In der Medizin werden Screening-Untersuchungen bestimmten Risikogruppen, z. B. allen Schwangeren, angeboten mit dem Ziel, diejenigen zu erkennen, die von gezielten Maßnahmen profitieren, z. B. Eisentabletten bei Blutarmut.
*„Screening“ bedeutet hier, dass es sich um individuelle Untersuchungen im Hinblick auf definierte Besonderheiten des Fetus handelt, die nach Aufklärung und fachgebundener genetischer Beratung entsprechend dem GenDG angeboten und durchgeführt werden. Es handelt sich nicht um populationsbezogene Tests.
Beim ETS, das zwischen der 12. (11+0) und 14. (13+6) SSW durchgeführt werden kann, werden die mütterlichen Blutspiegel zweier während der Schwangerschaft im Blut zirkulierender Stoffe (freies ß-HCG und PAPP-A) und mittels Ultraschall die Breite der fetalen Nackenhaut („Nackenfaltenmessung“) gemessen. Diese Daten gehen zusammen mit dem Alter der Schwangeren in die Berechnung ihres individuellen Risikos für Trisomien, speziell die Trisomie 21, ein. Beim ETS werden wesentlich mehr Schwangerschaften als auffällig erkannt als tatsächlich von einer Trisomie betroffen sind, sodass, wenn das Screening allein auf Trisomien durchgeführt wird, ETS nicht mehr die optimale Technik ist. Werden allerdings bei der Ultraschalluntersuchung auch noch weitere Maße genommen (z. B. Länge des Oberschenkelknochens, Entwicklung des Herzens und des Nasenbeins, Menge des Fruchtwassers usw.), so können auch andere Entwicklungsstörungen erkannt werden.
Bei jedem Menschen lässt sich im Blut zellfreie DNA (cfDNA) nachweisen. Dabei handelt es sich um Erbgutfragmente aus Zellen des Körpers, die natürlicherweise zerfallen sind. Solche cfDNA findet sich auch im Blut von Schwangeren. Auch im Mutterkuchen zerfallen schon Zellen. Die so entstehenden Erbgutfragmente (plazentare DNA) werden an das mütterliche Blut abgegeben. Damit sie zuverlässig identifiziert und untersucht werden kann, muss ihr Anteil an den gesamten im mütterlichen Blut zirkulierenden freien Erbgutfragmenten mindestens 4% betragen. Das ist in der Regel ab der 10.SSW (Schwangerschaftswoche nach Ausbleiben der Regelblutung, SSW p.m.) der Fall.
Bei der NIPD wird die im mütterlichen Blut zirkulierende DNA auf genetische Merkmale untersucht, die sicher nicht von der Mutter stammen mit Untersuchungsverfahren, die eine sehr hohe Spezifität und Sensitivität haben. Dies ist z.B. die Blutgruppe Rhesus-positiv beim erwarteten Kind, wenn die Mutter die Blutgruppe rhesus-negativ hat. Dies ermöglicht die zielgerichtete Prophylaxe, d.h. die Verhinderung der Bildung von Antikörpern gegen die roten Blutkörperchen des erwarteten Kindes.
Bei den NIPTs wird die im mütterlichen Blut zirkulierende plazentare DNA auf genetische Merkmale untersucht, die sich mit hoher Wahrscheinlichkeit auch beim Feten selber finden, die aber auch ein falsch-positives Ergebnis zeigen können. Für eine endgültige Diagnose muss das Ergebnis an Zellen des Ungeborenen überprüft werden.
Hierbei werden die im mütterlichen Blut zirkulierenden DNA-Fragmente zielgerichtet identifiziert und molekulargenetisch untersucht (Target Capture Enrichment Technology). Die Ergebnisse werden mit Hilfe eines speziell entwickelten Softwareprogramms ausgewertet. Insgesamt wird dadurch eine höhere Sensitivität (Erkennungsrate, d.h. Rate der richtig als auffällig erkannten Untersuchungsproben) und Spezifität (Rate der richtig erkannten unauffälligen Untersuchungsproben) erreicht.
Die Biometrie befasst sich mit der Messung verschiedenster Merkmale und Eigenschaften lebender Organismen und der Auswertung der erhobenen Daten. Dabei hat die Biometrie ihre eigenen Fachbegriffe. So bezeichnet der Begriff „negativ“ im allgemeinen Sprachgebrauch etwas Ungünstiges, Schlechtes und der Begriff „positiv“ etwas Gutes. In der Biometrie bedeutet:
Das Gesuchte wurde nicht gefunden. Dies ist in diesem Zusammenhang also zuerst einmal ein neutraler Begriff. Wenn etwas Ungünstiges nicht nachgewiesen wurde, ist das z. B. bei medizinischen Untersuchungen für die Patienten eine gute Nachricht.
Das Gesuchte wurde nachgewiesen. Dies ist ebenfalls eigentlich ein neutraler Begriff. Für die untersuchten Patienten, z. B. im Rahmen einer Krebsvorsorge allerdings nicht.
Falsch negativ ist ein Testergebnis dann, wenn das untersuchte Merkmal mit dem Test nicht nachgewiesen wurde, obwohl es vorhanden ist. Dies kann am Testverfahren selber liegen oder an ungünstigen Voraussetzungen, beim NIPT z. B. an einem Mosaik.
Falsch positiv ist ein Testergebnis dann, wenn das Ergebnis auffällig ist, das untersuchte Merkmal, z.B. eine Trisomie, aber nicht vorhanden ist. Das kann am Testverfahren selber liegen oder an ungünstigen Voraussetzungen, z.B. einem Mosaik.
Die Sensitivität eines Testverfahrens gibt an, bei welchem Prozentsatz erkrankter Patienten die jeweilige Krankheit durch die Anwendung des Tests tatsächlich erkannt wird, d. h. ein auffälliges Testergebnis auftritt. Je höher die Sensitivität eines Tests ist, desto sicherer erfasst er die Erkrankung und desto niedriger ist die Anzahl an falsch negativen Ergebnissen.
Die Spezifität eines Testverfahrens gibt die Wahrscheinlichkeit an, dass tatsächlich Gesunde, die nicht an der betreffenden Erkrankung leiden, im Test auch als unauffällig erkannt werden. Je höher die Spezifität eines Tests ist, desto niedriger ist die Anzahl an falsch positiven Ergebnissen. Je größer die Spezifität und die Sensitivität der Tests sind, umso zuverlässiger ist das Testergebnis.
Der negative prädiktive Wert (angegeben in Prozent), gibt den Anteil tatsächlich negativer Proben an allen negativ getesteten Proben an. Je geringer die testbedingte Falsch-negativ-Rate, d. h. je höher die Spezifität des Tests, umso höher ist der negative prädiktive Wert. Für die NIPTs bedeutet das, dass unabhängig vom individuellen Risiko bei negativem Testergebnis der Ausschluss der getesteten Chromosomenanomalie sehr zuverlässig ist.
Der positive prädiktive Wert ist der Anteil echt positiver Untersuchungsproben an allen positiv bestimmten Untersuchungsproben, ebenfalls angegeben in %. Da die durch die Methode bedingte Häufigkeit falsch-positiver Testergebnisse (Sensitivität) immer gleich ist (z. B. Falsch-Positiv-Rate 0,1 %), ist der positive prädiktive Wert umso geringer je seltener das untersuchte Merkmal ist. Das bedeutet, dass bei z. B. 30-jährigen Schwangeren, die ein geringeres Risiko für spontane Trisomien haben als die 40-jährigen, derselbe Test einen geringeren positiven prädiktiven Wert hat. Praktisch heißt das, dass wenn ein positives NIPT-Ergebnis durch eine invasive Diagnostik überprüft wird, bei den 30-Jährigen weniger oft eine Trisomie beim erwarteten Kind diagnostiziert wird als bei den 40-Jährigen. Achtung: Negativer und positiver prospektiver Wert ergeben in der Summe nicht 100%!
Finden sich bei einer Chromosomenanalyse aus derselben Untersuchungsprobe verschiedene Chromosomensätze, z. B. Zellen mit einem weiblichen Chromosomensatz ohne Trisomie neben solchen mit Trisomie, so handelt es sich um ein Mosaik. Ursächlich können bei Mosaikbefunden in der pränatalen Diagnostik Zellen unterschiedlicher Herkunft in der Untersuchungsprobe auftauchen, z. B. mütterliche und fetale Zellen mit unterschiedlichem Chromosomensatz, oder ein Mosaik im Mutterkuchen. Selten sind Mosaike des Feten selber.
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