Zentrum für Humangenetik und Laboratoriumsmedizin, Dr. Klein, Dr. Rost und Kollegen

Mikrosatellitenanalyse

Mikrosatelliten (MS) sind nicht-codierende DNA-Regionen, die über das gesamte Genom verstreut anzutreffen sind und aus einer variablen Anzahl von Wiederholungen eines bestimmten Sequenzmotivs bestehen. Jedes Individuum trägt in jeder kernhaltigen Zelle zwei Kopien (Allele) dieser Mikrosatelliten, die je nach Herkunft vom Vater oder von der Mutter unterschiedliche Längen aufweisen können. Das Muster der Längen mehrerer Mikrosatelliten ist für jeden Menschen (ausgenommen eineiige Zwillinge) einzigartig und bildet den sogenannten genetischen Fingerabdruck. Durch die gleichzeitige Untersuchung mehrerer Mikrosatelliten kann ein individuelles DNA-Profil erstellt werden, das in der entsprechenden Bevölkerungsgruppe mit einer Wahrscheinlichkeit von >99,999999% einzigartig ist. Durch den Vergleich des Musters zwischen verschiedenen Personen und die Anwendung anerkannter biostatistischer Verfahren können Verwandtschaftsverhältnisse mit hoher Sicherheit festgestellt bzw. ausgeschlossen werden. Die Mikrosatellitenanalyse kann auch zur Klärung von forensischen Fragestellungen und zum Auschluss von Kontaminationen bei der Pränataldiagnostik eingesetzt werden.

Bei verschiedenen Tumorerkrankungen spielen Mikrosatelliten ebenfalls eine wichtige Rolle. Mikrosatelliten weisen aufgrund ihrer repetitiven Struktur eine hohe Mutationsrate auf, wodurch bei Tumoren eine sogenannte Mikrosatelliteninstabilität (MSI) auftreten kann. Eine MSI ist definiert durch den Nachweis von Mikrosatelliten unterschiedlicher Größe, die nicht in der entsprechenden Keimbahn DNA zu finden sind. Sie entstehen durch eine defekte DNA-Mismatch-Reparatur (MMR). Infolge von Mutationen in MMR-Genen kommt es während der Zellteilung im Tumorgewebe zur fehlerhaften DNA-Replikation, was sich anhand der variablen Länge von Mikrosatelliten-DNA (MSI) nachweisen lässt. Die Bestimmung/der Nachweis des MSI-Status kann prognostische und therapeutische Auswirkungen haben und wird auch diagnostisch zur Erkennung und Klassifizierung von Tumoren verwendet.