestätigen, die Plazenta und das Fruchtwasser zu lokalisieren und um festzustellen, wie viele Föten vorhanden sind.

Der Arzt schiebt eine Kanüle durch die Bauchdecke ins Fruchtwasser. Manchmal wird die Stelle zuerst mit einer örtlichen Betäubung betäubt. Dieser Vorgang findet unter Ultraschall statt, damit man den Fötus beobachten und die Nadel gezielt führen kann. Flüssigkeit wird entnommen und die Nadel herauszogen.

Gelegentlich enthält das Fruchtwasser Blut vom Fötus. Aufgrund dieses Blutes steigt der Alphafetoprotein-Spiegel und die Ergebnisse lassen sich nur schwer interpretieren.

Frauen mit Rh-negativem Blut erhalten nach der Untersuchung Rh0(D)-Immunglobulin, damit sie keine Antikörper gegen den Rhesusfaktor bilden. Wenn eine Frau mit Rh-negativem Blut einen Fötus mit Rh-positivem Blut hat (sogenannte Rh-Inkompatibilität), produziert sie diese Antikörper möglicherweise, wenn das Blut des Fötus mit ihrem Blut in Kontakt kommt, wie z. B. während der Amniozentese. Diese Antikörper können bei einem Fötus mit Rh-positivem Blut Probleme verursachen. Wenn der Vater ebenfalls Rh-negativ ist, ist die Injektion nicht erforderlich, weil dann auch das Kind Rh-negatives Blut hat.

Nur selten verursacht die Amniozentese Probleme für die Frau oder den Fötus. Folgendes kann eintreten:

  • Wundsein: Manche Frauen fühlen sich nach einer Amniozentese ein bis zwei Stunden wund.

  • Austreten von Blut oder Fruchtwasser aus der Scheide: Ungefähr 1 bis 2 Prozent der Frauen haben diese Probleme, die allerdings nicht lange anhalten und gewöhnlich ohne Behandlung vergehen.

  • Fehlgeburt: Die Wahrscheinlichkeit einer Fehlgeburt aufgrund der Amniozentese liegt bei 1 in 500 bis 1000 Fällen.

  • Nadelverletzungen des Fötus: Diese Verletzungen sind sehr selten.

Die Amniozentese kann normalerweise durchgeführt werden, wenn eine Frau mit Zwillingen oder sogar Mehrlingen schwanger ist.

Chorionzottenbiopsie

Bei dieser Untersuchung wird eine Probe aus den Chorionzotten, feinen Auswüchsen, die einen Teil der Plazenta ausmachen, entnommen. Dieses Verfahren dient der Diagnose einiger Erkrankungen beim Fötus, normalerweise zwischen der 10. und 12. Schwangerschaftswoche.

Im Gegensatz zur Amniozentese kann bei der Chorionzottenbiopsie keine Fruchtwasserprobe entnommen werden. Daher kann auch der Alphafetoprotein-Spiegel im Fruchtwasser nicht bestimmt werden, um nach Defekten des Gehirns oder Rückenmarks (Neuralrohrdefekte) zu suchen. Eine Amniozentese oder Blutuntersuchungen zur Messung des Alphafetoprotein-Spiegels können in einem späteren Stadium der Schwangerschaft empfohlen werden, um nach diesen Defekten zu suchen.

Vorteilhaft ist an der Chorionzottenbiopsie, dass das Ergebnis viel früher vorliegt als bei einer Amniozentese. Wenn eine Fehlbildung entdeckt wird, kann dem Paar die Angst früher genommen werden. Wenn zu einem früheren Zeitpunkt eine Fehlbildung festgestellt wird und wenn das Paar entscheidet, die Schwangerschaft zu beenden, können einfachere und sicherere Methoden angewendet werden. Zudem kann eine frühe Bestimmung einer Fehlbildung dem Paar mehr Zeit geben, sich auf ein Kind mit speziellen medizinischen Bedürfnissen vorzubereiten.

Vor der Chorionzottenbiopsie wird ein Ultraschall durchgeführt, um festzustellen, ob der Fötus am Leben ist, um die Länge der Schwangerschaft zu bestätigen, den Fötus auf offensichtliche Fehlbildungen zu untersuchen und die Plazenta zu lokalisieren.

Chorionzotten können durch den Gebärmutterhals (transzervikal) oder durch die Bauchdecke (transabdominal) entnommen werden.

  • Durch den Gebärmutterhals: Die Frau liegt auf dem Rücken mit angewinkelten Hüften und Knien, die wie bei einer gynäkologischen Untersuchung gewöhnlich von Haltebügeln gestützt werden. Der Arzt führt einen dünnen, biegsamen Schlauch (Katheter) durch die Scheide und den Gebärmutterhals in die Plazenta ein. Bei den meisten Frauen fühlt sich dieses Verfahren ähnlich wie ein Papanicolaou-Test (Pap-Test) an, aber einige Frauen empfinden ihn als unangenehmer. Diese Methode kann nicht bei Frauen mit einer aktiven Genitalinfektion (wie z. B. Genitalherpes oder Gonorrhö) verwendet werden.

  • Durch die Bauchdecke: Zunächst wird ein Teil der Bauchhaut betäubt und dann eine Hohlnadel durch die Bauchdecke in die Plazenta hineingestochen. Die meisten Frauen empfinden bei diesem Verfahren keine Schmerzen. Manche Frauen haben noch ein bis zwei Stunden lang ein wundes Gefühl an dieser Stelle des Bauches.

Bei beiden Verfahren wird ein Ultraschall zur Sichtkontrolle verwendet, um den Katheter oder die Nadel einzuführen und die Gewebeprobe mit einer Spritze zu entnehmen. Die Probe wird dann zur Analyse eingeschickt. Viele Frauen haben einen oder zwei Tage nach einem der Verfahren eine leichte Blutung.

Nach der Chorionzotten-Probenahme erhalten Frauen mit Rh-negativen Blut und ohne Antikörper gegen den Rh-Faktor eine Rh0(D)-Immunglobulininjektion, um zu verhindern, dass Rh-Faktor-Antikörper produziert werden. Wenn eine Frau mit Rh-negativem Blut einen Fötus mit Rh-positivem Blut hat (sogenannte Rh-Inkompatibilität), produziert sie diese Antikörper möglicherweise, wenn das Blut des Fötus mit ihrem Blut in Kontakt kommt, wie z. B. während der Chorionzottenbiopsie. Diese Antikörper können beim Fötus Probleme verursachen. Wenn der Vater ebenfalls Rh-negativ ist, ist die Injektion nicht erforderlich, weil dann auch das Kind Rh-negatives Blut hat.

Die Risiken einer Chorionzottenbiopsie sind vergleichbar mit denen einer Amniozentese. Das häufigste Risiko ist eine Fehlgeburt, die bei etwa einem von 500 Verfahren auftritt.

In seltenen Fällen ist die genetische Diagnose nach der Chorionzottenbiopsie unklar und eine Amniozentese ist erforderlich. Gewöhnlich ist die Genauigkeit beider Untersuchungen vergleichbar.

Nabelschnurpunktion

Bei der perkutanen (d. h. durch die Haut) Blutentnahme aus der Nabelschnur, wird die Haut am Bauch zunächst betäubt. Anschließend führt der Arzt unter Ultraschall eine Nadel durch die Bauchdecke und die Gebärmutter in die Nabelschnur ein. Dort wird dem Ungeborenen eine Blutprobe zur Analyse entnommen. Die Nabelschnurpunktion ist ein invasives Verfahren. Bei etwa einem von 100 Verfahren kann es zu einer Fehlgeburt kommen.

Wenn eine rasche Chromosomenanalyse erforderlich ist, insbesondere, wenn bei einer Ultraschalluntersuchung gegen Ende der Schwangerschaft eine Anomalie aufgefallen ist, wurde in der Vergangenheit Blut aus der Nabelschnur entnommen. Zu diesem Zweck wird das Verfahren aber kaum noch eingesetzt. Stattdessen werden die Gene in den Zellen des Fruchtwassers (das bei der Amniozentese entnommen wird) untersucht oder auch ein Teil der Plazenta (der bei der Chorionzottenbiopsie gewonnen wird). Diese Tests sind weniger gefährlich und die Ergebnisse liegen schneller vor.

Zurzeit wird die Nabelschnurpunktion gelegentlich bei Verdacht auf Anämie durchgeführt. Bei einem schweren Fall von Anämie kann dem Fötus über eine Nadel Blut zugeführt werden, während sie sich noch in der Nabelschnur befindet.

Genetische Präimplantationsdiagnostik

Wenn die Schwangerschaft mit einer In-vitro-Fertilisation herbeigeführt wird, können Ärzte manchmal Erbkrankheiten feststellen, bevor der Embryo in die Gebärmutter der Frau eingesetzt wird. Die genetische Präimplantationsdiagnostik erfordert technisches Fachwissen und ist teuer. Diese Tests werden hauptsächlich bei werdenden Eltern mit einem hohen Risiko für bestimmte genetische Erkrankungen (wie z. B. Mukoviszidose) oder Chromosomenanomalien des Babys angewendet. Durch neue Techniken könnten die Kosten allerdings gesenkt und die Tests weiter verbreitet werden.

Weitere Informationen

Die folgenden Quellen in englischer Sprache können nützlich sein. Bitte beachten Sie, dass das MANUAL nicht für den Inhalt dieser Quelle verantwortlich ist.

  1. American College of Obstetricians and Gynecologists: Genetische Erkrankungen: Auf dieser Website finden Sie Definitionen von Genen und Chromosomen sowie grundlegende Informationen über Vererbung, das Risiko, ein Baby mit einem Geburtsfehler zu bekommen, und Tests auf genetische und chromosomale Anomalien.