Erbliche Augenkrankheiten (inherited eye disease) sind eine Gruppe von Erkrankungen, die verschiedene Strukturen des Auges wie Netzhaut, Sehnerv, Hornhaut und Linse betreffen und häufig durch Genmutationen verursacht werden. Gentests sind für die endgültige Diagnose, die Identifizierung des Vererbungsmusters und die Bereitstellung von Informationen für die Familien der Patienten unerlässlich, und die Rolle des Augenarztes ist bedeutend.
Gentests werden zu folgenden Zwecken durchgeführt:
Es gibt « klinische Tests » und « forschungsbasierte Tests », die sich in Zielsetzung, Kosten und Zuverlässigkeit der Ergebnisse unterscheiden.
Die folgenden Grundsätze dienen als Leitfaden für die Durchführung von Gentests.
Die Testergebnisse werden in den folgenden drei Kategorien zurückgegeben.
| Ergebnis | Bedeutung |
|---|---|
| Positiv | Nachweis einer krankheitsverursachenden Mutation |
| Negativ | Keine Mutation im Zielbereich nachgewiesen |
| VUS (Variante unklarer Signifikanz) | Zusammenhang zwischen Mutation und Krankheit nicht etabliert |
Ein VUS erfordert eine Interpretation durch Experten und zusätzliche Untersuchungen; es kann nicht als alleinige Diagnosegrundlage verwendet werden.
Ein VUS ist ein Ergebnis, bei dem der Zusammenhang zwischen Mutation und Erkrankung derzeit unbekannt ist und weder als „positiv“ noch als „negativ“ eingestuft werden kann. Eine Interpretation durch einen spezialisierten genetischen Berater oder einen ophthalmologischen Genetiker ist erforderlich, und eine Neuklassifizierung kann durch Datenbankaktualisierungen oder zusätzliche Familienuntersuchungen erfolgen.
Die in der augenärztlichen Praxis häufig verwendeten Begriffe sind im Folgenden aufgeführt.
Eine Übersicht über die wichtigsten Gentestmethoden ist unten dargestellt.
| Testmethode | Ziel | Merkmale |
|---|---|---|
| Chromosomen-Karyotyp-Analyse | Chromosomenzahl und -struktur | Erkennt großflächige Chromosomenanomalien |
| Chromosomales Mikroarray | DNA-Kopienzahlvariation | Hochauflösende Erkennung von choroidalen Neovaskularisationen |
| FISH | Spezifische Chromosomensequenzen | Visualisierung durch Zielproben |
| Sanger-Methode | Einzelgen | Hohe Sicherheit; geeignet zur Bestätigung weniger Mutationen |
| Gen-Panel | Mehrere Gene | Gleichzeitige Bewertung verwandter Gene |
| WES | Gesamtes Exom | Umfassende Analyse unbestätigter Diagnosen |
| WGS | Gesamtes Genom | Umfassendster Test einschließlich Introns und regulatorischer Regionen |
| PCR | Kurze DNA/RNA-Sequenz | Amplifikation und Bestätigung spezifischer Mutationen |
Bei der Diagnose erblicher Augenerkrankungen wird empfohlen, die Untersuchungen schrittweise in der folgenden Reihenfolge durchzuführen. 1)
Wenn mit dem schrittweisen Ansatz Panel → WES → WGS keine Diagnose gestellt werden kann, werden ergänzende Methoden wie RNA-seq, Long-Read-Sequencing und funktionelle Assays in Betracht gezogen. 1)
Durch regelmäßige Re-Analyse von Exom- und Genomdaten können ursächliche Mutationen, die bei der Erstanalyse nicht identifiziert wurden, neu entdeckt werden. Es wird berichtet, dass die Diagnoserate um bis zu 20 % steigen kann. 1)
WES zielt auf die protein-kodierende Exomregion (ca. 1–2 % des gesamten Genoms) ab und ist relativ kostengünstig. WGS analysiert das gesamte Genom einschließlich Introns, Promotoren und regulatorischer Regionen, sodass auch Mutationen in nicht-kodierenden Bereichen nachgewiesen werden können, allerdings sind Kosten und Datenvolumen höher.
Im Allgemeinen wird ein schrittweiser Ansatz empfohlen: Panel → WES → WGS. 1) Zunächst werden die mit der vermuteten Erkrankung assoziierten Gene mittels Panel-Test bewertet. Führt dies nicht zur Diagnose, wird zum WES übergegangen. Bleibt die Diagnose schwierig, wird WGS in Betracht gezogen.
Zur Bestimmung der klinischen Bedeutung von Mutationen werden die folgenden Datenbanken genutzt. 1)
Zugelassen
Voretigene Neparvovec (Luxturna) : Das erste von der FDA und EMA im Jahr 2017 zugelassene ophthalmologische Gentherapeutikum für hereditäre Netzhautdystrophie (LCA2) aufgrund von RPE65-Genmutationen. 1) Verabreichung durch subretinale Injektion mittels AAV-Vektor.
Wirkung in pädiatrischer Kohorte : Die AAV-Gentherapie (Phase III) für Choroiderämie (CHM-Genmutation) zeigte eine Stabilisierung des Sehvermögens in einer pädiatrischen Kohorte. 1)
Forschung und klinische Studien
Morbus Stargardt (ABCA4-Mutation) : Eine Behandlung mit dualen AAV-Vektoren und Antisense-Oligonukleotiden (ASO) befindet sich in Phase I/II. 1)
Achromatopsie (CNGA3/CNGB3-Mutationen) : Eine Gentherapie mit AAV-Vektor wird in Phase I/II evaluiert. 1)
Usher-Syndrom 1B (MYO7A-Mutation) : Eine duale AAV-Vektortherapie für große Gene befindet sich in Phase I/II. 1)
X-chromosomale Retinoschisis (RS1-Mutation): Eine Behandlung mit AAV8-Vektor wird in Phase I/II evaluiert. 1)
In der ophthalmologischen Gentherapie ist der AAV (Adeno-assoziierte Virus)-Vektor das am häufigsten verwendete Transportsystem. 1) Das Auge ist eine immunprivilegierte Stelle und ermöglicht eine minimalinvasive lokale Verabreichung, was es zu einem Hauptzielorgan für die Gentherapie macht.
Voretigen Neparvovec für LCA2 (angeborene Leber-Amaurose durch RPE65-Mutation) erhielt 2017 die Zulassung von FDA und EMA und ist klinisch verfügbar. 1) Gentherapien für andere IRD (Morbus Stargardt, Achromatopsie, Usher-Syndrom usw.) befinden sich derzeit in Phase I bis III.
