Wiederholungsrisiko nach scheinbarer de-novo-Mutation: Gonadenmosaik
Der vierjährige J. erfüllt die Diagnosekriterien der Neurofibromatose Typ 1 (sechs Café-au-lait-Flecken, axilläre Hyperpigmentierung, zwei kutane Neurofibrome). Bei ihm wurde eine trunkierende NF1-Variante mit prämaturem Stopcodon in zwei unabhängigen Analysen bestätigt; die Variante ist als pathogen beschrieben, die Penetranz liegt nahezu bei 100 %, die Ausprägung ist sehr variabel. Beide Eltern sind klinisch unauffällig: keine Lisch-Knötchen in der Spaltlampe, unauffällige MRT des Vaters. Die Sanger-Sequenzierung der elterlichen Blutproben ergibt für beide Wildtyp. Eine Amplikon-Tiefensequenzierung derselben DNA (3400-fach abgedeckt, 12 Varianten-reads) ergibt beim Vater 0,3 % Variantenallel, bei der Mutter 0,0 %; die mitgeführte Negativkontrolle bleibt leer. Zwei unabhängig gewonnene Ejakulatproben des Vaters zeigen 4,0 % und 3,8 % Variantenallel. Die Eltern fragen nach dem Risiko für ein weiteres Kind. Der Vater sagt: „Bei mir wurde die Mutation doch nicht gefunden.“
1. Erklären Sie das Ergebnis und schätzen Sie das Wiederholungsrisiko für ein weiteres Kind ab. Begründen Sie, warum es weder bei 50 % noch bei 0 % liegt.
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Befund: Im Ejakulat des Vaters finden sich 4,0 % bzw. 3,8 % Variantenallele, im Blut nur 0,3 %. Entscheidend ist die Spermien-DNA: Sie stammt überwiegend aus Spermien, daneben zu einem kleinen Teil aus somatischen Zellen des Ejakulats (Leukozyten, Epithelien). Diese somatischen Zellen tragen die Variante – wenn überhaupt – zu etwa 0,3 % und erklären damit nur einen Bruchteil der 4 %.
Rechnung: Spermien sind haploid; eine Variante liegt in einer Spermienzelle entweder vor oder nicht. Bei 4 % Variantenallel sind rund 8 % der Spermien Mutationsträger. Das Wiederholungsrisiko für ein Kind liegt damit bei etwa 8 %. Bei rund 1000 ausgewerteten reads und 40 Varianten-reads umfasst das 95-%-Konfidenzintervall des Allelanteils etwa 2,9–5,4 %, das Risiko also etwa 6–11 %.
Warum nicht 50 %: Die Mutation ist beim Vater postzygotisch in einer Vorläuferzelle der Spermatogenese entstanden; nur deren Nachkommen tragen sie. Er ist kein konstitutioneller Heterozygoter.
Warum nicht 0 %: Ein Blutbefund unter der Nachweisgrenze schließt eine Keimbahnbeteiligung nicht aus. Blut und Keimbahn sind unterschiedliche Kompartimente.
Einordnung: Für die Beratung heißt das: etwa 8 % Risiko für ein betroffenes Kind, aber keine Vorhersage über die Schwere – auch innerhalb einer Familie kann die Ausprägung stark streuen.
2. Nennen Sie zwei technische Artefakte, die den 0,3-%-Befund im Blut erklären könnten, und jeweils eine Prüfung, mit der Sie das Artefakt ausschließen.
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Artefakt 1 – Index-Hopping, Cross-Talk oder Kontamination mit Amplikon des Kindes. Bei 3400-facher Abdeckung und nur 12 Varianten-reads liegt das Signal an der Nachweisgrenze; ein übergesprungenes Barcode-Signal des Kinder-Amplikons im selben Lauf erzeugt genau dieses Muster. Prüfung: Wiederholung mit eindeutigen dualen Indizes in einem separaten Lauf, frische DNA-Extraktion aus einer zweiten, unabhängig abgenommenen Blutprobe, mitgeführte Extraktions- und Negativkontrollen. Zusätzlich prüfen, ob derselbe Signalanteil auch in der Mutterprobe und in einer unabhängigen Fremdprobe des Laufs auftritt – bei Kontamination wäre er dort ebenfalls zu erwarten.
Artefakt 2 – Sequenzier- oder Mapping-Artefakt an einer paralogen Region. NF1 besitzt Pseudogene; reads aus paraloger Sequenz können fehlmappen und eine scheinbare Variante erzeugen, besonders wenn nur ein kleiner Teil der reads betroffen ist. Prüfung: orthogonale Methode, etwa digital droplet PCR mit variantenspezifischer Sonde oder Long-read-Sequenzierung, Kontrolle der Mapping-Qualität (MAPQ, Ausschluss mehrdeutiger Loci) und Abgleich mit der bereits gesicherten Kinder-Diagnostik.
Konsequenz: Erst wenn das Signal methodenunabhängig bestätigt ist, wird man eine low-level-Mosaik im Blut annehmen. Für das Wiederholungsrisiko ist der Blutbefund ohnehin nachrangig, weil das Ejakulat direkt das relevante Kompartiment misst.
3. Erläutern Sie den Eltern zwei Optionen für eine weitere Schwangerschaft und begründen Sie, warum eine gezielte Pränataldiagnostik trotz des unauffälligen Elternbluts möglich ist.
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Option 1 – Spontane Schwangerschaft mit gezielter Pränataldiagnostik. Da die Variante des Kindes bekannt ist, kann man bei Chorionzottenbiopsie (etwa 11.–14. SSW) oder Amniozentese genau diese Position sequenzieren, unabhängig davon, dass die Eltern im Blut „negativ“ waren. Vorteil: kein Eingriff in die Befruchtung. Nachteil: invasives Verfahren mit eingriffstypischem Risiko, und die Entscheidungssituation entsteht erst in der Schwangerschaft. Ein unauffälliges Ergebnis schließt die Erkrankung für dieses Kind mit hoher Sicherheit aus. Ein nicht-invasives Pränatalscreening auf Einzelgendefekte ist für NF1 nicht etabliert.
Option 2 – Präimplantationsdiagnostik (PGT-M). Sie ist möglich, weil die familiäre Variante bekannt ist. In Deutschland ist sie nur in engen Grenzen, nach Beratung und mit positivem Votum einer Ethikkommission zulässig. Vorteil: Vermeidung einer möglichen späten Abbruchentscheidung. Nachteil: Belastung durch IVF, wenige Zentren, enger rechtlicher Rahmen.
Gesprächsführung: Zuerst die Zahl nennen (rund 8 %, also etwa 92 % Wahrscheinlichkeit für ein nicht betroffenes Kind), dann klarstellen, dass „nicht gefunden“ im Blut nicht „nicht vorhanden“ in den Keimzellen bedeutet – die Diagnostik zielt auf die beim Kind bekannte Variante. Wichtig: Die Entscheidung ist ergebnisoffen; auch der Verzicht auf Diagnostik ist legitim, ebenso die Anbindung an ein NF1-Zentrum nach der Geburt. Der Vater sollte wissen, dass seine Keimbahn betroffen ist, seine Geschwister aber nicht – das Mosaik ist auf seine Gonaden beschränkt.